A evolução que se tem verificado no campo das tecnologias de informação e comunicação, onde assistimos à colocação no mercado de capacidades computacionais crescentes em dispositivos cada vez mais pequenos, possuindo funcionalidades de comunicação sem fios, fonte de energia integrada e capacidades de actuação, vem colocar um desafio extremamente interessante ao sector agrícola. Esta realidade coloca o conhecimento agronómico no centro das atenções, uma vez que estas tecnologias não fazem mais do que ampliar as nossas capacidades de recolha e armazenamento de dados, colocando um desafio aos técnicos e empresários do sector para desenvolverem formas de converter esses dados em informação e utilizá-los nos processos de tomada de decisão do quotidiano da exploração agrícola.
Esta crescente adopção de tecnologia pelo sector agrícola tem vindo a ser enquadrada no que se denomina de agricultura de precisão mas, após um primeiro momento em que assistimos à adopção da agricultura de precisão nas culturas arvenses e da prática da zootecnia de precisão, em especial nas explorações leiteiras, acreditamos que estamos a observar uma mudança em que esta lógica de agricultura será adoptada na generalidade das actividades agrícolas e que toda a agricultura praticada será de precisão, isto é, todas as decisões tomadas e acções praticadas serão realizadas num contexto informação intensivo e, como tal, todos os agentes do sector terão de desenvolver capacidades para, recorrendo aos mais recentes desenvolvimentos disponibilizados pelas tecnologias de informação e comunicação, poderem ser competitivos.
A grande questão que se coloca nos dias de hoje é se existe a capacidade e o conhecimento agronómico para, com base na imensa quantidade de dados susceptíveis de serem recolhidos em tempo real, desenvolver ferramentas capazes de os transformar em informação. Neste novo ambiente o factor crítico de sucesso residirá na capacidade de, suportado por repositórios de dados das mais diversas origens, natureza e formato, fornecer aqueles que, no momento oportuno e no formato adequado, serão informação e, na interacção com o empresário, se transformam em conhecimento e o apoiam nos seus processos de tomada de decisão.
Neste contexto a Agri-Ciência lançou o projecto i-Farm onde integra numa única plataforma tecnológica instalada numa vinha os mais recentes avanços tecnológicos disponíveis no mercado, construindo um sistema de informação de suporte à exploração agrícola inteligente da sociedade da informação e do conhecimento. A i-Farm é um projecto financiado pelo Programa DEMTEC da Agência de Inovação.
A i-Farm é suportada por um sistema de informação integrando de forma modular múltiplas funcionalidades, acessíveis num ponto de acesso único na Web, como sejam:
Sensores de monitorização sem fios possibilitando a recolha de dados, nomeadamente:
informação de contexto/ambiental (edáfica e climática) – temperatura do ar, temperatura à superfície do solo, humidade relativa do ar, humidade do solo, radiação solar, velocidade do vento, precipitação, etc.
informação da planta (fito-sensores) – humectação, fluxo de seiva, variação do diâmetro do tronco, temperatura da folha, dimensão do fruto, etc.
Câmaras de vídeo/fotográficas sem fios para recolha de imagens e visitas virtuais à exploração;
Assistentes pessoais digitais, integrando capacidades de comunicação/acesso à Internet, para recolha de informação de campo e acesso directo, a partir do campo, ao repositório de conhecimento/sistemas de apoio à decisão.
Cobertura sem fios da exploração (Wi-Fi, Wimax, mesh-networks,…) para suportar a recolha e transmissão em tempo real dos dados que estão a ser monitorizados e o acesso à Intranet e Internet a partir do campo;
Na materialização do conceito i-Farm foi adoptada uma abordagem de Business Intelligence (BI). A BI é um termo abrangente que inclui ferramentas, arquitecturas, bases de dados, data warehouses, gestão de performance, metodologias, etc. integrados num sistema de informação unificado, cujo objectivo é disponibilizar aos gestores e técnicos de uma organização uma forma rápida e simples de aceder interactivamente a todos os dados da empresa, em tempo real, bem como facultar a possibilidade de efectuar operações de manipulação e análise sobre os mesmos.
No caso concreto da i-Farm, enquanto sistema integrado de apoio à decisão ao nível da exploração vitícola na unidade de demonstração montada na Herdade da Pimenta (São Miguel de Machede, Évora), foram instaladas três ilhas de monitorização. Numa abordagem de BI, o sistema proposto pela i-Farm e materializado na Herdade da Pimenta, traduz-se no modelo que se detalha de seguida.
Fontes de dados – recolha de dados efectuada de forma automática e contínua com diversas origens que podemos agrupar da seguinte forma:
Informação de contexto – proveniente dos sensores ambientais instalados na estação meteorológica automática;
Informação fito-sensores – proveniente da rede sem fios de fitosensores;
Informação operacional – proveniente dos sistemas de informação operacionais da exploração e sempre que o técnico / empresário visita o campo com recurso a cadernos de campos disponibilizados no PDA;
Informação visual – proveniente de câmaras de vídeo/fotográficas.
Data warehouse – todos os dados recolhidos são integrados num único repositório de conhecimento que oferece a possibilidade de armazenar e processar informação alfa-numérica, espacial (geo-referenciada) e imagens/vídeos. Este repositório tem implementado um conjunto de procedimentos de validação interna que são executados de forma automática e contínua, visando garantir a fiabilidade e integridade da informação recolhida.
Business Analytics – nesta camada do processo de BI têm lugar um conjunto de procedimentos de análise envolvendo de funcionalidades que consistem no que se denomina normalmente de querying, reporting e OnLine Analytical Processing (OLAP). Futuramente contamos explorar as potencialidades das técnicas de Data Mining aplicadas sobre o repositório de dados que foi possível construir, tendo em vista efectuar algumas análises numa lógica de descoberta de novo conhecimento e de previsão.
User Interface – o ponto crítico da i-Farm será, sem dúvida, a interface que os seus “clientes”, os técnicos / empresários agrícolas, terão de utilizar para aceder ao repositório de conhecimento criado. Assim, será disponibilizada a possibilidade de consultar e manipular em tempo real a informação que está ser recolhida num determinado momento, bem como visualizar sob diversas formas (gráficos, tabelas, SIG, fotografias, vídeos, etc.) o repositório de dados históricos e as tendências de evolução quando tal se justifique.
Esta camada suporta dois tipos distintos de abordagem na forma de entrega da informação. Por um lado, numa lógica “push” suporta o envio por SMS ou e-mail de alertas para qualquer situação fora do que o sistema considere como normal. Por outro lado, numa lógica “pull” o acesso à informação pode ser efectuada num interface amigável sempre em ambiente Web, para duas plataformas distintas – computadores de secretária / portáteis e assistentes pessoais digitais com ligação à Internet, com ou sem fios.
O objectivo desta interface Web consiste em disponibilizar um conjunto de indicadores chave de desempenho (KPIs – Key Performance Indicators) num digital dashboard onde num relance é possível ter uma visão global e unificado do “estado” do objecto de análise. Estes KPIs, para além de permitirem sob a forma gráfica ter uma visão instantânea e de fácil leitura da “saúde” da empresa, são idealmente apresentados de forma contextualizada, isto é, em associação com indicação do que é um mau/médio/bom valor para a métrica em questão, bem como suportando a possibilidade de efectuar operações de drill-down para explorar com mais detalhe a composição do indicador em questão ou aumentar a granularidade temporal da análise, isto é, desagregar o valor mensal em valores diários.
No caso dos assistentes pessoais digitais, o acesso à Internet sem fios na exploração permitirá aceder a partir do campo ao sistema de informação da i-Farm na exploração oferecendo, assim, a possibilidade do próprio técnico / empresário aceder ao sistema quando está a realizar a sua visita ao terreno.
Desenvolvimentos Futuros
O factor crítico de sucesso da i-Farm será, sem dúvida, a interface que os seus “clientes”, os técnicos / empresários agrícolas, terão de utilizar para aceder ao repositório de conhecimento criado. Para lidar com esta questão é disponibilizada a possibilidade de consultar em tempo real a informação que está a ser recolhida num determinado momento, bem como visualizar sob diversas formas (gráficos, tabelas, SIG, fotografias, vídeos, etc.) o repositório de dados históricos e as tendências de evolução quando tal se justifique. Este acesso à informação será efectuado num interface amigável sempre em ambiente Web, para duas plataformas distintas – computadores de secretária / portáteis e assistentes pessoais digitais com ligação à Internet, com ou sem fios. No caso dos PDAs, o acesso à Internet sem fios permitirá o acesso através da própria rede local sem fios da i-Farm na exploração oferecendo, assim, a possibilidade do próprio técnico / empresário aceder ao sistema quando está a realizar a sua visita ao terreno.
Um aspecto que consideramos ser uma vantagem competitiva consiste na possibilidade de interligar a i-Farm a sistemas de informação externos, graças à arquitectura Web adoptada, bem como permitir o acesso a utilizadores externos, como por exemplo consultores, que poderão acompanhar remotamente a evolução da vinha e das variáveis ambientais, culturais e edáficas que a suportam.
Para terminar e como foi referido, neste momento está instalada uma unidade de demonstração, com três ilhas de monitorização, numa vinha da Herdade da Pimenta, em São Miguel de Machede – Évora, sendo possível conhecer com maior detalhe este projecto em www.i-farm.pt. Mais, no contexto deste projecto, vai realizar-se a 30 de Junho uma acção de divulgação do projecto na Herdade da Pimenta inserida no programa do Workshop “Viticultura de Precisão”
Miguel de Castro Neto
Agriciência – Consultores de Engenharia, Lda.
Serviços de Informação, Internet e Protecção Integrada – Miguel de Castro Neto
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