ciones LJE,, r tmizan el ahorro¡co en agricultura de precisión

La robotización de las laboresagrícolas como apuesta de futuro

sValidación josos dendrómetros comoseñal de rma del estrés hídrico

las tecnologías GPS,las redes RTK

Las tecnologías de lainformación en la agricultura,

una asignatura pendienteLas tecnologías de la infor-mación y las comunicaciones(TIC), de las que hace uso laagricultura de precisión, soncada vez más necesarias en laagricultura, y sin embargo suuso es, por ahora, limitado. Es

necesario un esfuerzo con-junto del sector, la investiga-ción y las escuelas de ingenie-ría agronómica, para propor-cionar una formación y desa-rrollo acordes con las necesi-dades profesionales.

Beatriz Recio', Constantino Valeroz,Belén Diezma'.

Catedra MMARM-UPM "Pascual Carrión"

2 Grupo LPF-TAG. Universidad Politécnica de Madrid

(.1.ejTAG

catedra Pascual Cardón

DOSSIER AGRICULTURA DE PRECISIÓN

(15/Julio/2009) Vida RURAL

DOSSIER AGRICULTURA DE PRECISIÓN

L

asTecnologías de la Información y laComunicación (TIC) se han converti-do en la base de un nuevo tipo desociedad: la sociedad de la infor-

mación y del conocimiento. Estas tecnolo-gías, que afectan directamente a la capa-cidad humana de generación y aplicacióneconómica del conocimiento, hacen de lainformación un recurso y mercancía deprogresiva importancia en todas las activi-dades económicas.

En particular, el sector agroalimentarioestá viviendo desde hace aproximada-mente cinco años el despegue definitivode lasTIC. Varios factores técnicos, socialesy económicos convergen en este fenóme-no, entre los que es interesante destacarlos siguientes:

1) Los avances en comunicaciones yterminales móviles que permiten llevar lossistemas de información a los centros pro-ductivos, sean éstos explotaciones agra-rias o plantas agroalimentarias.

2) La evolución en la aceptación de es-tas tecnologías por parte de los empresa-rios y técnicos es consecuencia del cambiogeneracional, la profesionalización del sec-tor y la penetración social de las TIC.

3) La madurez de las aplicacionesavanzadas de gestión empresarial (gestiónde clientes, de insumos, control de produc-ción, etc.) que han pasado de ser produc-tos solo disponibles para grandes corpora-ciones a ser accesibles por cooperativas yempresas agroalimentahas de cualquierta-maño.

En el campo de la investigación (I+D+i)el valor añadido de las TIC es mayor, apor-tando a los proyectos de este tipo herra-mientas de captura, tratamiento, almace-namiento y difusión de los datos y los resul-tados obtenidos. Mediante aplicaciones demás nivel, también ayudan a la abstracciónde los resultados usando modelos especia-lizados, simulaciones y sistemas de sopor-te a la decisión. Por último, incluyendo estosresultados en aplicaciones informáticas dedistribución amplia, quedan insertados di-rectamente en la cadena de conocimientoagraria, a disposición del sector. En conjun-to, la aplicación de las TIC es esencial parael éxito de muchos de los proyectos de I+Dy en otros ayuda decisivamente en su explo-tación, rentabilizando socialmente el es-fuerzo realizado en ellos.

Sin embargo, la aplicación con éxito de

Los avances en comunicaciones y terminales móvilespermiten llevar los sistemas de información a loscentros productivos, sean éstos explotacionesagrarias o plantas agroalimentarias.

estas tecnologías debe realizarse desde unprofundo conocimiento de la realidad produc-tiva y social del la agricultura y el medio am-biente, así como de la Ingeniería Agronómicay desarrollo rural. En el pasado, la aplicaciónde lasTIC en el sector por parte de agentes ex-ternos (p.ej.: ingenieros y profesionales no-agronómicos) ha fracasado por diferentes ra-zones. En sentido opuesto, proyectos promo-vidos por organismos agrarios, aún reforzadostécnicamente, han obtenido grandes éxitos.Esta experiencia refuerza la necesidad, obser-

El sector agroalimentarioestá viviendo el despeguedefinitivo de las TIC porlos avances encomunicaciones yterminales móviles, laevolución en la aceptaciónde estas tecnologías y lamadurez de lasaplicaciones avanzadasde gestión empresarial

vada por varios autores, de promover una cul-tura propia de las TIC en el sector agrario,como existe en otros sectores productivos.

La necesidad del aumento del uso de lastecnologías de la comunicación en la socie-dad española es ampliamente reconocida, yaque nuestro país se encuentra en una baja po-sición dentro del ranking de los países euro-peos. En la agricultura, uno de sus problemastradicionales es la deficiente gestión del cono-cimiento entre empresarios agrícolas, técni-cos y centros de investigación. En una posiblesituación futura, grandes sistemas de soportea la agricultura estarán distribuidos a través deInternet aunando el soporte técnico, los siste-mas de tramitación administrativa, la ofertade servicios, chats, forums, etc., de forma pa-recida al antiguo CompuServe. Muchos de losservicios técnicos estarán apoyados en siste-mas de soporte a la decisión o sistemas inte-ligentes de configuración para aumentar el va-lor añadido del proceso. Estos sistemas cam-biarán el sector agrario en los países avanza-dos aumentando la cohesión del sector, supermeabilidad a los avances técnicos, la com-petencia entre empresas agropecuarias, etc.En particular llevará a un nuevo planteamien-to de cómo se presta el servicio de extensiónagraria, que es el eje de la difusión de losavances en el sector desde su creación en losaños 30.

Nuevas aplicacionespara la agricultura

En el futuro será necesario un grado mu-cho mayor de integración entre lasTIC y las or-ganizaciones para aprovechar las posibilida-des que ofrecen. Es en ese sentido, dentro delasTIC aplicadas a la agricultura, es necesarioinventar o reinventar programas (aplicacionesde software) para potenciar el sector. Las nue-vas aplicaciones deberían integrar una seriede características básicas comunes, que seanalizan a continuación.

Interacción de grupoUna característica muy importante de las

aplicaciones sociales (p.ej.: redes de contac-tos en internet, programas de intercambio deinformación, etc.) es que pueden involucrar ala gente haciéndoles miembros de grupos. Dehecho ha surgido un nuevo tipo de aplicacio-nes llamadas aplicaciones de grupo que tie-nen como objetivo reforzar las actividades detransferencia de información entre colabora-

El Vida RURAL (15/Jule/2009)

dores distribuidos geográficamente. Su uso es particularmente im-portante en multinacionales y otras organizaciones fuertemente in-tegradas pero muy distribuidas. Sin llegar a ese extremo, en el ám-bito del sector agrícola, las aplicaciones de grupo tienen un poten-cial alto, debido a su fuerte distribución geográfica y a la desestruc-turación del sector. De esta forma, contando con la generalizaciónde internet en las explotaciones agrícolas, es posible idear aplica-ciones que permitan la asistencia remota a los agricultores, la coor-dinación entre equipos que llevan a cabo labores de campo, comoagentes de agroseguros o de empresas de instalación de sistemasde regadío, y el acceso y contratación de servicios agrícolas. La in-vestigación en este campo depende de un profundo conocimientodel sector, sus necesidades y la estructura y organización de losagentes que trabajan en él, no solamente en los aspectos técnicosde programación y aplicaciones. De hecho, al aplicar las TIC a losproblemas antes mencionados, las experiencias han tendido a po-larizarse: o bien se han centrado en los aspectos técnicos, ponien-

do en un segundo plano loscondicionantes de aplicación,o por el contrario han partidode un proyecto organizativo,desarrollado sin abordar laproblemática puramente infor-mática en toda su complejidad(p.ej.: muchos de los modelosdel funcionamiento de la ma-quinaria desarrollados).

Gestión del conocimientoLas aplicaciones informá-

ticas pueden gestionar la cap-tura, tratamiento y manejo delconocimiento de dos formascaracterísticas: a) mediante lagestión de grandes conjuntosde datos sobre los que se rea-liza cierto tipo de abstracción(p. e.j: emplear sedes históri-cas de meteorología para esti-mar las precipitaciones nor-

males) y b) introduciendo conocimiento formal (procedente de do-cumentación técnica) o informal (procedente de expertos huma-nos) en el sistema. El objetivo de estos sistemas es identificar, com-prender y usar las cantidades masivas de conocimiento que residenen la empresa.

Como se ha destacado con anterioridad, la deficiente gestióndel conocimiento es uno de los principales problemas estructura-les del sector agrario. En los centros de investigación agrícola detodo el mundo se generan grandes cantidades de información yconocimiento y apenas son comunicados al sector debido a lascarencias de los canales tradicionales de distribución de conoci-miento. Los técnicos encuentran muy difícil la formación continuay el reciclaje debido a los problemas de documentación existentesy, muchas veces, acaban confiando más en los resultados de suexperiencia profesional y en unos cuantos elementos de docu-mentación formal (libros) que en el conocimiento extraído de fuen-

Se esperan considerables avancesempleando sensores remotos, sistemas deposicionamiento global y distintosterminales portátiles.

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En agricultura estos sistemas también estánteniendo un desarrollo significativo en lacoordinación de grandes sistemas de regadío.

tes dispersas e incompletas. A los agricul-tores les llega menos aún, debido a las ca-rencias de las publicaciones del sector, alconocimiento incompleto de los técnicosque les asisten y a la dificultad para inter-cambiar experiencias con colegas profe-sionales de distintos ámbitos.

Las aportaciones potenciales de lasTIC en este campo son inmensas, desdesistemas especializados de búsqueda deinformación (data-mining) a sistemas deinternet que estandaricen conocimiento ypermitan su distribución mediante una es-tructura federada. Las ventajas de la estan-darización y la federación son inmensas.Entre las más importantes se pueden men-cionar dos:

• Las lonjas agropecuarias, medianteuna codificación de productos jerarquiza-da y común y un sistema de intercambio dedatos basada en XML o un formato análo-go, podrían comparar precios de productosen tiempo real, informando a sus clientes yfavoreciendo la transparencia entre merca-dos agrícolas.

• Un sistema técnicamente parecido,permitirá a los centros de investigación pu-blicar y compartir resultados de investiga-ción de campo, favoreciendo la abstrac-

En la agricultura, uno desus problemastradicionales es ladeficiente gestión delconocimiento entreempresarios agrícolas,técnicos y centros deinvestigación

ción y generalización de resultados de la ex-perimentación agrícola, particularmente cos-tosa.

Sin embargo, este sería solo un primerpaso en las posibilidades de una adecuadagestión de conocimiento en el sector: asis-tencia técnica remota, forums, sistemas deautoformación, etc.

Las claves de la investigación en este as-pecto, están en la identificación de estoscampos y en el diseño de sistemas suficien-temente ambiciosos y completos como paralograr su aceptación por parte de la comuni-dad a la que esté dirigida, para ello es funda-mental contar, no solo con las últimas TIC,sino con la participación activa de distintosagentes del sector y estudiar problemáticasanálogas en distintas zonas del mundo.

ComercioLos sistemas basados en co-

mercio electrónico tienen su ori-gen en los EDI (Electronic Data In-terchange) de los años 80 y 90 ysu uso ha recibido un nuevo im-pulso con la aplicación de inter-net en dos grupos bien definidos:

• Business-to-Business (BtB)o sistemas de comercio electróni-co entre empresas. Su desarrolloha sido muy grande debido a di-versos hitos: la aparición de gran-des gestores de bienes a nivelsectorial, la disponibilidad de mar-cos jurídicos adecuados para darseguridad a las transacciones(contrato electrónico, firma elec-trónica) y la inclusión de sistemasde compra electrónica de mate-rias primas en los grandes siste-mas ERP (SAP por ejemplo).

En los mercados agrícolas, lossistemas BtB se han desarrollado

tempranamente por evolución de los sistemasautomáticos de subasta (auction systems)muy comunes en los mercados agrícolasavanzados (Holanda, Almería, etc.). Sin em-bargo, es posible dar un gran impulso a estasaplicaciones mediante la implantación detransacciones electrónicas coordinadas conel trasporte de bienes en las lonjas de merca-dos agrícolas. Otros ámbitos para extender es-tos sistemas son los mercados especializados(hortícolas, frutícolas, etc.), donde es necesa-rio vender una gran producción en un corto es-pacio de tiempo.

• Business-to-Consumer (BtC) o siste-mas de comercio electrónico dirigidos a parti-culares. Han tenido un desarrollo desigualdesde mediados de los 90, con grandes éxitosy, aún más numerosos fracasos. La experien-cia ha mostrado que estos sistemas de co-mercio electrónico deben luchar contra consi-derables barreras sociológicas por parte delconsumidor.

Coordinación y controlLos sistemas de coordinación apoyan la

actividad concertada de elementos distribui-dos, normalmente una combinación de ele-mentos tecnológicos, humanos y de informa-ción. Casos extremos de estos sistemas sonlos de control de elementos de transporte (aé-reo o ferroviario), sistemas logísticos, etc. Enagricultura estos sistemas también están te-

O VidaRURAL (15/Julio/2009)

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niendo un desarrollo significativo en la coordi-nación de grandes sistemas de regadío y en-tornos de recolección coordinada (remola-cha, etc.). De todas formas se esperan consi-derables avances en este terreno empleandosensores remotos, sistemas de posiciona-miento global y distintos terminales portátiles.

Estas nuevas aplicaciones plantean mu-chos retos comunes desde el punto de vistade su implantación: confianza social a la horade interactuar con extraños, necesidad de co-ordinar la experiencia de diferentes agentes,privacidad y confirmación de identidad, for-mación de comunidades y colaboración, for-mas de gestionar el conocimiento, etc.

Todos estos factores marcan nuevas fron-teras en la investigación de TIC que se añadena las tradicionales. Entre las más importantesse pueden mencionar:

- Investigación sobre sistemas de TIC quese orientan a problemas genéricos en ámbitosamplios. Casos particulares son la seguridaden redes, la administración o la flexibilidad desistemas.

- Investigación sobre aplicaciones que se

Según las últimasrecomendaciones ennuevas tendencias eninvestigación en TIC,la formación de equiposmulti disciplinareses muy aconsejablepara afrontar estosnuevos retos

dirigen a un contexto específico tratando deidentificar cómo las TIC pueden añadir valor aun contexto de aplicación concreto.

- Investigación sobre técnicas de ingenie-ría del software que permitan desarrollare im-plantar nuevas aplicaciones basadas en TIC.Los ejemplos incluyen procesos que implicanla comprensión del contexto de aplicación.

- Investigación en ciencias sociales y otrasdisciplinas que exploran como las personas

llevan a cabo diferentes actividades y explorarcomo comprometer las TIC y otros recursospara la mejora de las organizaciones.

Excepto el primer punto, los demás sepueden considerar fuertemente multidisplina-res y susceptibles de una orientación vertical(sectorial).

Conclusiones

Como resumen de lo expuesto, se puededecir que uno de los grandes potenciales deinvestigación en TIC actual es estudiar, comoparte de la conceptualización y desarrollo delsoftware, la profunda interacción entre lasaplicaciones y el contexto en que se van aaplicar. Claramente las ingenierías asociadasa un sector específico, como la IngenieríaAgronómica, están en una posición idóneapara profundizar en esta línea. En cualquiercaso, según las últimas recomendaciones ennuevas tendencias en investigación en TIC, laformación de equipos multidisciplinares esmuy aconsejable para afrontar estos nuevosretos (CITRCW, 2000) y (CICC,1999). •

ZA:ega Agricultura de PrecisiónDesarrollo y Explot. Agrarias S.L.

• Recolección integral:Trigo, maíz, girasol.Leguminosas grano.Remolacha.

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