Agronegócio
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Ainda temos poucos projetos empregados em nosso maior mercado, o Agronegócio.

A Internet das Coisas (IoT – Internet of Things) hoje já é uma realidade nos países mais ricos, sendo empregada para o entretenimento, linhas de produção industrial e em tudo que necessite coletar dados.

No Brasil alguns engenheiros já utilizam este avanço em suas aplicações, porém ainda temos poucos projetos empregados em nosso maior mercado, o Agronegócio.

Mas quais avanços podemos obter utilizando a Internet das Coisas no campo, uma vez que temos dimensões continentais? Para termos uma ideia desse potencial, mostro através de um projeto de uma balança os benefícios desta tecnologia.

 

Balança IoT – A balança, em princípio, tem um único objetivo: quantificar a massa que está sendo colocada sobre ela. Os valores obtidos precisam ser anotados / obtidos manualmente e enviados para algum lugar para termos as devidas ações.

Entretanto, no mundo Agro, o tempo que estas informações levam para chegar ao ponto de análise pode levar um tempo precioso. Enviar estes dados instantaneamente é o sonho de qualquer segmento do Agronegócio, e é nisso que usamos a Internet das Coisas: uma balança enviando dados para um caminhão, impressora, sistema de fiscalização, central de distribuição etc.

Nas próximas linhas vamos abordar algumas ideias aplicáveis no mundo Agro. Em todos os casos, os dados são armazenados e tratados na nuvem, ficando assim a inteligência do negócio na nuvem (o que significa que pode ser aprimorada ao longo do tempo sem mudanças na infraestrutura física montada). Veja figura (a).

a) Armazenamento e tratamento de dados de colheita

Aqui, trata-se do armazenamento de dados e tratamento dos mesmos, a fim de melhoria gerencial com base nos dados armazenados.

A colheita é direcionada até seu meio de transporte (um caminhão, por exemplo). O caminhão é simultaneamente carregado e pesado. Assim, permite-se que a quantidade máxima exata de material seja carregada, evitando sobrecarga do caminhão (danos mecânicos) e danos às rodovias / riscos de acidentes (causados pelo sobrepeso por eixo).

Nesta abordagem, os dados podem ser enviados automaticamente à central com a quantidade transportada, que por sua vez envia para a impressora dentro do caminhão a nota fiscal daquela mercadoria, com os dados da entrega, assim o caminhão poderá partir do local de saída sem precisar ir até uma central, poupando um tempo precioso. Veja figura (b)

b) Prever dados da(s) próxima(s) colheita(s) para melhor gerenciamento

Como complemento do caso anterior, aqui é abordado o uso dos dados de pesagem para fazer previsões a respeito da(s) próxima(s) colheita(s), a fim de se obter um melhor gerenciamento de recursos.

Com as ferramentas corretas de inteligência artificial e machine learning, os dados de pesagem servem para prever o futuro de uma plantação nos seguintes aspectos: consumo de insumos das plantações (agrotóxicos, adubos, etc.), lucro a ser obtido, equipamentos necessários (para compra ou venda) e mão de obra necessária a ser contratada.

 

Outro ponto interessante nesta abordagem é que esta também permite conhecer qual o local da fazenda está produzindo mais, sendo então uma informação valiosa para a maximização da produção. Veja figura (c)

c) Controle de peso de gado e indicação do momento do abate

Neste caso de uso é abordada uma aplicação do projeto com gado. Com o uso de ferramentas adequadas para Cloud e Big Data, é possível fazer o controle de peso de cada cabeça de gado. Assim, pode-se obter com precisão o momento de abate de cada cabeça de gado, maximizando a eficiência e lucro para criadores e abatedouros. Veja figura (d)

d) Gerenciamento de criadores em nível nacional

Expandindo o caso anterior, uma empresa pode gerenciar, em âmbito nacional, o gado de vários criadores / pecuaristas, tudo isso sem nem ao menos sair do escritório. Além de saber exatamente quais cabeças de gado estão prontas para o abate, pode-se ter uma real projeção de faturamento (em tempo-real).

Ainda, com os dados de pesagem e com ferramentas adequadas, é possível saber qual cabeça de gado precisa de cada uma das vacinas necessárias, permitindo assim um gerenciamento completo da vida de cada cabeça de gado de cada pecuarista de qualquer lugar do país.

 

Conclusão – O projeto apresentado neste artigo é apenas uma pequena possibilidade do imenso universo que a “Internet das Coisas” pode fazer para o mundo do Agronegócio brasileiro. Maior produção, mais economia, menor desperdício e menor tempo do “Campo” até a mesa do consumidor, e isso poderá ser obtido com estudo e técnicas modernas aplicáveis às nossas condições de produções.

A troca de ideias, literaturas técnicas, publicações especializadas (tais como a Ipesi) e a participação de eventos onde os engenheiros podem trocar conhecimentos, é de suma importância para a coleta de mais ideias para o setor e, consequentemente, maximização de produção com o que há de mais moderno na tecnologia.

Para ver todos os detalhes do projeto, acesse esse link.

 

Overview da Balança IoT

Uma balança é um dispositivo capaz de medir massa. A balança não foge disso e vai além: utiliza funcionalidades de nuvem.

Importante: a balança IoT segue estes princípios, mas trata-se de um protótipo. Ou seja, o projeto da forma que se apresenta, não está adequado às normas metrológicas. Com implementações em software e hardware é sim possível adequá-la às normas e, portanto, ter assim um produto metrologicamente correto.

O protótipo utiliza os seguintes itens:

  • Uma placa NodeMCU (placa de desenvolvimento com ESP8266-12E)
  • Uma fonte de alimentação micro-USB 5V/1A
  • Uma célula de carga a sua escolha (no caso, devido a alta linearidade, foi utilizado um sensor de força resistivo no lugar de uma célula de carga convencional)
  • Jumpers e resistores diversos

Como é a parte IoT do projeto?

A balança IoT está inserida no contexto IoT nos seguintes itens:

  • Integração com a plataforma em nuvem ThingSpeak: armazenamento de dados em formato de histórico (horários de funcionamento da balança, pesagens confirmadas e respectivos valores das pesagens).
  • Integração, via MQTT, com uma interface de usuário totalmente web: permite controle, monitoramento/telemetria e gerenciamento de manutenção preventiva de qualquer lugar do mundo, em qualquer dispositivo (móvel ou não) com um navegador.
  • Os componentes deste projeto são facilmente encontrados na Mouser Electronics.

Artigo publicado originalmente na Revista IPESI (Portal de Notícias da Indústria) na edição de Jan/Fev de 2018 (pág. 28).