La tecnología está cambiando la forma en que los agricultores supervisan los cultivos, gestionan el agua, manejan la maquinaria y se adaptan a las condiciones cambiantes del campo. En lugar de aplicar el mismo tratamiento a todo el campo, la agricultura de precisión ayuda a los agricultores a utilizar datos detallados para tomar decisiones específicas para cada campo, zona o planta.
El Departamento de Agricultura de Estados Unidos describe la agricultura de precisión como un enfoque que consiste en aplicar los recursos adecuados en el lugar adecuado y en el momento adecuado. Los sensores, el GPS, las redes inalámbricas, los equipos automatizados, las plataformas en la nube y los análisis ayudan a los agricultores a determinar cuánta agua, fertilizante, pesticida, mano de obra o energía se necesita en un lugar concreto.
Su uso sigue aumentando. Los datos del Departamento de Agricultura de Estados Unidos (USDA) de 2023 muestran que el 70 % de las explotaciones agrícolas de gran escala dedicadas a la producción de cultivos utilizaban sistemas de guiado y de dirección automática, mientras que el 68 % utilizaba monitores de rendimiento, mapas de rendimiento o mapas de suelo. (Servicio de Investigación Económica)
Respuesta rápida: ¿Cómo se utiliza « IoT » en la agricultura de precisión?
El Internet de las cosas contribuye a la agricultura de precisión al conectar sensores de campo, maquinaria, equipos de riego, estaciones meteorológicas, cámaras y sistemas de control. Estos dispositivos conectados recopilan y transmiten datos para que los agricultores puedan supervisar las condiciones a distancia, automatizar las operaciones rutinarias, aplicar los recursos con mayor precisión y responder rápidamente a los problemas relacionados con el clima, los equipos o los cultivos.
¿Qué es la agricultura de precisión?
La agricultura de precisión, también denominada agricultura de precisión o agricultura inteligente, consiste en el uso de datos y tecnología para gestionar las operaciones agrícolas en función de las condiciones reales de cada lugar concreto.
Las prácticas agrícolas tradicionales suelen aplicar el agua, los fertilizantes o los productos fitosanitarios de manera uniforme en todo el campo. La tecnología de agricultura de precisión permite a los agricultores tener en cuenta las diferencias en el suelo, la humedad, las condiciones meteorológicas, el estado fitosanitario y el desarrollo de los cultivos.
Un sistema de agricultura de precisión puede incluir:
- Sensores de humedad del suelo, temperatura, humedad del aire y nutrientes
- GPS y posicionamiento por satélite
- Estaciones de seguimiento meteorológico y del microclima
- Conectividad inalámbrica en malla, celular o de radiofrecuencia de largo alcance
- Cámaras, drones e imágenes por satélite
- Bombas, válvulas, pulverizadores y sistemas de alimentación automatizados
- Plataformas de datos agrícolas basadas en la nube
- Paneles de control para móviles, alertas y controles remotos
- Análisis de datos para el riego, la siembra, la cosecha y la asignación de equipos
Estas tecnologías ayudan a los agricultores a pasar de planes y estimaciones generales a decisiones basadas en datos actuales del campo.
Cómo « IoT » permite la agricultura de precisión
Una solución de « IoT » agrícola suele incluir cuatro capas interconectadas.
1. Sensores y equipos conectados
Los sensores recogen información sobre la humedad del suelo, las precipitaciones, la temperatura, la humedad ambiental, el viento, la actividad vegetal, los niveles de los depósitos, el estado de los equipos y otras condiciones. Los controladores conectados también pueden accionar bombas, válvulas, equipos de riego, ventiladores, alimentadores u otros sistemas agrícolas.
2. Conectividad inalámbrica en explotaciones agrícolas
La conectividad inalámbrica transfiere datos desde el terreno hasta una pasarela, una sala de control, una plataforma en la nube o una aplicación móvil. Dependiendo de la aplicación, esto puede implicar el uso de redes móviles, redes en malla de radiofrecuencia, Wi-Fi o comunicaciones de largo alcance y bajo consumo.
Las redes agrícolas suelen tener que abarcar grandes superficies, al tiempo que deben funcionar en entornos con vegetación, relieve, edificios, maquinaria y acceso limitado a la red eléctrica.
3. Tratamiento y análisis de datos
Las aplicaciones en la nube y en el borde convierten las lecturas de los sensores en información útil. Los agricultores pueden consultar tendencias, comparar el rendimiento real con los planes de producción, recibir alertas y determinar cuándo es necesario intervenir.
4. Automatización y gestión remota
Los sistemas de control conectados pueden modificar automáticamente los programas de riego, activar equipos, ajustar las aplicaciones o alertar al personal. La gestión remota de dispositivos también ayuda a los operadores a supervisar el estado de la red, actualizar configuraciones y resolver problemas en los equipos instalados sin necesidad de desplazarse a cada ubicación.
Las soluciones agrícolas digitales permiten aplicaciones como el control del riego, la supervisión de silos y depósitos, la automatización de explotaciones agrícolas, la gestión de invernaderos, la supervisión del ganado, la conectividad de equipos y la detección de parámetros ambientales.
Aplicaciones habituales de « IoT » en la agricultura de precisión
Las aplicaciones de agricultura de precisión IoT pueden servir de apoyo en casi todas las fases de la producción agrícola.
Riego de precisión
Los sensores de humedad del suelo, los datos meteorológicos, las mediciones de las plantas y los sistemas de riego conectados ayudan a los agricultores a determinar cuándo, dónde y cuánta agua deben aplicar. Esto permite reducir el consumo innecesario de agua y energía, al tiempo que protege los cultivos tanto de la falta de riego como del exceso de riego.
Seguimiento de cultivos y suelos
Los sensores pueden medir de forma continua la humedad, la temperatura, las condiciones nutricionales y otras variables. Los datos históricos y en tiempo real permiten a los agricultores comprender mejor cómo van cambiando las condiciones a lo largo de la temporada de cultivo.
Gestión de maquinaria agrícola
La maquinaria conectada puede proporcionar datos sobre su posición, actividad, velocidad, tiempo de inactividad, consumo de combustible y productividad. Los responsables de las explotaciones agrícolas pueden utilizar esta información para coordinar de forma más eficiente los tractores, las cosechadoras, los pulverizadores y los vehículos de transporte.
Seguimiento del tiempo y del microclima
Las condiciones pueden variar considerablemente en las grandes explotaciones agrícolas. Las estaciones meteorológicas distribuidas ayudan a los agricultores a controlar las precipitaciones, el viento, el riesgo de heladas, el calor, la humedad y otras condiciones a nivel de campo, en lugar de depender exclusivamente de las previsiones regionales.
Automatización agrícola
Los controladores conectados pueden accionar bombas, válvulas, compuertas, ventiladores, alimentadores, generadores y otros equipos. La automatización reduce la necesidad de intervenciones manuales y ayuda a que las operaciones respondan con mayor rapidez a las condiciones cambiantes.
Supervisión remota y alertas
Los responsables de las explotaciones agrícolas pueden recibir notificaciones sobre heladas, fugas, niveles bajos en los depósitos, averías en los equipos, temperaturas anómalas o problemas de riego. Las alertas tempranas pueden ayudar a evitar pérdidas de cosechas, el desperdicio de agua y los paros imprevistos.
Siete ejemplos de « IoT » en la agricultura de precisión
Los siguientes ejemplos de agricultura de precisión muestran cómo se está utilizando la tecnología conectada para mejorar el riego, la coordinación de la maquinaria, la vigilancia medioambiental y la gestión de las explotaciones agrícolas.
1. Hexagon coordina la maquinaria agrícola y las operaciones de campo
La división agrícola de Hexagon ofrece herramientas de agricultura de precisión para la conducción autónoma, la pulverización controlada, la asignación de flotas y la optimización del tráfico.
Su sala de control HxGN AgrOn ofrece a las explotaciones agrícolas y forestales una visión centralizada de la maquinaria, las tareas, las rutas y la actividad productiva. Las pantallas y los sensores instalados en tractores, cosechadoras y camiones recogen información como la ubicación de la máquina, la velocidad, las paradas, las maniobras, la eficacia de la aplicación y la cantidad sembrada o cosechada.
Digi XBee Los módulos y la red DigiMesh permiten que las máquinas y las pantallas intercambien información en el campo. A continuación, los datos pueden transmitirse a través de una pasarela hasta la plataforma AgrOn para su análisis.
Hexagon señala que esta visibilidad ayuda a las explotaciones agrícolas a coordinar la maquinaria, reducir el tiempo de inactividad, optimizar las rutas y dar respuesta a los problemas de rendimiento. En su caso práctico se mencionan mejoras como un aumento del 1,5 % en la eficiencia de las cosechadoras, una reducción del 4 % en el consumo de combustible y una reducción del 3 % en los costes de mantenimiento. (Digi)
Demostraciones de aplicaciones de agricultura de precisión:
- Gestión de flotas agrícolas
- Dirección automática y control de máquinas
- Localización de equipos y seguimiento de actividades
- Optimización de rutas y tráfico
- Coordinación de la siembra, la pulverización, el abonado y la cosecha
2. Origo.ag supervisa las condiciones meteorológicas y controla equipos agrícolas a distancia
Origo.ag desarrolla soluciones de « IoT » para la agricultura extensiva y las explotaciones ganaderas de toda Australia.
Sus estaciones meteorológicas, climáticas y edafológicas conectadas en red supervisan la temperatura, la humedad, las precipitaciones, el viento, el riesgo de heladas, el peligro de incendios, la humedad del suelo y la radiación solar. Las cámaras pueden vigilar el ganado o proporcionar imágenes en time-lapse del desarrollo de los cultivos.
El sistema también permite el control remoto. Los agricultores pueden utilizar dispositivos conectados para manejar bombas, generadores, equipos de desalinización, válvulas, reguladores de caudal y alimentadores.
Digi XBee Los módulos configurados con DigiMesh conectan estaciones y controles distribuidos en amplias zonas agrícolas. La arquitectura en malla permite retransmitir mensajes a través de múltiples dispositivos, lo que proporciona una red escalable y con capacidad de autorreparación para entornos agrícolas remotos.
Los agricultores acceden a la información a través de la plataforma Origo XDASH, que muestra las condiciones actuales, las tendencias históricas, los niveles de los depósitos y el estado de los equipos. Origo indica que los datos pueden transmitirse desde una estación al teléfono o al ordenador del agricultor en cuestión de segundos, lo que permite tomar decisiones más rápidas y controlar de forma remota los equipos esenciales.
Demostraciones de aplicaciones de agricultura de precisión:
- Seguimiento del tiempo local y del microclima
- Seguimiento del riesgo de heladas e incendios
- Medición de la humedad del suelo
- Control de depósitos y abrevaderos para ganado
- Control remoto de bombas, válvulas y alimentadores
3. IRROMETER conecta los sensores de humedad del suelo a la nube
IRROMETER ofrece sensores de humedad del suelo que ayudan a los agricultores a determinar cuándo, dónde y en qué cantidad deben regar.
Sus tensiómetros, sensores WATERMARK y registradores de datos recogen lecturas de humedad de la zona radicular del cultivo. El monitor de sensores IRROMETER IC-10 utiliza módems móviles « Digi XBee » 3 y conectividad LTE-M para transmitir esta información a IRROcloud.
Los agricultores pueden acceder a lecturas en tiempo real, datos históricos, medias, representaciones gráficas y tendencias estacionales a través de la aplicación en la nube. La plataforma también puede compartir la información de los sensores con otras aplicaciones agrícolas a través de una API.
El diseño celular elimina la necesidad de recuperar manualmente las lecturas de cada sensor. Además, permite su instalación en zonas donde no se dispone de una red Wi-Fi local ni de una red por cable.
IRROMETER informa de que sus dispositivos IC-10 registran los niveles de humedad cada hora, transmiten las lecturas cada dos horas y pueden funcionar durante más de dos años sin necesidad de cambiar la batería. Esta solución ayuda a los agricultores a reducir los costes de bombeo, los desplazamientos de camiones, el consumo energético, la lixiviación de nitratos y el riego innecesario.
Demostraciones de aplicaciones de agricultura de precisión:
- Monitorización de la humedad del suelo en la zona radicular
- Conectividad de los sensores agrícolas móviles
- Planificación del riego basada en la nube
- Análisis histórico de la humedad
- Alertas de heladas y notificaciones a distancia
4. Dynamax mide el flujo de savia de las plantas para ajustar con precisión el riego
Dynamax desarrolla instrumentos de monitorización de plantas que miden la relación entre las plantas, el suelo, el agua, el viento y las condiciones solares.
Su sistema SapIP-TDP Sap Velocity mide la transpiración, que es el movimiento del agua desde el suelo a través de las raíces, los tallos y las hojas de una planta. Estos datos a nivel de planta ayudan a los agricultores a comprender cuánta agua consumen realmente los cultivos.
Cada nodo SapIP puede conectarse a varias sondas Sap Velocity. Digi XBee Los módulos de radiofrecuencia SX de 900 MHz transmiten las lecturas a una pasarela, que envía la información al panel de control de Dynamax AgriSensors. Digi Remote Manager Ofrece una visión centralizada de las pasarelas instaladas y de la conectividad de la red.
El sistema realiza lecturas frecuentes, agrupa los datos y presenta los resultados a través de paneles de control y recomendaciones de riego. Dynamax informa de que aproximadamente 200 viticultores utilizan esta solución para conocer el estado de salud de las vides y sus necesidades hídricas. Los viticultores pueden utilizar los datos para equilibrar el rendimiento de la cosecha, la calidad de la uva, el desarrollo del sabor y el consumo de agua.
Demostraciones de aplicaciones de agricultura de precisión:
- Seguimiento del consumo de agua a nivel de planta
- Medición del flujo de savia y de la transpiración
- Recomendaciones de riego
- Gestión de viñedos y cultivos de alto valor
- Gestión remota de redes agrícolas
5. CropX utiliza datos del suelo para optimizar el riego por zonas del campo
CropX ha desarrollado una solución de riego que combina sensores de suelo, comunicaciones inalámbricas, análisis en la nube y una aplicación móvil.
Los sensores colocados en el suelo recogen información sobre las condiciones del campo y del suelo. La conectividad inalámbrica envía los datos a la nube, donde el software CropX analiza las variaciones en todo el campo.
En lugar de regar todas las zonas con la misma intensidad, el sistema determina la cantidad de agua que necesitan zonas concretas del campo. Los agricultores pueden consultar mapas de riego, comprobar el estado del sistema y modificar los ajustes desde una interfaz móvil o web.
En el caso práctico de Digi, CropX informó de un ahorro de agua de riego de entre el 10 y el 20 por ciento en campos de gran extensión.
Demostraciones de aplicaciones de agricultura de precisión:
- Gestión del riego por zonas
- Análisis de las condiciones del suelo
- Ajustes automáticos del riego
- Gestión agrícola móvil
- Conservación del agua en la agricultura
6. WiseConn automatiza el riego en campos dispersos
WiseConn ha desarrollado DropControl para ayudar a los agricultores a supervisar y controlar los sistemas de riego en grandes explotaciones agrícolas.
Los nodos inalámbricos se conectan a sensores de humedad del suelo, estaciones meteorológicas, pozos, bombas y válvulas. Una red DigiMesh transmite la información entre los nodos y una pasarela central, lo que permite que el sistema funcione en campos muy dispersos.
Los agricultores pueden utilizar la aplicación DropControl para evaluar las condiciones del suelo y meteorológicas, determinar los volúmenes de riego adecuados y activar o calibrar de forma remota bombas y válvulas.
El caso de éxito de Digi recoge implantaciones en 1.500 emplazamientos que abarcan 50.000 acres para 300 explotaciones agrícolas. WiseConn también ha informado de un ahorro de agua de hasta un 30 % para los clientes que utilizan el sistema.
Demostraciones de aplicaciones de agricultura de precisión:
- Control distribuido del riego
- Automatización de bombas y válvulas
- Monitorización de la humedad de los pozos y del suelo
- Redes de malla agrícolas de largo alcance
- Programación del riego basada en datos
7. Ranch Systems centraliza la supervisión y el control de las explotaciones agrícolas
Ranch Systems ofrece soluciones inalámbricas de monitorización y automatización para viñedos, huertos y otras explotaciones agrícolas dedicadas al cultivo de productos de alto valor.
Su plataforma RanchMaster combina seis áreas de aplicación:
- Seguimiento del tiempo y el clima
- Seguimiento de la humedad del suelo
- Control del riego
- Control de depósitos y estanques
- Cámaras remotas
- Alertas y notificaciones
Los sensores y los controladores recogen datos sobre el terreno y controlan equipos como bombas de riego, motores, depósitos y válvulas. Los módulos inalámbricos de Digi XBee conectan los dispositivos de toda la explotación, mientras que la conectividad móvil envía la información agregada a un servidor central.
Este enfoque centralizado sustituye los sistemas aislados por una única plataforma para supervisar las condiciones y coordinar las operaciones agrícolas. Ranch Systems ha informado de que cuenta con más de 5.000 estaciones instaladas que prestan servicio a más de 1.000 clientes del sector agrícola en todo el mundo.
Demostraciones de aplicaciones de agricultura de precisión:
- Seguimiento de viñedos y huertos
- Riego y gestión de los fertilizantes
- Alertas por heladas y calor
- Control remoto de depósitos, válvulas y bombas
- Automatización en toda la explotación agrícola
Ventajas de la agricultura de precisión basada en el sistema « IoT »
El valor de la « IoT » agrícola va más allá de la simple recopilación de datos. Un sistema bien diseñado ayuda a convertir esos datos en medidas oportunas.
Un uso más eficiente del agua
Los sensores del suelo, meteorológicos y de las plantas ayudan a los agricultores a regar en función de las necesidades reales de los cultivos. Los sistemas de riego automatizados pueden adaptarse a las condiciones cambiantes sin necesidad de esperar a una inspección manual.
Mayor rendimiento y calidad de los cultivos
Un control más preciso del riego, la fertilización, la maquinaria y las condiciones ambientales ayuda a los agricultores a mantener las condiciones necesarias para el desarrollo saludable de los cultivos.
Menores costes laborales y de explotación
La supervisión remota reduce el tiempo dedicado a desplazarse hasta los campos, inspeccionar los equipos, recopilar las lecturas de los sensores o ajustar manualmente los controles.
Respuesta más rápida ante los problemas
Las alertas pueden avisar a los operadores de heladas, calor excesivo, fugas, niveles bajos en los depósitos, problemas con la maquinaria o cambios inesperados en la humedad del suelo.
Mejora en la utilización de los equipos
El seguimiento de la ubicación, la actividad, el tiempo de inactividad y la productividad de la maquinaria ayuda a los responsables a coordinar las flotas y a reducir el desperdicio de combustible o mano de obra.
Prácticas agrícolas más sostenibles
Las aplicaciones de precisión pueden reducir el consumo innecesario de agua, fertilizantes, plaguicidas, energía y combustible. Las investigaciones del USDA indican que las aplicaciones específicas para cada parcela pueden reducir los costes y, al mismo tiempo, minimizar los impactos medioambientales y ecológicos.
¿Qué deben tener en cuenta los agricultores y los desarrolladores de tecnología agrícola?
Para que la implantación de la agricultura de precisión sea un éxito, no basta con elegir un sensor o un módulo de comunicaciones. Entre los aspectos importantes que hay que tener en cuenta se incluyen:
- Cobertura: La red debe llegar a los sensores, las máquinas y los sistemas de control en toda la zona de operaciones.
- Consumo energético: Los dispositivos remotos pueden funcionar con pilas o energía solar durante meses o años.
- Resistencia ambiental: Los componentes pueden estar expuestos a la humedad, el polvo, los productos químicos, las vibraciones, el calor y las temperaturas bajo cero.
- Interoperabilidad: Es posible que los nuevos dispositivos tengan que conectarse con bombas, válvulas, controladores, máquinas y programas informáticos ya existentes.
- Seguridad: Los datos y los mandos a distancia deben protegerse contra el acceso o la modificación no autorizados.
- Escalabilidad: La arquitectura debe permitir la incorporación de campos, dispositivos, usuarios y aplicaciones adicionales.
- Gestión remota: Los operadores necesitan una forma práctica de supervisar, configurar, actualizar y solucionar problemas en los equipos instalados.
- Ciclo de vida del producto: Los equipos agrícolas suelen permanecer en servicio durante muchos años, por lo que es importante que los componentes estén disponibles a largo plazo.
Preguntas frecuentes sobre la agricultura de precisión
¿Cuál es la diferencia entre la agricultura de precisión y la agricultura inteligente?
La agricultura de precisión se centra en el uso de datos específicos de cada campo para aplicar los recursos y gestionar los cultivos con mayor precisión. La agricultura inteligente es un término más amplio que puede incluir la agricultura de precisión, la conectividad « IoT », la inteligencia artificial, la robótica, la automatización y la gestión de explotaciones agrícolas basada en la nube.
¿Cuáles son las aplicaciones más habituales de la tecnología « IoT » en la agricultura?
Entre sus aplicaciones más habituales se incluyen el riego de precisión, la monitorización de la humedad del suelo, la monitorización meteorológica, el seguimiento del ganado, la automatización de invernaderos, la monitorización de silos de cereales, la gestión de maquinaria, el control remoto de bombas, la obtención de imágenes de cultivos y el mantenimiento predictivo.
¿Cómo contribuyen los sensores a la agricultura de precisión?
Los sensores agrícolas miden parámetros como la humedad del suelo, la temperatura, la humedad atmosférica, las precipitaciones, el viento, los niveles de nutrientes, el consumo de agua de las plantas y los niveles de los depósitos. Los agricultores utilizan estos datos para tomar decisiones más precisas sobre el riego, la fertilización, la protección de los cultivos y el funcionamiento de la maquinaria.
¿Cómo mejora « IoT » el riego agrícola?
IoT Estos sistemas combinan datos sobre el suelo, el clima y las plantas con bombas y válvulas conectadas. Los agricultores pueden aprovechar las condiciones actuales para programar el riego, aplicar diferentes cantidades de agua a distintas zonas y detener o modificar el riego de forma remota cuando cambian las condiciones.
¿Qué tecnologías inalámbricas se utilizan en la agricultura de precisión?
Los sistemas de agricultura de precisión pueden utilizar tecnologías inalámbricas como la red móvil, Wi-Fi, redes en malla de radiofrecuencia, LoRaWAN, satélite, Bluetooth u otras. La tecnología más adecuada depende de la cobertura, el volumen de datos, la disponibilidad de energía, el terreno, la densidad de dispositivos y la frecuencia de transmisión necesaria.
¿Puede funcionar la agricultura de precisión en zonas sin Wi-Fi?
Sí. Los módulos móviles, las redes de radiofrecuencia de largo alcance, las redes en malla, LoRaWAN y las conexiones por satélite pueden utilizarse en aplicaciones de « IoT » para la agricultura en las que no se dispone de Wi-Fi ni de banda ancha por cable.
¿Cuáles son las ventajas de la gestión remota de dispositivos en la agricultura?
La gestión remota de dispositivos permite a los operadores supervisar la conectividad, configurar dispositivos, instalar actualizaciones, analizar el rendimiento y resolver problemas técnicos de los equipos desde una ubicación central. Esto reduce las visitas in situ y contribuye a mantener la disponibilidad de los sistemas agrícolas críticos.
¿La agricultura de precisión solo beneficia a las grandes explotaciones agrícolas?
No. Es posible que las explotaciones agrícolas de gran tamaño obtengan un valor significativo gracias a su escala, pero las explotaciones más pequeñas también pueden beneficiarse de aplicaciones específicas, como la monitorización de la humedad del suelo, las alertas de heladas, la automatización de invernaderos, la monitorización de depósitos o el control remoto del riego.
¿Cómo contribuye la agricultura de precisión a la sostenibilidad?
La agricultura de precisión ayuda a los agricultores a adaptar los insumos a las necesidades reales de los cultivos y los campos. Un riego, una fertilización, una pulverización y un uso de la maquinaria más precisos pueden reducir el consumo de agua, el uso de energía, la aplicación de productos químicos, el consumo de combustible y las actividades innecesarias en el campo.
Conectando el futuro de la agricultura
La agricultura de precisión ofrece a los agricultores una mayor visibilidad sobre los cultivos, la maquinaria, los sistemas de riego y las condiciones ambientales. La conectividad de « IoT » convierte esa visibilidad en acción, al transmitir los datos desde los campos remotos a las personas y aplicaciones que los necesitan.
A medida que los sensores, las comunicaciones inalámbricas, la automatización y el análisis de datos siguen avanzando, las explotaciones agrícolas pueden gestionar los recursos con mayor precisión, responder más rápidamente a las condiciones cambiantes y crear sistemas agrícolas más productivos y sostenibles.
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