Cómo el IoT ya ayuda a la agricultura en Colombia

Por Mesa de Redacción – La siguiente fue la charla que durante la ceremonia de los Premios Evaluamos a la Innovación TIC dio Orlando Rojas Pérez sobre la Historia de cómo la tecnología del Internet de las Cosas -IoT- ya ayuda a la agricultura en Colombia.

Hoy, en el tradicional espacio de la conferencia, queremos compartir esta historia de investigación e innovación de cómo las nuevas tecnologías del Internet de las Cosas -IoT- ya ayudan a la agricultura en Colombia y cómo ya podemos monitorear y tener un hogar menos contaminado.

Las heladas que se presentan estas madrugadas en Cundinamarca, Boyacá y Nariño, fueron la prueba que en gran medida logramos superar dentro de cultivos en invernaderos.

No voy a hablar de marcas, pero sí aclaro que los equipos que utilizamos todos se encuentran en el mercado y se pueden comprar por Internet, por valores unitarios que en general no superan los 100 dólares.

Para enfrentar las heladas dentro de invernaderos, las dos variables más importantes son la temperatura y la humedad. El otro factor muy transcendental es la nubosidad, pero todavía no lo hemos cuantificado con sensores, pero no es imposible, con la ayuda de imágenes de radar de buena resolución para la región.

Los cultivadores de grandes empresas cuentan con equipos de riego antiheladas que disparan agua al llegar la temperatura a menos un grado centígrado. Pero los pequeños cultivadores no pueden tener esas herramientas, por sus altos costos, en ellos nos enfocamos con nuestra solución tecnológica.

Es importante resaltar que todos necesitan conocer el valor de la temperatura y la humedad en tiempo real, unos minutos pueden representar la pérdida de las cosechas y hasta de las plantas.

Como referencia, cito que nuestros teléfonos celulares, tiene una batería que dura un día en promedio, pudimos contar con sensores que a la vez miden temperatura y humedad y se alimentan con una batería tipo moneda, que tiene una duración de más de un año transmitiendo estas dos variables cada minuto. Cada sensor genera 2.880 datos al día y más de un millón al año. Esto nos lleva a una primera conclusión, hay que almacenar estos datos y esto ya es Big Data. Si no los almacenamos no podremos revisarlos para predecir qué pasará o podría suceder dentro de un día, una semana, un mes o un año. También lo podemos calificar como Inteligencia Artificial.

Las comunicaciones son por Bluetooth las mismas que tanto acaban la batería de un teléfono si las dejamos activas, pero en una muy importante variante Bluetooth de Baja Energía -BLE-. Normalmente Bluetooth tiene un alcance de 30 metros y sin obstáculos, llevan años ofreciendo antenas de cerámica con alcance de 100 metros, pero nunca las he visto. Otra muy importante característica de BLE es que puede llegar en teoría a 200 metros o más de distancia, sin obstáculos. En nuestras pruebas hemos logrado llegar a 120 metros de distancia, entre un sensor dentro de un invernadero y un concentrador de datos en la oficina.

El precio de los equipos es bajo relativamente, pero por ahora, se requiere de muchas horas y días de ingeniero para lograr esas comunicaciones de 120 metros. No existen reglas, ni guías, ni manuales que recomienden las instalaciones, toca aprender con pruebas de falla, error, éxito. Por ejemplo, se cuelga un sensor de un “poste” en una posición, pero a 90 grados, a 5 centímetros, ya no hay comunicación. Comparando con estudios de propagación de enlaces de microondas, no se tiene una ecuación para calcular la zona Fresnel, por ejemplo. La gran oportunidad es que toda la ingeniería está por hacerse y para cada caso.

Para defenderse de las heladas, los pequeños cultivadores, necesitan prender fogatas alrededor de los invernaderos y dentro de ellos para calentar agua y que el vapor aumente la temperatura para intentar que no baje de cero grados. Este proceso, que incluye despertar a la brigada anti-helada y transportarla al cultivo, esto toma hasta tres horas en comenzar a calentar el ambiente.

 

Herramientas existentes
Las aplicaciones de clima que existen en el mercado para conocer temperaturas y que predicen el clima, marcan diferencias de hasta seis grados con la realidad, así que no se pueden usar sino como referencia, pero sí resultan útiles para ver la nubosidad. Esta es importante ya que si la temperatura baja de cero, pero hay muchas nubes en el cielo, no es tan grave como si está despejado.

 

Aplicaciones utilizadas
Los datos de cada sensor y de todos, son capturados y almacenados cada minuto, esto en telemetría se llama el tiempo de barrido -tiempo de scanning-. Para agricultura y sus variaciones, es un excelente tiempo.

Gracias a esta información disponible en fáciles y muy flexibles gráficos, los administradores que toman la decisión de si se prenden las fogatas y en qué momento, lograron prenderlas en el instante adecuado y con la ayuda de un único trabajador para cada tres hectáreas, en lugar de cuatro que se requerían antes.

Estas son imágenes de las pantallas generadas por las aplicaciones, con datos y gráficos.



1 – Vemos Temperaturas de cero grados

2 – Entre las líneas verticales hay solamente 15 minutos.

3 – Nótese que afortunadamente, en el momento de la helada baja la temperatura y sube la humedad.


4 – Alarma notificada al celular

5 – La gráfica muestra zonas de alarma en color rojo

6 – Se puede marcar un punto de la gráfica para ver valores en detalle.

7 – Gráficas históricas, de una semana

8 - Gráficas históricas, del mes

9 - Gráficas históricas, del año

 

 

También para el hogar sirven los sensores de IoT

Para los hogares, también probamos pequeños equipos con sensores que miden temperatura, humedad interna y externa, presión barométrica, nivel de ruido, así como nivel de ruido y CO2, si se desea hasta precipitación de agua y velocidad del viento. Hasta no contar con estos datos y ver las gráficas, no descubrimos la importancia de estos valores. Al final entendemos la necesidad de abrir más tiempo las ventanas de los cuartos o de bajar el volumen de la televisión.

Al estar conectados los sensores a los altavoces inteligentes, es posible preguntar con palabras, datos como la temperatura o la concentración de Co2 en un cuarto específico, por ejemplo, el del bebé.


10 – Imagen de la gráfica del monitoreo de CO2 en un cuarto

 

El reto más grande

En la era de preguerras mundiales por el agua, el mayor reto que tenemos es muy ambicioso, es reducir el consumo de agua de riego hasta en un 5%. Llevamos casi cinco años trabajando en él, todavía no contamos con los sensores adecuados que no requieran alimentación externa y su señal tenga buen alcance, pero estamos seguros que, una vez los encontremos la solución estará al alcance.

Antes de terminar, quiero hacer un reconocimiento a dos entes que mucho apoyan los proyectos de Internet de las Cosas -IoT-, son: Wayra que invito a que los contacten y Alianza 80/180 de la CCIT, ojalá se inscriban para compartir experiencias sobre IoT.

Muchas gracias, esperamos haber dejado varias inquietudes en sus mentes.
e

 

Ver nota:

Palabras de Orlando Rojas en los Premios Evaluamos a la Innovación TIC 2019

La ceremonia tuvo lugar anoche.
http://www.evaluamos.com/?home/detail/17014

 

 

 

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