Edição 246 - Controle & Instrumentação

Revista Controle & Instrumentação – Edição nº 246 – 2019

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Campo conectado
Realidade é mobile e digital, mas conexão ainda é o desafio

Os resultados positivos e crescentes do agronegócio brasileiro fazem brilhar os olhos de muitos segmentos da economia, que se sentem atraídos pelos ganhos e pela possibilidade de participar de uma atividade responsável por aproximadamente 22% do PIB nacional (há momentos em que chega a 30%), e que responde por cerca de 45% do volume de exportações brasileiro, tendo atingido, em 2018, o valor recorde nominal de US$ 101,69 bilhões.

Isso parece natural em um país essencialmente agrícola, com volumes expressivos de produção, sempre crescentes. Mas, os números comprovam a capacitação daqueles que atuam no setor. Por exemplo: entre 1997 e 2017, a produção de carne suína saltou de 1,5 milhão para mais de 3,8 milhões toneladas; a de carne bovina elevou-se de 6 milhões de toneladas para 9,5 milhões de toneladas; a de carne de aves saiu de 4,4 milhões de toneladas para 14 milhões de toneladas. Quando se observam os resultados das culturas de grãos, em especial soja e milho, a produtividade, que, ao final da década de 1970, era de cerca de 600 kg por hectare, nos últimos dois anos, ultrapassou a marca de 3,5 toneladas por hectare plantado.

Esses resultados são consequência de uma conjunção de fatores e de investimentos, com destaque para Pesquisa & Desenvolvimento e avanço tecnológico em todos os segmentos, com comprometimento da cadeia de fornecedores com o resultado. Nesse campo, as startups se destacam, e seu número cresce exponencialmente: levantamento realizado pela SP Ventures, em parceria com Centro Universitário FEI, e com as startups Agtech Garage, Usina, Esalqtec e Agrihub, em 2018, mapeou mais de 330 agtechs ou agrotechs no Brasil; enquanto que, no início de 2019, segundo números da ABStartups (Associação Brasileira de Startups), existiam 182 ativas.

As grandes marcas de máquinas e equipamentos também são atraídas para esse mercado e, ano a ano, novos players se fazem presentes no país, a exemplo da Fendt, do grupo AGCO, que usou a Agrishow 2019, em maio, como porta de entrada. Isso também vale para empresas mais conhecidas, como a CASE, que já disponibiliza máquinas conectadas, treinamento com realidade virtual, e drones, para mostrar como é possível melhorar a qualidade do plantio à colheita, e também empresas e indústrias de irrigação, geoprocessamento, softwares, fertilizantes, nutrição animal...

Em comum, essas empresas agregam tecnologia, incorporando conceitos da Indústria 4.0 no campo, popularizando termos como agricultura de precisão, campo conectado, campo digital, agricultura conectada. Empresas de todos os portes, cooperativas e centros de pesquisa desenvolvem soluções de coleta e análise dos dados, obtidos por sistemas de irrigação, plantadeiras, colheitadeiras, tratores, drones, satélites, aeronaves tripuladas ou não, e até pelo próprio trabalhador rural, através do celular, assim como por sensores em equipamentos de ordenha e abate, e nos próprios animais.

Há aplicativos – dedicados ou não, gratuitos ou pagos – para smartphones, que fazem monitoramento remoto de máquinas agrícolas, coleta de informações específicas sobre operações, acesso a informações sobre manejo de ervas daninhas, dicas práticas com base em elementos variáveis (localização, tipo de cultura etc.), automação mobile para processos diversos, inclusive de coleta de leite, que controlam, desde a captação até o transporte, ampliando a qualidade dos produtos, e gerando economia.

Existem, ainda, opções em automação disponíveis no mercado, que se adequam a máquinas diversas, independentemente do fabricante. Esse é o caso da B&R Automation, que disponibiliza soluções de automação para veículos e equipamentos, inclusive nas áreas agrícolas e florestais. Os usuários se beneficiam de um ambiente de desenvolvimento fácil de operar, sistema operacional de alto desempenho em tempo real, e componentes de software prontos, pois a linha de Mobile Automation oferece todas as ferramentas necessárias.

Entre as soluções da B&R, está o controlador X90, que possui grande capacidade de processamento para atender às mais diversas aplicações. O coração desse sistema de controle é o processador ARM, e canais de I/O multifuncionais. Os recursos básicos incluem interfaces para CAN, Ethernet, ISOBUS e o sistema de barramento Powerlink em tempo real. Devido às características construtivas, a família X90 pode ser usada em ambientes industriais adversos, em faixas de temperatura de -40°C a +85°C, e são resistentes a vibrações, choques, sal, luz UV e óleo.

Ou seja: o mundo agro transformou-se digitalmente, rendeu-se ao mobile, à nuvem, à inteligência artificial, à IoT (Internet das Coisas), e criou o Big Data & Analytics agropecuário, que tem na conectividade a principal vulnerabilidade, mas, dia a dia, surgem novas possibilidades também nesse campo.

Nesse novo universo, os dados passam a ser produto valioso e elemento fundamental para a gestão das propriedades, das plantações e dos animais. A importância dos dados coletados levou a Associação Brasileira da Indústria de Máquinas e Equipamentos – ABIMAQ – a criar o Banco de Dados Colaborativo do Agricultor (BDCA), que tem o propósito de integração dos dados gerados por equipamentos e sensores, de todos os fabricantes, em um único local, sem depender do sistema de um único fabricante. Esse banco de dados permite aos fabricantes o compartilhamento dos dados gerados em parte ou na totalidade, atendendo à demanda dos agricultores de integração dos dados, provenientes de máquinas de diferentes marcas. O acesso, por sua vez, é por login e senha, e somente pode ser liberado pelo agricultor, pois a ABIMAQ é responsável apenas pelo armazenamento. A solução, ainda em fase de projeto e testes, é resultado de parceria entre Jacto, Stara, Tatu Marchesan, Jumil, Baldan, Miac e Vence Tudo, e deverá aceitar outras marcas após esta primeira etapa.

Conexão: 50 milhões de hectares estão fora da rede

Coletar e não enviar em tempo real pode reduzir a eficiência do processo, afinal, se o objetivo é monitorar as máquinas, os equipamentos, e as culturas e animais para agilizar a tomada de decisão em caso de necessidade e reduzir custos, quanto antes as informações puderem ser analisadas e os alertas forem gerados, mais efetivos serão os resultados. Mas, se há problemas de disponibilidade de sinal de celular em cidades, e até em grandes centros urbanos, o que dirá em áreas distantes, com hectares e mais hectares de soja, por exemplo.

Estudos realizados por encomenda do Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicação (MCTIC) avaliam a conectividade no campo e os ganhos que a IoT pode proporcionar. O resultado sinaliza que, até 2025, o impacto do uso de internet das coisas no campo alcance entre US$ 5 bilhões e US$ 21 bilhões, respondendo pela inclusão do agronegócio no plano de IOT do Brasil, em conjunto com Cidades e Saúde.

A Comissão Brasileira de Agricultura de Precisão (CBAP), por sua vez, sinaliza que 67% das propriedades agrícolas no Brasil já adotou algum tipo de inovação tecnológica, dentro ou fora do campo, em busca de maior eficiência e produtividade, gestão e interação com a operação. Por outro lado, apenas 2% das áreas agrícolas é conectada, ou seja, o mercado a ser atendido compreende 500 mil fazendas e 50 milhões de hectares (o Brasil tem 851,5 milhões de hectares), sem contar as mais de 5 milhões de pessoas sem celular, em uma população de 210 milhões.

Por isso, os investimentos em conectividade no e do campo vêm movimentando tanto os fabricantes de equipamentos, quanto as operadoras de telecomunicações, radiofrequência etc. A Caterpillar, por exemplo, conecta suas máquinas diretamente ao satélite para envio de dados prioritários, quando falta a conectividade da internet ou do celular ou do sinal de rádio, etc. Há outras fabricantes que deixam as máquinas preparadas para descarregarem os dados quando houver conexão, de um modo geral quando retornam à sede da propriedade rural.

Mas, para o equacionamento real dos problemas alinhados, parceria e cooperação são o caminho adotado, diversas vezes com patrocínio efetivo e direto de fabricantes de máquinas agrícolas.

Uma iniciativa recente – anunciada durante a Agrishow 2019 – é o ConectarAGRO, que resulta de parceria entre oito empresas (AGCO, Climate FieldView, CNH Industrial, Jacto, Nokia, Solinftec, TIM e Trimble), está na categoria de inovação aberta, e tem a meta de dar direção e segurança para que os agricultores, inclusive familiares, possam adotar tecnologias, mesmo onde há carência ou inexistência de solução de conectividade.

De acordo com Alexandre Dal Forno, Head de produtos corporativos e IoT da TIM Brasil, passados dois meses do lançamento, a solução vem tendo grande receptividade, pois, “conectividade é um tema que está latente e atende a grande demanda de cooperativas e grandes empresas, que estão buscando soluções para pequenos e médios produtores rurais. Temos alguns projetos em andamento,
e o trabalho envolve desde diagnóstico da área a ser coberta, elaboração do projeto de engenharia e checagem de infraestrutura de cobertura e sua apresentação ao produtor, para então dar início à obra em si, que pode durar entre 90 e 120 dias”.

A solução foi desenhada inicialmente com a utilização da rede 4G na faixa de 700 MHz, tecnologia global que permite a cobertura mais eficiente no campo, utilizando torres que cobrem 30 hectares cada. Com isso, o ConectarAgro traz um ganho embutido no projeto: mais do que servir de infraestrutura “para conectar equipamentos e sistemas, a solução trabalha com altas faixas de transmissão e é tecnologia dominada no mundo todo, permitindo conexões em taxas de até 40 megabits por segundo na casa do cliente, enquanto que as máquinas não precisam de mais do que 21 megabits por segundo.

Com isso, independente do segmento em que atua, o produtor rural poderá usufruir, de forma completa, dos recursos disponíveis hoje de agricultura de precisão, digital e automação, além de ter acesso a uma infinidade de novos produtos e serviços habilitados com a disponibilidade da conectividade”, informa Dal Forno.

Conectividade e soluções completas – A Embratel também disponibiliza diversas soluções digitais focadas no agronegócio brasileiro, investindo, inclusive, no desenvolvimento em parceira com instituições, como Embrapa Meio Ambiente e o Instituto Eldorado.

“A parceria com a Embrapa ampliará a criação de soluções inovadoras para os agrônomos, e isso trará grandes benefícios para o setor. Por meio das inovações, será possível analisar o menor uso de agrotóxico, tornar a produção mais sustentável e lucrativa”, afirma Eduardo Polidoro, Diretor de Negócios de IoT da Embratel.

Voltada à conectividade, a Embratel tem algumas ofertas, lançadas recentemente, a exemplo da solução Ipsat, disponibilizada em Banda Ka, a partir do satélite Star One D1, para regiões com pouca ou nenhuma infraestrutura de telecomunicações, como ocorre muitas vezes no campo. A solução é comercializada na velocidade de 20 Mbps (download), com 4 Mbps (upload), ou 25 Mbps (download), com 4 Mbps (upload); permite contratação de IP Fixo e configurações de acesso reverso à rede do cliente, atendendo, inclusive, a aplicações em IoT.

Outra novidade da Embratel é o Infosat Prime, rede corporativa de dados com Banda Ka (ou Banda Ku em áreas não cobertas pela Ka), com velocidades de 4 Mbps (download), com 1 Mbps (upload), ou 8 Mbps (download), com 2 Mbps (upload), possibilitando configurações de redes de dados de alta performance, e formação de redes de dados privativas, mesmo sem a existência de infraestrutura de telecomunicações terrestre e independente de concessionárias locais.

Além dessas soluções específicas de conectividade para o campo, a Embratel desenvolveu portfólio de plataforma com aplicações específicas, para Agricultura Digital, Floresta 4.0 e Silos Conectados, que utilizam Inteligência Artificial, sensores, armazenamento em Nuvem, Machine Learning, conectividade e paineis de controle, para levar inovações para o agronegócio. “Hospedar os dados em Data Center no Brasil atende a uma demanda crescente do agronegócio nacional por manter as informações em solo local, principalmente por serem informações estratégicas e de segurança nacional”, afirma Eduardo Polidoro.

A plataforma de Agricultura Digital está hospedada em Data Center da Embratel, faz a coleta de dados relevantes, com o uso de sensores instalados no campo, e trata os dados com o uso de Analytics, ajudando no controle das plantações e no diagnóstico de medidas corretas sobre irrigação e pulverização, por exemplo; a solução voltada a Silos Conectados é hospedada em nuvem, utiliza sensores ultrassom, de gases e umidade, disponibilizados todos os dados em tempo real na plataforma, possibilitando ao agricultor saber com precisão o volume estocado, os gases emitidos dentro dos silos, a saúde dos grãos, com um controle centralizado: e a Floresta Conectada Embratel, por meio de algoritmos, favorece a gestão automatizada de ativos – como o controle de uso de combustível em máquinas de colheita harvester (equipamento usado para corte da árvore, derrubada, desgalhamento, descascamento, traçamento e formação de pilhas de toras) e forwarder (máquina usada para remoção e transporte das toras) – e o acompanhamento em tempo real da floresta, com redução de custos operacionais com a análise de dados coletados nas máquinas e plantações, e armazenados em nuvem.

Resultado de acordo da Embratel e da Claro com a Embrapa Meio Ambiente e o Instituto Eldorado, o desenvolvimento de soluções de IoT para o agronegócio está em fase piloto na Fazenda Conectada, da Embrapa Meio Ambiente, em Jaguariúna/ SP, que disponibilizou áreas de experimentação, como plantações, laboratórios e estufas para a realização de demonstrações, visitas e reuniões com potenciais clientes.

Nesses espaços, serão testados e validados novos dispositivos, softwares e soluções de conectividade, com diferentes aplicações fundamentais para o desenvolvimento do campo, com toda infraestrutura de rede celular, redes de IoT (NB-IoT e CAT-M), ambiente de Cloud Computing. O programa piloto envolve a atuação em plantação de soja monitorada com sensores conectados, assim como em plantios de café, milho, cana-de-açúcar e sorgo. Por meio do uso de novas tecnologias de sensoriamento, conectividade e Analytics, é possível coletar informações precisas e em tempo real sobre os cultivos, ajudando no controle e no diagnóstico de medidas necessárias para a irrigação e pulverização inteligentes, por exemplo, contribuindo para o aumento da produtividade e eficiência, e para a redução de custos.

Exemplos de soluções

Há soluções para todas as atividades ou setores do agronegócio. Todas elas, vinculadas de alguma forma à mobilidade e à conectividade em zona rural, seja na geração das informações que serão utilizadas, seja no acompanhamento, seja na comprovação do trabalho realizado.

No campo da pecuária, por exemplo, as opções são várias, como plataforma que filtra, capta, analisa e organiza informações do mercado de compra e venda do boi gordo, diariamente, em tempo real, e permite o planejamento, pelo empresário e pelo pecuarista, do melhor momento para comprar ou vender, garantindo maior rentabilidade.

Para fertilizantes e defensivos, há incontáveis possibilidades, que, por exemplo, dão ao produtor rural acesso diário a mapas de satélite, filtrados por um sistema de inteligência que fornece informações precisas sobre sanidade e uso racional de fertilizantes e defensivos, estimando a produção, monitorando a equipe e programando visitas.

A popularização do uso de drones gera benefícios diversos e amplia o range de oportunidades. Na pulverização agrícola, por exemplo, gera redução dos custos do serviço de pulverização aérea e de riscos humanos e ambientais, com aumento de produtividade, permitindo, inclusive a identificação de plantas e sua pulverização pontual, otimizando o uso de herbicidas e, consequentemente, gerando redução significativa nos custos de produção, aumento da eficiência de pulverização, e ganhos para o meio ambiente.

No monitoramento agrícola, o drone detecta os locais de maior infestação de pragas e vegetação doente no cultivo de soja. Em fase de testes, trabalha com dados (informações e imagens) captados por câmeras especiais instaladas no drone, e permite identificar com exatidão os locais infestados por pragas, plantas invasoras, doenças ou deficiência nutricional (parceria entre Fundação CERTI, Horus Aeronaves e Basf, com apoio da EMBRAPII – Empresa Brasileira de Pesquisa e Inovação Industrial e do Sebrae).

A união desse equipamento a soluções de inteligência artificial está otimizando a produtividade das árvores, dando visibilidade a registros de saúde e de produtividade de cada árvore, proporcionando ganhos de eficiência e aumento de lucratividade em plantações.

Há, ainda, empresas especializadas no processamento e na análise de dados geográficos em nuvem, que disponibilizam soluções tecnológicas embarcadas em campo, para implantação de projetos de geotecnologias, agricultura de precisão, site survey (RTK, VHF/UHF e GPRS), topografia e aerolevantamento e projetos de sistematização; aplicação de insumos a taxa variável e serviços de Instalação eletrônica, hidráulica e mecânica em campo; e plataforma online para contratação de projetos solares fotovoltaicos, que conecta os clientes à rede de instaladores selecionados, garantindo rapidez, segurança e facilidade durante o processo de identificação, cotação e definição do seu instalador.