Bolsa de Iniciativas PRR

 

Agricultura Aumentada e Sustentabilidade – Explorando o potencial da realidade aumentada e virtual numa Agricultura 4.0 (ID: 243 )
Coordenador: ISA - Instituto Superior de Agronomia
Iniciativa emblemática: 8. Agricultura 4.0
Data de Aprovação: 2022-03-07 Duração da iniciativa: 2025-12-31
NUTS II: Centro NUTS III: Oeste
 
Identificação do problema ou oportunidade

A agricultura europeia está a passar por uma mudança. As recentes crises, sanitárias ou meteorológicas, e o esperado impacto das alterações climáticas demonstram claramente a necessidade de construir uma agricultura mais sustentável e resiliente. Este caminho pode ser mais facilmente alcançado através da Digitalização em Agricultura. A Agricultura Digital faz uso de tecnologias de Agricultura de Precisão, mas também recorre a redes inteligentes e ferramentas de gestão de dados, tendo por usar todas as informações e conhecimentos disponíveis para permitir a automação de processos mais apropriados. A evolução imparável na diversidade e capacidade das tecnologias de informação e comunicação à nossa disposição, em particular as crescentes funcionalidades de recolha e armazenamento de dados, bem como as facilidades de comunicação e ação associadas, que podem ser integradas em soluções móveis e colaborativas, criaram uma janela de oportunidade para inovar e criar sistemas de apoio à decisão. Estes avanços permitem colocam à disposição dos agricultores e técnicos agrícolas sofisticados sistemas de informação que apoiam a tomada de decisão fornecendo informação atualizada, no momento certo e no formato mais adequado.

No entanto, a implementação de uma Agricultura Digital depende da capacidade económica de cada exploração; existe uma forte ligação entre a dimensão de uma exploração agrícola e o seu rendimento, sendo que as explorações maiores tendem a ter uma capacidade de investimento mais elevada, técnicos com formação especializada e maior e melhor tecnologia ao seu dispor. Contudo, a agricultura de pequena dimensão ainda domina a economia rural nacional, com 90% das explorações agrícolas a gerirem uma área inferior a 20 há, sendo nestas que a digitalização encontra menores taxas de implementação.

Uma forma de potenciar a digitalização em agricultura passa pela promoção de soluções avançadas de mecanização agrícola que podem ajudar as explorações agrícolas, independentemente da sua dimensão, a operar de forma mais rentável, competitiva e, acima de tudo, sustentável. Este processo pode ser concretizado pela adoção de máquinas agrícolas inteligentes (capazes de receber, enviar, gerar e processar dados) e máquinas agrícolas conectadas (que permitam a troca de dados entre máquinas, com e entre plataformas de gestão de dados), assim como modelos inovadores (agente base modelling) e processos de realidade aumentada e virtual. Porém, a aquisição e/ou adoção destas tecnologias carece, por um lado, da sua aplicação e validação no terreno, e, por outro lado, de capacitação dos técnicos (in e ex situ) de forma a garantir que é tirado total partido da sua utilização. A entrega de informações ao usuário final sempre foi um desafio no setor agrícola, pois precisamos dela em campo e não no escritório e a realidade aumentada e virtual pode efetivamente ser a forma de lidar com este desafio, pois pode ser um mecanismo muito eficaz para entregar em qualquer lugar e a qualquer hora de forma transparente informações para tomada de decisão. Na verdade, este tipo de sistemas permite sobrepor informação digital sobre a visão que o utilizador tem do mundo real, proporcionando assim uma visão composta com inúmeras áreas de aplicação, em particular no apoio à tomada de decisão para uma agricultura sustentável do ponto de vista ambiental, económico e social. 

Assim, o objetivo principal do projeto é demonstrar o potencial da utilização das realidades aumentada e virtual, como veículo de para uma agricultura inteligente assente em princípios de sustentabilidade, através da criação de um Hub de Desenvolvimento, Demonstração e Capacitação, para apoiar explorações agrícolas, independentemente da sua dimensão, à sua adoção, visando a melhoria da sustentabilidade ambiental e económica. Uma capacitação, devidamente enquadrada nas necessidades das explorações sector, é a chave para um melhor uso da tecnologia que aumente a resiliência do sector e minimize o impacto da atividade agrícola sobre os recursos naturais e sobre o ambiente. A mecanização, através da sua digitalização, é um dos aspectos cruciais para um uso mais racional dos fatores de produção e para a sustentabilidade da agricultura nacional.

 
Breve resumo da iniciativa a desenvolver

O projeto pretende criar um Hub de Desenvolvimento, Demonstração e Capacitação que permita massificar a adoção de uma agricultura digital e sustentável, independentemente da dimensão das explorações, através da adoção de tecnologias de realidade aumentada e virtual. Beneficiando da experiência dos seus parceiros, este Hub pretende apresentar-se como uma referência para o setor, contribuindo para o desenvolvimento da digitalização em agricultura, através da demonstração, disseminação e capacitação de tecnologia que permitam uma Agricultura mais Digital.

Tirando partido da possibilidade oferecida pela capacidade de entregar no campo informação digital, aliada ao uso de máquinas inteligentes conectadas a realidade aumentada, sobreposta sobre o mundo real que, de forma dinâmica e interativa, o agricultor observa, pretende-se explorar o potencial da sua aplicação no setor agrícola. As atividades incidirão nos seguintes espaços de oportunidade na medida em que se tirará partido da integração de dados de múltiplas fontes (sensores, máquinas, modelos) e formatos para de forma dinâmica e em tempo real “entregar” ao agricultor no campo a informação de que necessita para tomar decisões:

- Dados em tempo real e insights de produção: os agricultores podem visualizar no campo informação em tempo real, como sendo NDVI recolhido a partir do sistema Copernicus, água disponível solo proveniente de sensores, condições meteorológicas por observação terrestre e previsões da produtividade, da sua exploração, acelerando e facilitando o processo de tomada de decisão;

- Aumento da produção: o tratamento otimizado das culturas, através de uma agricultura de precisão, uma gestão de rega mais inteligente, um tratamento fitossanitário diferenciado, ou uma gestão heterogénea da colheita, permitirá maximizar a produção de uma determinada folha de cultura;

- Uso Eficiente da Água: Previsões meteorológicas aliadas a sensores de humidade do solo, permitirão a gestão de máquinas de rega aplicando água apenas onde, quando e quanto é necessário.

- Custos de operação reduzidos: Automatizar e otimizar os processos de sementeira, tratamento e colheita pode reduzir o consumo de recursos, o erro humano e o custo geral.

- Aumento da Qualidade da Produção: Analisar a qualidade da produção e os resultados em correlação com o tratamento pode ajudar os agricultores a ajustar os processos para aumentar a qualidade do produto.

- Avaliação precisa da exploração e da parcela: o conhecimento preciso da produção por unidade de produção ao longo do tempo permite uma previsão detalhada do rendimento futuro da colheita e do seu valor.

- Monitorização remota: a realidade aumentada oferece a possibilidade de monitorizar vários campos em vários locais simultaneamente a partir da Internet e via informações por satélite. As decisões podem ser tomadas em tempo real e a partir de qualquer lugar.

- Monitorização de equipamentos: os equipamentos agrícolas podem ser monitorizados e mantidos de acordo com a avaliação das taxas de produção, eficácia e eficiência da mão de obra e previsão de falhas.

- Redução da pegada ambiental: tornar mais eficazes os esforços de conservação, como uso de água, fertilizantes, fitossanitários, sem negligenciar os aumentos da produção por unidade de terra, que afetam diretamente a pegada ambiental de forma positiva.

- Mitigação de impactes com a adoção de novas tecnologias ambientais – “nature based solutions” e/ou sistemas descentralizados de tratamento de águas residuais com aplicações agrícolas (reutilização da água, recuperação de fósforo, compostagem).

 
Áreas de Trabalho e responsabilidades de cada parceiro

1. Coordenação do projeto e gestão do Hub: ISA

2. Levantamento e caracterização da realidade: ISA, DGADR, FNOP; PMEs;

3. Desenho da estratégia de atuação para colheita in situ de dados para conceção, desenvolvimento, e validação da plataforma: ISA, FNOP

4. Desenvolvimento da plataforma de gestão de informação e sua entrega sobre a forma de realidade aumentada para os casos de uso identificados: NOVA IMS, ISA, NoGrid, Aromni

5. Aplicação e validação da plataforma: NOVA IMS, ISA, PMEs, NoGrid, Aromni

6. Capacitação dos agricultores sobre a plataforma e tecnologias afetas: CCDM, ISA, NOVA IMS, FNOP

7. Promover ações de demonstração, disseminação e divulgação do projeto: ISA; NOVA IMS, DGADR, FNOP, CCDM, PMEs, NoGrid, Aromni

 
Interlocutor: Gonçalo Rodrigues   Email interlocutor: gcrodrigues@isa.ulisboa.pt   Email entidade: gp@isa.ulisboa.pt