ABERTO: Implementando a Agricultura de Precisão no Quênia

Contexto

• Quem: A One Planet Education Network (OPEN) é uma organização que visa aprimorar a educação em todo o mundo, integrando novas tecnologias e relevância prática à experiência de aprendizagem. Fundada em 1998, a OPEN inicialmente focava no setor educacional, mas desde então expandiu seu alcance para incluir os setores comercial, de ONGs e governamental. Sua rede global abrange 17 países e inclui alunos, clientes e parceiros.
• O quê: Com foco especial em IoT e IA, a OPEN desenvolve projetos comunitários sustentáveis ​​que capacitam alunos e clientes com conhecimento edge para enfrentar com eficácia desafios globais como segurança alimentar, mitigação das mudanças climáticas, restauração de ecossistemas e segurança agrícola.
• Como: Aproveitando o poder de plataformas como Ubidots e outros importantes fornecedores de hardware e serviços, a OPEN implementa programas educacionais em todo o mundo que buscam envolver crianças e comunidades em estudos inovadores, como os experimentos de pesquisa regenerativa que estão conduzindo com o Ministério da Agricultura de Bungoma (Quênia).
• Para quem: A OPEN busca semear a inovação nos aprendizes de cada projeto, como os envolvidos no experimento em Bungoma, no Quênia, onde o objetivo é que os agricultores locais aprimorem suas práticas e alcancem melhores resultados com a agricultura regenerativa por meio da agricultura de precisão.

Problema

A transição da agricultura tradicional para a agricultura de precisão com suporte tecnológico em áreas onde o acesso à internet não é confiável nem generalizado apresenta um conjunto único de obstáculos. Esse é o caso de muitos agricultores em Bungoma, no Quênia, um local ideal para a otimização da produção agrícola graças à sua localização privilegiada entre as terras mais férteis do país , mas onde o acesso à internet ainda é baixo, seguindo a tendência de um país com cerca de 42% de penetração da internet . Sem uma conectividade confiável, o acesso a dados em tempo real — cruciais para a agricultura de precisão — torna-se difícil, prejudicando a capacidade dos agricultores de tomar decisões informadas e oportunas sobre o manejo das culturas ou do solo.

Visando superar esse desafio, um experimento transformador liderado pela One Planet Education Network (OPEN) e pelo Mabanga Agriculture Training Center (ATC) está sendo conduzido em Bungoma, implementando a tecnologia IoT (IoT) para aumentar a produtividade agrícola, melhorar a fertilidade do solo, combater a seca e promover a agricultura ecológica, contribuindo assim para a agricultura sustentável na região.

No contexto do aquecimento global e buscando soluções para problemas como a erosão do solo, o experimento de Bungoma também se concentra na implementação do plantio direto e de práticas agrícolas regenerativas. O cultivo com aração, um método tradicional em que o solo é revolvido, libera muito CO2 na atmosfera, contribuindo para as mudanças climáticas. A camada superficial do solo revolvida torna-se vulnerável à erosão eólica e hídrica, levando à depleção do teor de matéria orgânica.

Solução

Com o apoio da OPEN, agricultores e estudantes locais em diferentes áreas de teste em Bungoma implantaram com sucesso sensores e gateway fabricados pela empresa de hardware Seeed Studio , que se comunicam com a nuvem usando a rede LoRaWAN Helium e, por fim, enviam seus dados para Ubidots , a plataforma onde as informações sobre plantações e solo são facilmente visualizadas e alertas de monitoramento são configurados.

Ao contrário do Wi-Fi ou das redes móveis, o LoRaWAN oferece vantagens distintas para a agricultura de precisão em áreas rurais com as características de Bungoma. Sua tecnologia de rede de longo alcance e baixo consumo de energia permite comunicação de longa distância, tornando-a adequada para cobrir vastas áreas. Diferentemente do Wi-Fi, que requer infraestrutura como roteadores e pontos de acesso, o LoRaWAN opera em uma rede descentralizada, minimizando a necessidade de investimentos dispendiosos em infraestrutura. Além disso, seu baixo consumo de energia prolonga a vida útil de sensores e dispositivos alimentados por bateria, reduzindo os custos e o esforço de manutenção. Ademais, o LoRaWAN oferece uma alternativa economicamente viável às redes móveis em aplicações agrícolas como esta, devido aos seus menores requisitos de largura de banda.

Os dispositivos implantados permitem que os participantes coletem dados importantes sobre as plantações e o solo, como temperatura, umidade, condutividade elétrica e níveis de CO2. Ter essas informações prontamente disponíveis no Ubidots permite que eles, em um nível básico, tomem decisões informadas sobre irrigação e fertilização, enquanto em um nível mais avançado, possibilita a mitigação da erosão do solo e até mesmo o aumento da retenção de CO2.

Por que Ubidots?

Seja para uma grande operação agrícola ou para um experimento como o da OPEN, o uso Ubidots para agricultura de precisão em uma área rural como Bungoma, no Quênia, oferece vantagens significativas. Com suas ferramentas de visualização abrangentes e dashboards interativos , Ubidots transforma o monitoramento em uma tarefa intuitiva que leva a uma tomada de decisão mais informada e precisa. A plataforma permite que os participantes recebam facilmente os dados gerados pelos sensores implantados para serem visualizados de qualquer local e por qualquer membro do projeto, permitindo que monitorem as principais métricas o tempo todo.

No entanto, a ingestão e a visualização são apenas parte de uma operação de monitoramento bem-sucedida. É por isso que Ubidots oferece muitas outras ferramentas, como o módulo de Eventos . Ele permite que os usuários configurem alertas de forma granular, na forma de SMS, e-mails, chamadas ou notificações de aplicativos de mensagens, que são gerados quando as condições definidas são atendidas. Isso garante que todos os participantes do experimento Bungoma estejam atualizados sobre eventos importantes, mesmo quando estiverem longe de um computador ou dos próprios locais de teste.

Resultados

Como resultado das práticas de agricultura de precisão da OPEN em Bungoma, os locais de teste apresentaram resultados excepcionais ao longo de quatro safras, restaurando a saúde do solo e promovendo uma agricultura sustentável e ecológica.

Baseados na agricultura regenerativa, os experimentos em Bungoma produziram resultados promissores quando comparados aos métodos agrícolas tradicionais. Apoiado por dados e pela implementação de culturas de cobertura, plantio direto e rotação de culturas, o experimento conseguiu aumentar a retenção de CO2 no solo em comparação com os métodos mais tradicionais.

Mais informações da OPEN e seus parceiros

Um esforço conjunto entre a OPEN e seus parceiros RAKwireless , Helium e Ubidots resultou em uma linha de kits educacionais projetados para ajudar os alunos a aprender e criar uma ampla variedade de tipos de sensores para monitoramento meteorológico, sensores de monitoramento de mudanças climáticas ou até mesmo sensores de partículas poluentes para jardinagem, agricultura e outras aplicações.

Graças a esses kits educacionais e a resultados como os alcançados em Bungoma, iniciativas semelhantes foram iniciadas em outras partes do Quênia e do mundo para melhorar a agricultura e a produtividade das colheitas. O Quênia lidera os esforços da OPEN em educação para a agricultura sustentável, com a ajuda de muitos estudantes, universidades e consultores especializados do mundo todo.