Agricultura de precisión y riego automático en cultivos ecológicos con la tecnología IoT de Libelium

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15 de julio de 2021

La transición hacia un modelo de generación eficiente de energía más limpia y respetuosa con el medioambiente se ha vuelto imparable. A nivel mundial, durante cuatro años consecutivos se ha instalado más capacidad de energía renovable que nueva capacidad de combustibles fósiles y nuclear juntas.

Sin embargo, esto viene con algunos retos añadidos que hay que resolver. ¿La infraestructura existente es capaz de absorber y transmitir esta nueva energía? ¿Cómo puede una infraestructura tradicional afrontar la volatilidad de una energía que depende de la meteorología?

Redeia, la gestora de red de transporte de energía española, necesitaba responder estas preguntas. España se está convirtiendo en referente de generador de energía limpia. Haciendo de la necesidad (el aislamiento energético con respecto a Europa) virtud España cerró 2023 con más del 50% del consumo nacional cubierto con renovables, llegando a picos de 73%.

En una ambiciosa colaboración, Telefónica, Redeia y Libelium se embarcaron en un viaje para revolucionar el transporte europeo de eficiencia energética. En el corazón de este proyecto que Libelium ha desarrollado con Telefónica y Redeia se encuentra la integración de sistemas de Calificación Dinámica de Líneas (DLR), sensores meteorológicos y tecnología de gemelos digitales en la infraestructura ya existente.

Smart Agriculture with WiFi Sensors: Boost Efficiency in Organic Farming

La agricultura ecológica es un método de producción cuyo objetivo es obtener alimentos, sustancias y procesos naturales.

La superficie total de cultivo ecológico en la Unión Europea (UE) fue de 13,8 millones de hectáreas en 2019, lo que corresponde a 8,5% de la superficie agrícola total utilizada. Esto representa un 46% aumento entre 2012 y 2019.

Este aumento se debe en gran medida a la introducción de tecnologías innovadoras como el Internet de los objetos y aprendizaje automático.

En Cerdeña, Consulmediaun integrador de sistemas con una valiosa experiencia en esta isla italiana, ha desarrollado un Proyecto Agricultura 4.0 utilizando datos de los sensores Libelium. Su cliente, la cooperativa social Agribio, posee más de 5 hectáreas de terreno de cultivo y 5 invernaderos con una superficie cubierta total de aproximadamente 6.000 metros cuadrados.

El Reto

Rentabilice y automatice un cultivo ecológico integrando los datos de los sensores con los actuadores de riego.

The IoT Smart Agriculture solution

¡Libelium Plug & Sense! ¡Smart Agriculture Xtreme y Plug & Sense! Smart Water comparten datos vía WiFi con la plataforma Biots Consulmedia.

La instalación está diseñada para medir los aspectos esenciales de una plantación ecológica reducir el impacto medioambiental limitado mediante:

el uso responsable de la energía y los recursos naturales;
mejorar la fertilidad del suelo;
mantener la calidad del agua.

El sistema de Consulmedias, denominado Biots, controla, mide y analiza el invernadero Agribio con los datos proporcionados por la red de sensores de alta gama de Libelium para el agua y el suelo. El proyecto incluye una combinación de ¡Plug & Sense! Agua inteligente y ¡Plug & Sense! Agricultura Xtreme alimentado por paneles solares.

Enchufar y sentir Inteligente Agricultura Xtreme:
- Temperatura, humedad del aire y presión
- Conductividad, contenido de agua y temperatura del suelo
- Saturación foliar
- Radiación solar (PAR)
- Radiación ultravioleta

¡Plug & Sense! Agua inteligente:
- Sensor de conductividad
- Sensor de pH
- Potencial de oxidación-reducción

Conectado a estos Plug & Sense! hay una estación meteorológica inalámbrica que envía los datos detectados a la plataforma Biots respecto:

temperatura, humedad y presión
velocidad y dirección del viento
lluvia

Los datos del sensor se envían a través de una conexión WiFi a la pasarela del cliente y de ahí a la plataforma en la nube de Biots, desarrollada por Consulmedia.

Perspectivas de la agricultura de precisión

Estos datos se utilizan desde tres perspectivas diferentes:

Datos para el agricultor

La información puede consultarse en tiempo real para la supervisión a distancia. Los usuarios habilitados pueden ver la tendencia de los parámetros medidos por los sensores (temperatura, humedad...) en gráficos personalizados, programar alertas y tomar decisiones en función de ellas.

Datos de los actuadores

En función de los valores umbral establecidos, el sistema puede activar automáticamente las electroválvulas para el riego del suelo y otros sistemas (humidificación, iluminación...) a través de los datos enviados a los PLC del invernadero.

Datos para el algoritmo

La plataforma utiliza los datos para el diseño de modelos predictivos gracias a algoritmos de aprendizaje. Este aprendizaje se comparte a partes iguales con el agricultor y con los actuadores para optimizar al máximo los recursos del invernadero.

Además, el invernadero Agribio, y la agricultura ecológica, tienen muchas oportunidades de rentabilizar la inversión gracias a la tecnología del Internet de las Cosas:

En términos de tiempoLos agricultores no tienen que ir al invernadero ni al cultivo todos los días. Pueden ver el rendimiento de las plantas desde sus teléfonos y ordenadores. También pueden activar controles remotos sin utilizar recursos in situ.
En términos económicos, permite ahorrar costes con decisiones de gestión más inteligentes basadas en datos recogidos in situ (por ejemplo, en el riego) y optimiza la producción gracias a la adopción de modelos capaces de prevenir la aparición de enfermedades comunes de las plantas.
En términos de productividad, este moderno método de cultivo da lugar a un mayor rendimiento de las cosechas. A nivel mundial, la agricultura ecológica puede producir una media de aproximadamente 30% más de alimentos por hectárea que la agricultura convencional.

Giorgio Oggianu, gerente de la cooperativa, destaca la importancia del sistema de control y monitorización Biots desarrollado por Consulmedia, basado en la tecnología IoT de Libelium. "La aplicación de técnicas y métodos de agricultura de precisión nos permite automatizar una serie de procesos de gestión. Además, favorece la toma de decisiones gracias al uso de modelos de evaluación que, basados en el levantamiento en tiempo real de diversos parámetros, proporcionar información útil para la aplicación de medidas destinadas a mejorar el crecimiento de los cultivosespecialmente tomates en invernaderos".

Pero también hay otros beneficios incalculables. En hacer la agricultura más fácil, rentable y atractivaDe este modo, se frena la despoblación en el medio rural. Además, este proyecto también tiene un gran impacto social, ya que Agribio es un proyecto rural que emplea a personas desfavorecidas o en riesgo de exclusión social.