27 de marzo de 2018

AGROTECNOLOGIAS : Son los drones el “futuro de la agricultura”

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Yuma, Az.- Los drones han cobrado mucha importancia en el sector agrícola en los últimos años. Sus diversos usos han aportado a la industria mejoras y avances en innovación y tecnología. Para Paul Brierley, Director del Yuma Center of Excellence for Desert Agriculture (YCEDA), los ojos aéreos pueden ser la respuesta a muchos problemas. Opina que la ciencia de los drones es el “futuro de la agricultura”, al menos por lo que respecta a recopilación de datos que son necesarios y que los drones pueden obtener en tiempo real. “Los drones pueden recabar una enorme cantidad de datos. Lo importante es lo que haces con esos datos, ya que son herramientas de toma de decisiones en la agricultura de precisión. 

Alguien debe recabar esos datos y tomar decisiones sobre dónde sembrar, cómo regar, cuáles enmiendas del suelo se deben utilizar y esos datos pueden provenir del uso de drones, satélites, e incluso sensores del suelo y monitores del campo.” Y no podemos olvidar que los datos históricos son igual de importantes que la información en tiempo real. Lo que has hecho y las situaciones que has tenido que enfrentar ayudan a decidir lo que harás en el futuro. Brierley dice que su centro puede ayudar a productores y comercializadores de la industria de frutas y verduras frescas. 

La Cámara de Comercio de Yuma ha declarado que el grupo YCEDA “contribuye con experiencia y recursos para encontrar soluciones a los problemas más apremiantes de la agricultura del desierto,” como por ejemplo los retos que enfrenta la producción ante las infecciones de enfermedades producidas por plagas de insectos, escasez de mano de obra, respuesta a la sequía, e inquietudes de inocuidad alimentaria.

 “El 40% de la producción en el mundo se realiza en suelos áridos, por lo que nos hemos convertido en la zona de pruebas perfecta para resolver los problemas más graves. Las soluciones que encontramos aquí pueden aplicarse a la agricultura del desierto en cualquier otra parte del mundo,” dice Brierley, quien creció trabajando en la agrícola de su familia ubicada en el centro de California. “La industria de frutas y verduras frescas puede ser una pequeña porción de toda la industria agrícola, sin embargo podemos intentar hacer cosas nuevas que puedan ser llevadas a mayores escalas y a segmentos más grandes de la industria agrícola. Mientras más problemas resolvamos de manera colectiva, más apoyo tendremos de la industria”. 

 Compartiendo el optimismo de Brierley sobre drones o VANT para la agricultura, Curtis Pate de Agtegrity Agronomy Consulting de Yuma, piensa que los numerosos usos de estos pueden producir excelentes rendimientos de inversión, desde detección temprana de estrés y enfermedades, hasta el cálculo de los rendimientos y el manejo de los inventarios de diferentes cultivos. Pate da consultoría en 4,000 ha de distintos cultivos concentrados en Arizona y el Valle Imperial de California, con clima propicio para producir durante todo el año.



Los mapas del suelo desempeñan un papel prominente y la agricultura de precisión apoya con resultados rápidos sobre fertilidad del suelo que ayudan a identificar el estrés asociado a la salinidad.

 A través de su tableta, Pate se puede mover por los campos de cultivo y ver aquellas zonas débiles que requieren diagnóstico, el cual también puede hacerse con ayuda de las imágenes aéreas. “Debo ofrecer algún tipo de soluciones de agricultura de precisión para mis clientes, o me quedaré rezagado,” comenta.

 “Por ejemplo, actualmente estoy volando un dron para detectar maleza en un campo de alfalfa. He detectado franjas y manchones, pero puedo crear un mapa de precisión a partir de las imágenes de mi dron y enviar el equipo necesario para asperjar el herbicida sólo en donde sea necesario.”


CONACYT : Avanzan investigadores mexicanos en desarrollo de dron polinizador 

Ciudad de México..- De los insectos polinizadores depende la reproducción de 90 por ciento de las plantas con flor, es decir, gracias a ellos las flores subsisten, se afirma en “La crisis de los polinizadores”, texto publicado en el boletín semestral de la Comisión Nacional para el Conocimiento y Uso de la Biodiversidad (Conabio).

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 El mismo documento enfatiza que es tal la importancia de esos insectos (las abejas, por ejemplo) que tres cuartas partes de los cultivos de los que se alimenta el hombre dependen de su actividad para producir sus frutos. “Sin polinizadores no se podría tener uno de cada tres bocados de comida que se consumen”, cita el documento. No obstante, el texto elaborado por María del Coro Arizmendi alerta que en los últimos años se ha documentado decrementos significativos en las poblaciones de algunos polinizadores, sobre todo insectos que resultan envenenados por el uso de pesticidas en cultivos agrícolas. 

 En ese contexto, el ingeniero Luis Tonatiuh Castellanos Serrano se dio a la tarea de construir un dron polinizador que cumpla las mismas funciones ecológicas y ambientales que los polinizadores naturales, no con el fin de sustituirlos, sino con el objetivo de apoyarlos en su tarea natural de preservación de las flores; se trata del proyecto denominado Polidronizador.

En entrevista con la Agencia Informativa Conacyt, el ingeniero, quien se desempeña como profesor investigador del Tecnológico de Estudios Superiores de Ixtapaluca —perteneciente al Tecnológico Nacional de México (Tecnm)—, explicó que el desarrollo nació como proyecto de titulación en 2015, cuando finalizó una residencia profesional en la Universidad Autónoma Chapingo, bajo la dirección del profesor Humberto López Chimil.

 (AIC): ¿Cómo nace este proyecto? 

 Luis Tonatiuh Castellanos Serrano (LTCS): El profesor López Chimil cuenta con un club de ciencias en el interior de la Universidad Autónoma Chapingo y ahí fue donde propuso la idea de crear una abeja polinizadora de cultivos, dicho proyecto evolucionó hacia un dron polinizador de cultivos, un cuadricóptero que se valiera de algún utensilio (innovación tecnológica) e inteligencia artificial para cumplir la función de polinización.

 Fue así como nació el proyecto, y a partir de que recibimos la propuesta del profesor López Chimil, desarrollamos el trabajo en una primera etapa durante seis meses que duró la estancia (en 2014), tiempo durante el cual desarrollamos con éxito un algoritmo de visión artificial que logramos enlazar con una cámara inalámbrica para que el dron contara con la capacidad de identificar las flores que polinizaría. 

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De hecho, ese fue el primer reto que enfrentamos durante los primeros pasos de nuestro proyecto, cómo lograr que el robot identificará las plantas para polinizarlas. Estudiamos varios sensores para ver cuál nos funcionaba y durante esa etapa estudiamos sensores de colores y de proximidad, entre otros; no obstante, el maestro en ciencias Josué Vicente Cervantes Bazán, quien dirigió mi tesis, nos sugirió estudiar la parte de visión artificial, la exploramos y concretamos con éxito un algoritmo capaz de realizar la detección de las plantas en tiempo real dentro de un cultivo y también procesar la información para que el dron realice sus tareas dentro del cultivo.

 En resumen, desarrollamos durante la primera etapa del proyecto, aún como parte de la estancia, el algoritmo de visión artificial; sin embargo, nos encontramos con la dificultad de que se trataba de un algoritmo bastante pesado, lo cual solucionamos implementando un sistema inalámbrico que nos permite enviar la información que el dron recolecta a un ordenador, ahí procesarla y ejecutar las acciones correspondientes.

 Fue así como instalamos una cámara inalámbrica en el dron, recolectábamos la información y la enviábamos a un ordenador, ahí la procesábamos y posteriormente mandábamos por instrucciones inalámbricas las coordenadas del centro de las flores. Todo esto lo probamos durante esa etapa del proyecto con un cultivo de girasoles, debido a las características de la flor, cuyo centro es bastante amplio.

 AIC: ¿Cuál es el grado de avance actual del proyecto? 

 LTCS: Como parte de la estancia, nos quedamos en las fases de prueba del sistema de visión artificial y el vuelo con un dron que compramos y adaptamos a las necesidades de nuestro proyecto. Ya no pudimos avanzar a la siguiente fase proyectada, que era la creación de un dron propio con las características aerodinámicas y de operación que el proyecto requiere, debido a la falta de recursos.

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Sin embargo, por fuera y como parte de mis actividades de investigación en el Instituto Tecnológico de Estudios Superiores de Ixtapaluca y gracias al vínculo de investigación que mantengo con la propia Universidad Autónoma Chapingo, he dado continuidad a este trabajo y en un afán de obtener recursos que me permitan concluir con éxito un prototipo totalmente funcional del dron polinizador, hemos evolucionado nuestro desarrollo a otras aplicaciones.

 AIC: ¿Cuáles fueron exactamente las tareas pendientes para llegar al prototipo funcional y qué tantos recursos demanda esa etapa?

 LTCS: Puedo decir que contamos con un grado de avance de 50 por ciento, que es la parte del software que ya tenemos desarrollada y probada, la tarea pendiente es la creación de un dron con las dimensiones, características aerodinámicas y modificaciones en su diseño necesarias para que realice la tarea polinizadora con la misma eficacia. Hablando del tema de recursos, lo que hemos desarrollado ha sido gracias al apoyo de la Universidad Autónoma Chapingo y el Tecnológico de Estudios Superiores de Ixtapaluca, así como recursos propios; no obstante, para la parte que aún falta por desarrollar estimamos que, sin considerar la compra de equipo (maquinaria) para la elaboración de las piezas en dimensiones pequeñas, se requieren entre 150 y 200 mil pesos. 

¿A qué otras aplicaciones han adaptado el proyecto como parte de la estrategia para conseguir esos recursos? 

 LTCS: Antes que nada debo decir que la estrategia ha dependido mucho de las distintas convocatorias que se emiten por parte de diversas instituciones como apoyo a proyectos de investigación e innovación tecnológica. En ese contexto, en algún momento que Conacyt emitió una convocatoria correspondiente a sus fondos sectoriales a través del Instituto Nacional de Estadística y Geografía (Inegi) para desarrollar un dron para toma fotográfica de bajo formato, modificamos los lineamientos del proyecto y con la finalidad de aplicar a la convocatoria a través de la Universidad Chapingo; sin embargo, no resultamos beneficiados con el recurso.

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Posteriormente, aplicamos con ese mismo proyecto a una convocatoria interna de Chapingo para el apoyo a proyectos de transferencia, cuya finalidad era impulsar desarrollos para el levantamiento de imágenes en actividades de agricultura, ahí obtuvimos el apoyo (200 mil pesos) que utilizamos para la adquisición de equipos y materiales necesarios para la construcción del dron. 

Ese mismo apoyo se encuentra activo y este año recibimos un poco más de recursos que utilizamos para seguir ampliando la infraestructura que requerimos para construir un dron con las características que esta convocatoria nos requiere y, una vez concluido ese trabajo, avanzar a la última etapa del dron polinizador.

http://conacytprensa.mx/index.php/ciencia/ambiente/19840-investigadores-mexicanos-dron-polinizador

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