Proteção de culturas: monitoramento eficiente de pragas com tecnologias de IoT móvel

Transformando a bandeja amarela em um dispositivo digital: com a MagicTrap, o Laboratório de Inovação da Bayer AG, assegura a detecção eficiente de pragas e protege as culturas no campo de canola. Imagem: Bayer AG

O que o gorgulho da canola, a pulga da colza e o gorgulho do repolho têm a ver com algoritmos sofisticados, conchas amarelas, câmeras e comunicações móveis? Tudo! Eles são fundamentais para o controle eficiente de pragas. Um software inteligente, combinado com armadilhas inteligentes, pode otimizar o monitoramento de campos e aumentar nossa capacidade de cultivar culturas essenciais para a cadeia alimentar global. Em um projeto modelo com o Laboratório de Inovação em Proteção de Culturas da Bayer AG, a 1NCE está fornecendo conectividade móvel global para detecção automática de pragas e proteção de culturas em campos de canola.

O uso excessivo, insuficiente ou incorreto de produtos agrícolas no momento errado pode ter um impacto direto no meio ambiente, na produtividade e nos custos para os agricultores. As modernas tecnologias de IoT podem ser utilizadas para otimizar ainda mais os complexos processos de tomada de decisão na proteção de culturas.

No cultivo de canola, o uso de bandejas amarelas nos campos já é uma prática estabelecida há anos. Essas bandejas ajudam a identificar e conter pragas de insetos, auxiliando os agricultores a avaliar os possíveis danos e a determinar a quantidade e a distribuição adequada de pesticidas. Com as tecnologias modernas de IoT, esses processos de avaliação podem ser ainda mais aprimorados. O Laboratório de Inovação em Proteção de Culturas da Bayer desenvolveu o MagicTrap para esse propósito.

Proteção de culturas: Uso de bandejas amarelas no cultivo de canola

O uso de bandejas amarelas no cultivo de canola é um método comprovado e eficaz. Pelo menos uma ou duas bandejas amarelas são colocadas em cada campo. A cor amarela imita a flor da canola, atraindo possíveis pragas. A bandeja contém água com detergente para quebrar a tensão superficial, fazendo com que as pragas afundem na água, onde podem ser contadas. Uma grade na bandeja protege insetos benéficos, como abelhas e abelhões. Com base na infestação observada, os agricultores podem decidir se o uso de pesticidas é necessário e em que quantidade.

Avaliação Manual vs. Monitoramento Remoto

Para serem eficazes, as bandejas amarelas devem ser avaliadas regularmente, o que envolve muito esforço manual e físico. Em condições de sol e calor, cada bandeja precisa ser visitada, avaliada e, se necessário, limpa diariamente. Para manter o esforço gerenciável, os agricultores frequentemente reduzem o número de bandejas, o que resulta em uma detecção menos precisa de pragas.

O Laboratório de Inovação da Bayer desenvolveu uma versão inteligente da bandeja amarela chamada MagicTrap. Essa armadilha inteligente para insetos é equipada com uma câmera e um minicomputador que fotografa o interior da bandeja em intervalos regulares e avalia automaticamente o seu conteúdo. Os resultados são imediatamente visíveis para os agricultores através do aplicativo MagicScout, economizando inúmeras horas de viagens e inspeções desnecessárias.

A Magic Trap avalia a infestação de pragas já no local

O MagicTrap é alimentado por um painel solar na parte superior e por uma bateria recarregável integrada. Na maior parte do tempo, o dispositivo fica no modo “Deep Sleep”, consumindo pouca ou nenhuma energia. Uma vez por dia, o minicomputador é abastecido com dados meteorológicos atuais de um computador central.

Detecção automática de pragas com conectividade global. O aplicativo MagicScout usa um algoritmo para avaliar a infestação já existente no local. Imagem: Bayer AG

Se as condições climáticas indicarem um aumento na atividade de insetos, a câmera tira uma ou mais fotos diárias do conteúdo da bandeja amarela. Em seguida, um algoritmo analisa as imagens localmente, pré-classificando os dados ao contar o número de insetos capturados e identificando as espécies presentes. Uma versão compactada da imagem e dos dados é então disponibilizada no aplicativo MagicScout, facilitando a decisão sobre quando a limpeza manual da bandeja é necessária. Além disso, o aplicativo é útil para a detecção de ervas daninhas e doenças nas plantas.

Agricultura inteligente: o caso de uso ideal para a conectividade IoT móvel global

As bandejas amarelas serão usadas em todo o mundo. O lançamento do mercado na Alemanha está planejado para o final de 2022, seguido de outros países europeus, bem como da Ásia e das Américas do Norte e do Sul logo depois. A MagicTrap pode ser usada de acordo com a estação do ano e a fase de crescimento. Na Europa, isso ocorre principalmente na primavera, até a colheita da colza, mas também no final do verão e no outono, quando a nova colza é semeada.

O segredo do MagicTrap é a simplicidade que ele oferece aos agricultores ocupados. Desembalar, configurar, escanear o QR e pronto. Isso é tudo o que eles precisam fazer.

A conectividade integrada é o único pré-requisito básico. Tecnologias de rádio alternativas, como LoRA ou SigFox, que exigem o estabelecimento e a operação de infraestruturas de rede local, foram descartadas por serem muito complicadas e, em última análise, muito caras.

As comunicações celulares são a única tecnologia de rádio padronizada e disponível globalmente que promete conectividade confiável e segura em longas distâncias.

Uma implementação flexível requer um produto flexível

Ao escolher um fornecedor, o Laboratório de Inovação da Bayer optou pela 1NCE e seu eSIM Industrial, permanentemente integrado ao hardware. O eSIM se mostrou particularmente robusto, especialmente em ambientes externos. Além disso, havia outros pontos importantes a serem considerados.

Fabian Born, gerente de produtos da Bayer, explica: "Para o nosso projeto, precisamos de uma solução móvel sem contratos complicados de longo prazo ou exigências de volume. As bandejas amarelas são usadas apenas sazonalmente, então um contrato com taxas mensais é contraproducente. Além disso, não podemos prever exatamente quanto volume de dados cada dispositivo realmente precisará."

A vida útil das bandejas amarelas é estimada em pelo menos cinco anos. A 1NCE já cobre totalmente o custo das comunicações durante o ciclo de vida do dispositivo com um pagamento único, em mais de 110 países ao redor do mundo.

"Projetamos nossa MagicTrap para enviar imagens de forma compactada. O software avalia a infestação de pragas localmente, usando a foto apenas para controle e para melhorar nosso algoritmo", diz Born. Ele continua: "As armadilhas inteligentes amarelas serão implementadas globalmente no futuro. Com a 1NCE, garantimos conectividade em qualquer lugar sem tarifas adicionais de roaming. A API e o portal da 1NCE são vantagens adicionais, facilitando a integração do gerenciamento de dispositivos em nossos próprios sistemas."

Diminuindo as barreiras de entrada para uma conectividade móvel

O projeto yellow-shell da Bayer destaca pelo fato das operadoras de telefonia móvel precisarem de repensar suas ofertas de conectividade antiquadas. "Os modelos tradicionais de preços com contratos de longo prazo, tarifas por volume ou taxas fixas de apenas cerca de 10 euros por ano são um obstáculo significativo no desenvolvimento de soluções de IoT móvel", afirma Alexander P. Sator, CEO da 1NCE. "Ao desenvolver produtos inteligentes, é extremamente difícil prever quando e onde os clientes usarão a solução, ou a quantidade de dados que eles consumirão. Os produtos que deixam os consumidores responsáveis pela conectividade estão destinados ao fracasso, é como vender carros sem pneus. Em resumo, trata-se de eliminar as barreiras de entrada."

Matt Hatton, fundador da Transforma Insights, uma empresa de pesquisa especializada em IoT, concorda: "Preços mais baixos resultarão em maior adoção e abrirão novas oportunidades, incluindo a redução da participação de mercado atualmente dominada por tecnologias de curto alcance."

A escalabilidade é importante

Mas a conectividade a um preço baixo não é o único fator necessário para que os projetos de IoT sejam um sucesso. Outro fator importante é a escalabilidade. Muitos projetos de IoT fracassam porque a implementação acaba sendo muito complicada e demorada. Estratégias bem-sucedidas de entrada no mercado incluem integração e gerenciamento eficientes de dispositivos, fácil integração com a nuvem e disponibilidade global em todas as tecnologias móveis.

A 1NCE oferece suporte às empresas com várias ferramentas que estão disponíveis gratuitamente com conectividade. Quem trabalha com a Amazon Web Services (AWS) se beneficia da identificação automática do dispositivo por meio do cartão SIM (SIM-as-an-Identity) e da otimização da transmissão de dados usando o "Data Broker". Isso ajuda a maximizar a vida útil da bateria do dispositivo, minimizando o volume de dados durante a transmissão com protocolos enxutos. O Rules Engine, por sua vez, oferece suporte ao controle e à configuração automatizados de dispositivos IoT. Por último, mas não menos importante, o SDK do 1NCE ajuda na configuração do dispositivo por meio de modelos prontos.

Simplicidade: o que se aplica aos clientes finais também se aplica ao desenvolvimento da IoT

Leia o código QR e comece a usar: A simplicidade que os clientes finais exigem do MagicTrap também é o que a Bayer precisa ao implementar a conectividade global. Imagem: Bayer AG

Ao desenvolver a MagicTrap, foi crucial para o Laboratório de Inovação da Bayer AG garantir que o produto fosse ativado de forma rápida e simples. Os agricultores montam a armadilha, escaneiam o código QR do dispositivo e podem começar a usá-lo imediatamente através do aplicativo MagicScout. "Além da necessidade de facilidade de uso para nossos clientes finais, como desenvolvedores, também valorizamos a facilidade de implementação da conectividade global", explicou Fabian Born. "A 1NCE se mostrou o provedor ideal para o nosso projeto.