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Reportajes y análisis

La IoT en el campo: Drones y sensores para un mejor rendimiento

[13/05/2020] Cada vez es más difícil encontrar partes de la economía que no se hayan visto afectadas por la floreciente Internet de las Cosas (IoT, por sus siglas en inglés), ya que la tecnología de instrumentación y de redes se combina para ofrecer nuevos niveles de visibilidad sin precedentes en el funcionamiento de todo, desde los motores a reacción hasta las cervecerías.

Incluso un sector empresarial tan tradicional como la agricultura está empezando a cambiar en respuesta a la disponibilidad de sensores y maquinaria conectados. Hablamos con tres profesionales agrícolas en activo para ver cómo la tecnología de la IoT está cambiando su forma de trabajar.

Los aviones teledirigidos para contar las plantas

Para Caleb Hinkle, un estudiante de postgrado que estudia ciencias de los cultivos y del suelo en Virginia Tech, la IoT agrícola ha significado simplificación y nuevas capacidades. Su trabajo se centra en la investigación comparativa de cultivos, y una de sus principales herramientas de IoT para hacer esas comparaciones es la fotografía de drones. Las fotografías pueden analizarse para determinar el recuento de plantas y la superficie en un gran número de pequeñas parcelas, para comparar qué prácticas agronómicas producen los mejores resultados.

Los aviones teledirigidos, parte de un sistema centrado en el software agrícola inteligente de PrecisionHawk, se conectan a los satélites GPS para obtener datos de posicionamiento precisos y envían información a la aplicación PrecisionHawk a través de Wi-Fi. Hinkle puede simplemente designar parcelas particulares en un campo de pruebas, programar un plan de vuelo para los drones, y recibir un mapa preciso de la zona mucho más rápido de lo que antes podía hacerlo.

"Así que antes, tomábamos 500 imágenes en menos de 10 minutos. Entonces tienes 500 imágenes que están todas geolocalizadas en el espacio y que necesitan ser cosidas sin errores y sin problemas", comenta. Ese procesamiento solía tomar más de una hora, que los nuevos sistemas han reducido a tan solo 20 minutos.

Los datos también son más fáciles de subdividir y analizar con el sistema de PrecisionHawk, añade Hinkle. Y con cámaras sofisticadas que pueden ver en más longitudes de onda que el ojo humano, particularmente en el espectro del infrarrojo cercano, hay una visión adicional que se puede obtener. "Usando sus índices podemos categorizar los campos; esta prueba va mejor, esta prueba va peor", anota.

El análisis de los datos es indudablemente complicado, pero el resultado es una forma relativamente sencilla de obtener una comprensión profunda de la salud de los cultivos de prueba. Un vuelo exitoso de un drone, además de poder simplemente contar las plantas, puede clasificarlas automáticamente por tamaño, e incluso hacer una evaluación preliminar de su vitalidad basándose en si son de un color saludable o no.

Racionamiento de agua

Para Roric Paulman, un agricultor del árido suroeste de Nebraska, la IoT agrícola le ayuda a abordar una preocupación crucialmente importante: el agua. La suya es una granja personalizada de unos 8.500 acres, en la que se cultivan palomitas de maíz, patatas y remolacha azucarera, entre otros. Cuatro quintas partes de las tierras de Paulman están regadas por aguas subterráneas extraídas del acuífero Oglala. Dado el clima -Nebraska es el estado más irrigado de la nación- el estado cobra impuestos sobre el uso de las aguas subterráneas, lo que lo convierte en un importante contribuyente a los costos de Paulman. "La conservación y la administración van de la mano con la tecnología", señala.

Lo que Paulman describe como un "host" de sensores incrustados, mide cualidades específicas del suelo, mapeando variaciones de temperatura, humedad y mucho más en tiempo real. Instrumentación similar en sembradoras y otros vehículos de trabajo proporciona datos aún más granulares.

Estos datos permiten tomar decisiones mucho más informadas sobre el mejor lugar para desplegar el limitado suministro de agua subterránea disponible y, por consiguiente, reducir al mínimo los costos que conlleva su utilización. Ya no se trata simplemente de maximizar el rendimiento por gota de agua, según Paulman.

"Es la utilización de esa gota y tal vez incluso el uso de menos cultivos para proporcionar un mejor retorno de la inversión", añade.

Paulman utiliza varios sistemas agrícolas de IoT en su funcionamiento diario. El hecho de que las explotaciones agrícolas suelen estar dirigidas por un número relativamente pequeño de personas -lo que significa que cada trabajador tiene que llevar un gran número de sombreros- hace que la facilidad de uso sea la consideración fundamental para elegir qué aplicaciones o productos integrar.

"Yo y mi hijo tomamos el 95% de las decisiones en una operación tan grande. No tiene tiempo de ir a su escritorio o de charlar", indica. "No miramos la tecnología a menos que llegue directamente a su teléfono móvil".

¿Cuánto fertilizante?

Richard Flatman es el viticultor del grupo de la Bodega Tahbilk, un vinicultor que dirige cuatro viñedos separados en el sudeste de Australia. La calidad y el control del suelo, como es de esperar, es una de sus principales preocupaciones, por lo que estaba ansioso por implementar un sistema de IoT agrícola para ese fin cuando estuvieran disponibles.

"Tengo mi sede en uno de los viñedos, lejos del sitio principal de la bodega, así que tomo muchas de las decisiones sobre los viñedos en base a lo que puedo ver en una pantalla", comenta. Cada área de los viñedos recibe un tratamiento diferente, por ejemplo, la cantidad de agua que recibe, la cantidad de fertilizante que se añade al agua, y el grado en que necesita una gestión práctica.

El sistema de Tahbilk, comprado y parcialmente administrado por la empresa australiana The Yield, se centra en 13 sensores de suelo que reportan datos de humedad en cuatro niveles diferentes debajo de los viñedos, así como cuatro estaciones meteorológicas para información sobre la superficie, como la temperatura, la velocidad del viento y la radiación solar. Cada 15 minutos, los sensores envían datos a través de 6-LoWPAN a un portal local, que informa de los resultados recogidos a la nube de The Yield.

Al igual que en la granja de Roric Paulman en Nebraska, la principal ventaja ha sido el ahorro en el riego, incluso frente a las estaciones particularmente calurosas y secas que ha experimentado la bodega desde la instalación del sistema. De septiembre a diciembre del año pasado, según Flatman, los viñedos recibieron solo el 20% de la precipitación media de ese período, pero la empresa pudo reducir el agua de riego. Extrapolado en el curso de una temporada de cultivo completa, eso resulta en un ahorro de más de 81 mil dólares.

"Esto es enorme no solo en términos monetarios", indica. "Tahbilk es una empresa muy respetuosa del medio ambiente y la empresa siempre está dispuesta a invertir dinero para el beneficio del medio ambiente".