IoT no campo: LoRa garante a conectividade da Agricultura de Precisão

Publicado em Terça, 19 Fevereiro 2019 13:08
Escrito por (*) Paulo Henrique Pichini

A Agricultura de Precisão (AP) está presente em 45% do setor rural brasileiro (dados de 2017 da ESALQ – Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz). Essa prática agrícola reúne tecnologias como Internet das Coisas (IoT), BigData e Analytics para monitorar o ciclo produtivo e tornar as atividades da lavoura e da pecuária mais precisas e automatizadas.

Segundo a ESALQ, a Agricultura de Precisão pode ajudar a aumentar o rendimento do setor rural em até 67%. Quanto maior a quantidade de dados coletados, mais acertado será o diagnóstico sobre a variabilidade sempre presente nas operações da empresa rural.

Uma barreira para a disseminação da Agricultura de Precisão é o fato de que grande parte das propriedades rurais não estão cobertas pelas redes móveis de sinal celular e internet: falta a infraestrutura para conectar os dispositivos IoT espalhados pelo campo.

É bom lembrar que dispositivos IoT apresentam necessidades de rede diferentes daquelas dos computadores, telefones ou tablets. Quando nós, humanos, usamos a Internet, acessamos dados irregularmente e em grandes blocos, como websites ou vídeos de streaming. Os dispositivos IoT, por outro lado, frequentemente só precisam enviar pequenos pacotes de dados a intervalos regulares. Outra requisição típica de ambientes IoT é a necessidade de conectar-se em áreas distantes da infraestrutura tradicional e de uma fonte de energia disponível.

Este quadro retrata as demandas da empresa rural digitalizada.

Para explorar novas tecnologias de conexão no campo, um dos caminhos mais confiáveis e com bom custo/benefício é a rede LoRa (Long Range Network).

A rede LoRa usa rádio frequência (spectrum não licenciado) para transmitir dados de uma forma muito otimizada em distâncias de até mais de 15 quilômetros entre os pontos conectados. Em ambientes urbanos, o alcance baixa para cerca de 4 quilômetros. A bateria do dispositivo LoRa pode durar até dez anos; isso acontece porque a tecnologia tem a capacidade de entrar num “sono profundo” quando não está transmitindo mensagens.

Em termos de segurança, há dois níveis: uma para a rede e outra para a aplicação. A segurança nativa da rede LoRa assegura a autenticação do nó na rede; o nível de segurança da aplicação, por outro lado, bloqueia o acesso o gestor da rede ao dado da aplicação. No universo rural, muitas vezes a aplicação pertence a terceiros (investidores, por exemplo). A rede conta, também, com encriptação padrão AES.

Com a infraestrutura LoRa, utiliza-se de 5 a 10 vezes menos estações bases do que em uma rede 3G/4G. O futuro prevê que haverá uma plena integração entre os segmentos LoRa e as redes 5G. Isso facilitará a monitoração e controle dos ambientes. Outro destaque desse padrão é seu baixo custo.

Uma unidade de conexão LoRa custa cerca de R$ 8.

Tags LoRa podem ser colocadas tanto animais como em veículos que se espalham pela vastidão da propriedade rural – uma terra de ninguém em termos de conexão às redes. Com a adoção de redes LoRa, o campo torna-se um espaço conectado, com visibilidade e controle totalmente alinhados às melhores práticas da Agricultura de Precisão.

No agronegócio, os data points (onde acontece parte do processamento) para análise tendem a estar consideravelmente distantes do local da operação. O fato da LoRa ser uma rede Low Power Wide Area (LPWAN), padrão voltado para a conexão de milhões de “coisas”, com redes de melhor cobertura, menor custo de conexão e menor consumo de bateria, facilita a implementação de IoT no campo.

A qualidade de serviço é boa porque as mensagens geradas pelos dispositivos IoT espalhados pela empresa rural não são enormes quantidades de dados, algo que exige uma imensa largura de banda.

Com tags LoRa é possível rastrear um rebanho que se desloca ao longo de um vasto campo. Com isso, garante-se a entrega de dados dos mais variados: a leitura dos dados pode indicar se um touro ou uma vaca está doente, atolado, perdido ou morto. Acelerômetros são capazes de distinguir até nove diferentes doenças do gado. A temperatura medida pelo dispositivo IoT e transmitida pelo tag LoRa pode, por outro lado, indicar um touro morto que, se não detectado, poderá disseminar doenças a outros. Um animal vivo (temperatura), porém estático (GPS), poderá estar ferido ou atolado.

A rede LoRa mostra sua eficácia, também, na monitoração de veículos pesados (tratores, colheitadeiras, caminhões, etc.), que já contam com inteligência e sensores há muitos anos. Isso se tornou uma das prioridades do ambiente de agronegócios. Grandes players desse mercado (Massey Ferguson, Valtra, Fiat Tratores - New Holland, John Deer, etc) oferecem veículos com inteligência embutida desde a fábrica.

O que faltava equacionar era a conectividade entre esses veículos e as plataformas de processamento na nuvem. Com as redes LoRa, torna-se possível receber sinais de sensores com informações em forma de texto e, a partir daí enviar esses dados para as plataformas que os digerem em um motor e devolvem em dashboards.

Dashboard transforma o dado colhido pela rede LoRa em visão de negócios.

Aplicação voltada para o gestor e para o investidor do setor rural, o dashboard é uma janela online e de fácil visualização de tudo o que se passa no campo, em termos de negócios. Os KPI (Key Performance Indicators) de cada empresa rural orientam quais dados chegarão ao dashboard. A base de tudo, porém, é a digitalização do campo, com dados da área de produção sendo gerados e processados de forma contínua. Nesse quadro, a rede LoRa é essencial.

O agronegócio é fonte de 23,5 % do PIB (dado de 2017) e isso só faz crescer.

Para manter ou aumentar essa taxa, vale a pena estudar o que a rede LoRa traz para esse setor. Um bom começo é conhecer a LoRa Alliance (lora-alliance.org), uma associação que reúne fornecedores e usuários deste protocolo aberto de rede (LoRaWAN). Há, também, a possibilidade de associar-se à ABINC (Associação Brasileira da Internet das Coisas – abinc.org.br). Desde março de 2018 a ABINC integrou-se à LoRa Alliance. Conhecer o padrão LoRaWAN contribui para que quem aposta na inovação digital aplicada ao campo colha, sempre, os melhores resultados.

(*) CEO & President da Go2neXt – Digital Innovation.