Projeto eFarms: redes de sensores vão monitorar culturas agrícolas

Jussara Mangini - Agência Fapesp - 22/07/2009

Até meados de 2010 a Cooperativa de Cafeicultores de Guaxupé (Cooxupé), que tem cerca de 11 mil associados, testará novas ferramentas computacionais que estão sendo desenvolvidas por uma pesquisa conjunta entre as áreas de computação e ciências agrárias.

O projeto eFarms, coordenado pela professora Claudia Maria Bauzer Medeiros, da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), consiste na especificação e no desenvolvimento de ferramentas de software, para acessar bancos de dados heterogêneos, e de redes sem fio de baixo custo de implantação, para comunicação de dados entre pequenas propriedades rurais, permitindo, inclusive, acesso à internet.

Internet em pequenas propriedades rurais

Com os softwares se pretende facilitar simulações, gerenciamento de dados e execução de modelos, sempre visando a apoiar pequenos proprietários rurais em decisões na área de planejamento e acompanhamento de safra.

Com as redes, o objetivo é interligar propriedades rurais à cooperativa, com acesso à internet. Será possível a cada proprietário cruzar dados relativos à sua propriedade com características de clima, produção ou variações meteorológicas captadas por sensores (desde microssensores instalados nas propriedades até dados fornecidos por satélites).

O cruzamento de informações permitirá aos agricultores e cooperativas acompanhar a evolução da safra para aprimorar as atividades do ciclo de vida de culturas, desde a decisão do que plantar, onde, como e quando, até estratégias para organizar a colheita.

"Muito do que estamos fazendo é também inédito em outros países, pela combinação de dados de sensores a imagens de satélite, e pelas características dos usuários que queremos atender", explicou Claudia, que membro da coordenação da área de Ciência e Engenharia da Computação da FAPESP.

Monitoramento de culturas com sensores

O eFarms já conta com vários módulos funcionando, disponibilizados pela internet. Outros ainda estão em fase preliminar e serão integrados ao longo de 2009 e 2010. A Cooxupé testará as soluções que estão sendo desenvolvidas para que, até meados de 2010, sejam levadas para propriedades rurais indicadas pela cooperativa.

Do lado de pesquisa em computação, o grupo tem que lidar com a questão de tratamento de vários tipos de dados - principalmente de sensores - e sua integração. De parte da pesquisa em ciências agrárias existe, por exemplo, a necessidade de desenvolver novos modelos matemáticos de previsão de safra e monitoramento de culturas com sensores.

"Se combinarmos esses dois problemas, que são alvo de pesquisa de ponta em nível mundial, temos uma questão muito interessante: a especificação de modelos que sejam baseados em dados de sensores, enquanto que grande parte dos modelos utiliza outros tipos de dados. Ao mesmo tempo, estamos atendendo demandas de relevância social, neste caso, de pequenos proprietários rurais", explica Claudia.

A parte relativa a redes de sensores exige um grande trabalho de engenharia para sua implantação. Os sensores foram inicialmente testados em laboratório para, em seguida, serem levados a ambientes externos. Agora, estão sendo montadas várias pequenas redes, que enviam dados de vários locais da Unicamp para um computador central, que os retransmite para outros computadores.

Tudo isso está sendo feito com uso de tecnologia sem fio, o que também é um desafio - muitos projetos envolvendo sensores usam simulações pela dificuldade de instalação.

Internet sem fios para zona rural

Na fase em que o eFarms será levado para teste em propriedades rurais indicadas pela cooperativa, surgirão novos desafios associados a problemas de ligação de rede sem fio, tendo em vista, por exemplo, dificuldades de relevo, altura da plantação e visibilidade entre propriedades.

Esses desafios exigirão medições demoradas em campo, para planejamento de colocação adequada de antenas. Nos experimentos realizados na Unicamp foram feitas medições desse tipo, em uma plantação de milho, para verificar a influência das plantas nos sinais.

A partir dessa experiência será possível testar efetivamente toda a parte de infraestrutura em uma plantação de café e verificar o desempenho de comunicação de dados entre fazenda e cooperativa.

A parte de software funciona independentemente dessa migração. "Do ponto de vista de pesquisa em computação, estamos obtendo resultados muito bons, por exemplo, com novos algoritmos de processamento de imagens de satélite e de análise de séries temporais", explicou Claudia.

Computação e ciências agrárias

O grupo que está desenvolvendo o trabalho no eFarms é composto de uma equipe multidisciplinar das áreas de computação (bancos de dados, processamento de imagens, redes de computadores e integração de sistemas) e ciências agrárias (sensoriamento remoto, agricultura de precisão e ciência dos solos).

O eFarms atua em três eixos: pesquisa (com os resultados tradicionais associados), formação de recursos humanos de qualidade (que aprendem a trabalhar com metodologias e vocabulário de grupos de pesquisa distintos) e desenvolvimento de infraestrutura de redes sem fio em vários níveis.

Mais informações sobre o projeto podem ser obtidas no site do eFarms, no endereço http://proj.lis.ic.unicamp.br/efarms.

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