A previsão dos parâmetros de qualidade e produtividade de um pomar é crítica para a gestão do negócio das centrais fruteiras do Oeste. Com indicadores fidedignos é possível dirigir as vendas para o cliente apropriado, no momento exato e ao preço ótimo. Contando com a sua grande experiência de anos, os técnicos das Organizações de Produtores do oeste efetuam amostragens no campo com métodos manuais e localizados para determinar parâmetros físicos dos frutos e plantas, complementados com análises laboratoriais quer durante a campanha quer no momento da recepção da fruta na central.

Estes parâmetros são utilizados em modelos que combinam contagem de frutos por árvore, calibres e massa foliar para determinar uma previsão da qualidade. A questão da otimização da rega e da fertilização é igualmente determinante. A automatização parcial ou total, ou a assistência digital, destes processos traria a possibilidade de se melhorar em número, oportunidade e cobertura dos parâmetros extraídos do campo e correlacioná-los espacial e temporalmente com os parâmetros de qualidade aferidos laboratorialmente.

Começam a surgir no mercado algumas alternativas para a determinação destes parâmetros de qualidade recorrendo a tecnologia distinta (e.g. sensores multiespectrais ou LIDAR instalados em Moto4 e drones, aplicações móveis que determinam calibre e/ou efetuam contagem de frutos através de técnicas de inteligência artificial, dendómetros enviando medições em tempo real, sensores de seiva, etc), assim como existe um conjunto de grupos de investigação com propostas de novos sensores ou de aplicações móveis de baixo custo para o mesmo fim. A irrigação e a fertilização é também um aspeto altamente relevante e influenciador da produtividade, sendo adotados por muito produtores a instalação de sondas de humidade do solo integradas em plataformas de gestão de rega. A utilização de mapas de condutividade elétrica e de sensores de solo são importantes para determinar a distribuição e características de nutrientes no solo; dispositivos portáteis para a análise de solos também já se encontram disponíveis comercialmente. A disponibilidade de imagens de satélite publicamente acessíveis ou comerciais permite complementar com uma visão das parcelas a níveis e características distintas, nomeadamente stress hídrico, vigor e sanidade vegetal, temperatura ao nível do solo, ou evapotranspiração.

A presente iniciativa tem por objetivo a criação de um pomar experimental inteligente, à imagem do que existe, por exemplo na universidade de Washington. (https://www.innov8.ag/).

Assim o objetivo geral do Projeto Pomares Inteligentes é permitir a tomada de decisões do produtor, vinculando fontes de dados diferentes de vários sensores para alocar e gerir com precisão os recursos, como irrigação, solo, produtos químicos, mão de obra e clima, aumentando o rendimento e a qualidade.

Assim, o objetivo adaptar é criar uma plataforma à imagem da innov8.ag à situações dos pomares do Oeste, agregando dados de todos os sensores de IoT para obter uma comparação lado a lado com as decisões atuais dos produtores. Será assim possível definir com a precisão dos dados pontuais, a viabilidade técnica e económica de cada sensor para ser utilizados pelos produtores.

De uma forma sistemática pode-se elencar os seguintes objetivos:

·       A definição de uma interface aberta e segura para uma plataforma na Cloud de integração dos dados de qualidade para seu registo e análise;

·       A validação em larga escala de tecnologia relevante e atual para a determinação dos parâmetros de qualidade das pomóideas em parcelas de teste de tecnologias de agricultura 4.0. Comparação qualitativa e quantitativa de técnicas alternativas de recolha de informação, aferição dos custos envolvidos e estudo de viabilidade prática de utilização;

·       Integração e determinação de correlações entre dados sensoriais e parâmetros de qualidade, visando a extração de conhecimento para a tomada de decisão do produtor, recorrendo a técnicas avançadas de Inteligência Artificial e de Visualização de Dados (Ciência de Dados);

·       Algumas das técnicas serão claramente mais onerosas do que outras. Assim, uma preocupação deste projeto consiste na determinação dos momentos ótimos para colheita de informação de forma a se obter o maior benefício da informação recolhida versus o custo de obtenção.

O Objetivo é criar uma interface para uma plataforma aberta para o carregamento e integração na Cloud deste grande volume de dados com garantias de segurança e privacidade. Convidaremos parceiros relevantes nestas áreas tais como empresas internacionais com soluções já implementadas no mercado com os objetivos que se pretendem nesta candidatura (innov8.ag, Green Atlas, SoilOptix) e suas equipas de investigação, COLABs, projetos mobilizadores, grupos operacionais, produtores, a partilhar e a integrar os seus dados, serviços e soluções no nosso repositório utilizando os nossos serviços.  Esta solução permitirá uma colaboração aberta e a construção de campos avançados de demonstração (pomares inteligentes) e avaliação com conjunto complementar de tecnologia de monitoração da qualidade das pomóideas.

Com esta integração desta informação no Pomar Inteligente poderemos passar à avaliação e validação das soluções propostas. Iremos analisar aspetos de qualidade técnica das soluções, robustez, relevância da informação produzida, interfaces existentes, indicadores passíveis de serem obtidos, frequência temporal da informação e sua granularidade espacial, custos de instalação, operação e manutenção, e limitações e viabilidade. O nosso grande contributo será a comparação das várias soluções entre si, assim como a sua complementaridade, estudo de correlações entre dados sensoriais e parâmetros de qualidade, e construção de modelos de integração de um ou mais tipos de sensores/técnicas.

Tendo em conta os objetivos da presente iniciativa, a área de trabalho da presente iniciativa encontra-se enquadrada nas seguintes linhas de ação do aviso:

LA 8.1. Agricultura de precisão: utilização de tecnologias digitais para utilização e para a gestão eficiente de produtos fitofarmacêuticos, fertilizantes, água e energia.

LA 8.3. Tecnologia: adotar novas tecnologias que promovam o desenvolvimento da agricultura de precisão, nomeadamente IoT, aplicações suportadas por inteligência artificial, automação e robótica.

LA 8.4. Dados: explorar as potencialidades da deteção remota e de proximidade (sensores); promover a recolha de dados sobre a atividade agrícola e a pecuária extensiva, regulamentação e governança no uso dos dados.

A APMA terá como responsabilidade liderar e coordenar o consórcio, fazendo a ponte com as empresas associadas que colaborarão no plano de ação.

A FCT/UNL, terá a responsabilidade científica do desenvolvimento da definição de uma interface aberta e segura para uma plataforma na Cloud de integração dos dados de qualidade para seu registo e análise e integração e determinação de correlações entre dados sensoriais e parâmetros de qualidade, visando a extração de conhecimento para a tomada de decisão do produtor, recorrendo a técnicas avançadas de Inteligência Artificial e de Visualização de Dados.

As PME´s envolvidas neste Consorcio (Campotec, Granfer, FRUBAÇA, FRUTUS, JDR e Filhos e Frutas FN), terão as funções de ajudarem na validação de campo das tecnologias experimentadas no Pomar inteligente, colaborando na discussão dos resultados objetivos.

O INIAV, IP, será o polo de inovação e terá um papel importante nas validações técnicas-científicas ao nível dos resultados obtidos e conjugação com as praticas culturais, das soluções experimentadas.

O COTHN-CC, terá a função da implementação do Pomar inteligente e a sua coordenação. Ainda em parceria com a APMA terão a responsabilidade da construção e implementação do plano de disseminação dos resultados.