Agricultura inteligente con tecnología embebida

Hoy en día, muchas tecnologías avanzadas están transformando la industria agrícola, entre ellas:

• IoT (internet de las cosas).
• IA (inteligencia artificial).
• La nube.

Estas tecnologías están ayudando a los agricultores a adoptar procesos digitales basados en datos y sistemas avanzados de apoyo a la toma de decisiones, así como a realizar análisis y planificación inteligentes.

La agricultura digital describe la evolución de la agricultura y la ingeniería agrícola desde la agricultura de precisión hasta los sistemas de producción agrícola conectados y basados en el conocimiento. Todo esto augura una nueva era de la robótica en el sector. Los robots terrestres y aéreos ya pueden recopilar datos operativos, lo que permite una mejor toma de decisiones e impacta en las operaciones agrícolas de manera más amplia de lo que es posible con las prácticas manuales tradicionales.

La robótica también ofrece un gran potencial para reducir costes de mano de obra, al tiempo aumentar la precisión y la eficiencia de los datos de producción. En un momento en el que todo el sector agrícola se enfrenta a retos como la sostenibilidad a largo plazo, el aumento de la inflación y la escasez de mano de obra, la robótica puede ayudar a proporcionar soluciones eficientes en el uso de los recursos, rentables y respetuosas con el medio ambiente.

Según la ONU, la población mundial alcanzará los 9.700 millones en 2050. Para satisfacer las necesidades nutricionales de tantas personas, la producción agrícola deberá aumentar al menos un 70% con respecto a los niveles actuales.

Con tanto en juego, cada vez son más las personas que recurren a la robótica para aliviar la presión. La robótica puede aumentar los rendimientos agrícolas y las tasas de producción, lo que en última instancia reduce los costes para los consumidores.

Principales retos de la robótica para la agricultura

La industria de la robótica está creciendo rápidamente y es fácil ver el potencial. Pero eso no quiere decir que la industria esté exenta de desafíos. Más bien, los fabricantes deben superar numerosos obstáculos.

Diseño de producto

Muchas soluciones robóticas para el sector agrícola siguen dependiendo de tecnologías tradicionales como engranajes, motores y actuadores. Si bien estas piezas son cruciales para ayudar al robot a moverse y realizar funciones, también dan lugar a rigidez, inestabilidad y el potencial de dañar los cultivos. Además, un gran número de piezas móviles significa que el robot será más propenso a las averías.

Una forma en que los fabricantes pueden superar este desafío es construyendo robots que sean flexibles y tengan menos partes móviles. La robótica blanda, por ejemplo, es un campo apasionante que puede ser capaz de superar estas limitaciones.

Estos robots utilizan sistemas de materiales con propiedades mecánicas similares a las del tejido vivo. Esta tecnología a menudo implica imitar el comportamiento de los músculos biológicos utilizando fluido o aire a presión para contraerse o expandirse, y ofrece un enorme potencial para cosechar frutas delicadas, por ejemplo.

Las consideraciones de diseño de producto existentes para el uso de la robótica en la agricultura incluyen:

• Grado de protección IP65/IP67: IP65 garantiza que el sistema sea “hermético al polvo” y esté protegido contra el agua proyectada desde una boquilla, lo que garantiza su idoneidad para los procedimientos de lavado. IP67 va más allá, ya que garantiza la idoneidad de un sistema para la inmersión en agua de hasta 1 m de profundidad durante 30 minutos.
• Rango extendido de temperatura de funcionamiento: Dependiendo de la ubicación geográfica, los sistemas robóticos en la agricultura deben funcionar a niveles óptimos con total fiabilidad, ya sea en condiciones extremas de calor o frío, o a veces de ambos.
• Resistencia química: Las granjas dependen de pesticidas comunes como herbicidas, insecticidas y fungicidas, así como de pesticidas probados. La resistencia del sistema a estos productos químicos es esencial.
• Operaciones 24/7: En el ámbito de la agricultura moderna, los agricultores deben exprimir sus activos para seguir siendo competitivos. Los sistemas robóticos no son una excepción.
• Chasis DMS (matriz de conmutación de medios digitales) y diseño de panel dedicado con conectores y recubrimientos específicos: Este factor es un requisito previo de diseño a la luz de los puntos anteriores.
• Soluciones de gestión remota para la recopilación de datos de sensores: El análisis de big data es una parte fundamental para llevar al sector agrícola a un futuro digital, donde las decisiones de mejora de procesos y calidad se basan en datos rápidos y precisos.
• Soporte a largo plazo: los integradores necesitan de un socio tecnológico con un historial probado en la prestación de soporte de proyectos y aplicaciones durante toda la vida útil del producto.

Soluciones modulares

Cuando se trata de soluciones de System- On-Module (SOM) para aplicaciones robóticas de vanguardia, se trata de crear el núcleo informático óptimo. Muchas unidades robóticas para uso en el ámbito de la agricultura requieren el mayor rendimiento de procesamiento de IA en soluciones embebidas de bajo consumo. Las soluciones SOM proporcionan todos los componentes principales de un sistema de procesamiento integrado, incluidos los núcleos del procesador, las interfaces de comunicación y los bloques de memoria, en una placa de circuito impreso. Este enfoque modular hace que un SOM sea ideal para integrarlo en sistemas como robots, ya que puede ayudar a acortar el tiempo de desarrollo de aplicaciones y, posteriormente, el tiempo de comercialización, una gran ventaja en un mercado emergente como el agrícola.

LAN dual, el SOM-2532 ofrece una ciberseguridad mejorada en la automatización agrícola. Los usuarios pueden conectar varios sistemas o actualizaciones de firmware por lotes utilizando WISE-PaaS/OTA a través de una LAN interna para proteger los datos importantes. También es posible realizar comunicaciones externas a través de otra LAN independiente en diversas condiciones de uso.