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Competitividade do agronegócio brasileiro exige redes LPWAN

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A agricultura passa por uma transformação digital que pode render US $ 500 bilhões ao produto interno bruto global até 2030, de acordo com dados da McKinsey & Company. Inteligência artificial, análises, sensores conectados e outras tecnologias emergentes podem aumentar ainda mais os rendimentos, melhorar a eficiência da água e outros insumos e construir sustentabilidade e resiliência em todo o cultivo de safras e pecuária.

Porém, se por um lado as tecnologias IoT atuais em execução em redes celulares 3G e 4G são suficientes hoje para permitir casos de uso mais simples, como monitoramento avançado de plantações e gado, por outro elas não conseguem desbloquear todo o valor potencial que a conectividade possui para a agricultura. Para conseguir isso, a indústria precisará fazer uso de aplicativos e análises digitais que exigirão baixa latência, alta largura de banda, alta resiliência e suporte para uma densidade de dispositivos oferecidos por tecnologias de conectividade avançadas e de fronteira, como satélites LPWAN, 5G e LEO.

Portanto será preciso desenvolver a infraestrutura atual para permitir o uso da conectividade na agricultura e e trabalhar casos de negócios sólidos. 

A McKinsey analisou cinco casos de uso – monitoramento de safra, monitoramento de gado, construção e gerenciamento de equipamentos, agricultura drone e maquinário agrícola autônomo – em que a conectividade aprimorada já está nos estágios iniciais de uso e, provavelmente, proporcionará rendimentos mais altos, custos mais baixos e maior resiliência e sustentabilidade de que a indústria precisa para prosperar no século 21.

No Brasil

Luis Arís, gerente de desenvolvimento de negócios da Paessler América Latina, se debruçou sobre o impacto dessas tecnologias no agronegócio brasileiro, em artigo distribuído pela assessoria de imprensa da companhia esta semana. De acordo com ele, o setor faturou R$ 2 trilhões no Brasil e sua participação no PIB cresceu 2%. “rata-se de uma indústria exportadora que, em 2020, faturou US$ 101 bilhões em vendas de produtos como soja, carne, açúcar, algodão e carne – segundo dado da ESALQ/USP.

“Em 2021, a competitividade desse setor dependerá mais e mais da automação. O mercado disputado pelo agronegócio brasileiro é global e extremamente ágil, e exige que esse setor esteja continuamente engajado em programas de inovação digital”, escreve ele. “Contar com uma infraestrutura digitalizada e conectada é essencial para realizar o salto em direção à Agricultura de Precisão, método que visa gerenciar terras agrícolas de forma diferenciada e direcionada à máxima produtividade”.

De acordo com Arís, já podemos ver os resultados dessa tecnologia, por exemplo, em vinhais inteligentes, que fornecem o melhor solo fértil para boas videiras e, em última análise, produzem melhores vinhos. Efeitos do aquecimento global podem ser observados na viticultura. Isso tem levado os gestores a buscar maneiras de lidar com a possibilidade de rápidas mudanças climáticas e condições climáticas mais extremas.

“Diante desse contexto, mais e mais viticultores estão utilizando sensores IoT distribuídos pelos vinhedos. A meta é enviar para plataformas ERP na nuvem dados ambientais, imagens de drones e informações sobre a composição das folhas da videira. Nessas plataformas esses dados são visualizados e analisados, gerando uma melhor visão geral do que se passa no campo, algo essencial para o planejamento do trabalho diário. As análises, por exemplo, podem ser realizadas com soluções Power BI e com a ajuda de Serviços Cognitivos”, escreve o executivo. Com ajuda da infraestrutura IoT, portanto, os viticultores podem não só planejar melhor o seu trabalho quotidiano, mas, também saber que as suas vinhas e uvas estão sempre bem protegidas.

Arís ressalta que o DNA desse setor, baseado em imensas propriedades com pouca ou nenhuma estrutura digital, tem levado os gestores a estudarem qual o melhor tipo de LPWAN a aplicar em suas propriedades e, dessa forma, conectar dispositivos IoT.

Entre as várias tecnologias LPWAN usadas no agronegócio estão: LoRA, Sigfox, MIOTY, NB IoT e LTE-M. Arís descreve os casos de uso mais comuns para cada uma delas.

LoRa – Com tags LoRa é possível rastrear, por exemplo, um rebanho que se desloca ao longo de um vasto campo. Com isso, garante-se a entrega de dados dos mais variados: a leitura dos dados pode indicar se um touro ou uma vaca está doente, atolado, perdido ou morto. A temperatura medida pelo dispositivo IoT e transmitida pelo tag LoRa pode, por outro lado, indicar um touro morto que, se não detectado, poderá disseminar doenças a outros. Um animal vivo (temperatura), porém, estático (GPS), poderá estar ferido ou atolado. A rede LoRa usa rádio frequência (spectrum não licenciado) para transmitir dados de uma forma muito otimizada em distâncias de até mais de 15 quilômetros entre os pontos conectados. A bateria do dispositivo LoRa pode durar até dez anos.

Sigfox – Esta tecnologia é adequada a aplicações com largura de banda extremamente pequena e orçamentos para energia igualmente restritos. Esses são condicionantes típicos da empresa agrícola. A meta é usar transmissores autônomos e que não dependem de fonte de energia. O ponto especial acerca da Sigfox é ser uma rede totalmente standalone para dispositivos IoT. Ela é um padrão aberto que opera em frequências sub-GHz (entre 868 e 928 MHz) e pode ser usado por qualquer provedor de serviços wireless, o que facilita a conexão entre o campo e as redes das operadoras.

MIOTY – A solução de software MIOTY, do Fraunhofer Institute, usa uma tecnologia que aumenta seu alcance geográfico em 10 vezes, em comparação a sistemas wireless convencionais de 868 MHz. Por criar pouca interferência para si mesmo, o sistema pode suportar simultaneamente até um milhão de transmissores. É tipicamente, uma tecnologia para uso massivo em grandes ambientes que precisam estar interconectados. A MIOTY oferece operação com baterias estendida, de até várias décadas.

NB IoT (e LTE-M) – Esta nova tecnologia de rádio de banda estreita oferece serviços adequados a uma pequena largura de banda. Ela usa a infraestrutura existente de operadoras de LTE e GSM para facilitar a comunicação com dispositivos IoT. A LTE-M faz parte da release 13 dos padrões 3GPP – compatíveis com as futuras redes 5G – para reduzir o consumo de energia, reduzir o custo dos dispositivos e permitir maior cobertura. Além disso, oferece aquele que talvez seja o maior nível de segurança de todas as tecnologias de LPWAN apresentadas aqui. Dado o grau de competitividade do mercado global de agronegócios, o cuidado com a segurança digital é um fator crítico desses projetos.

Cada um desses padrões de rede – LoRa, Sigfox, MIOTY e NB IoT – destaca-se em aplicações específicas. Esse estudo exige um olhar consultivo sobre o desafio de cada empresa de agronegócios e como lidar com ele. A resposta mais provável será baseada em um ambiente híbrido, em que diferentes versões de redes LPWAN irão se combinar entre si para acender todos os setores da empresa, de campos de soja a tratores. A presença de soluções de monitoração de infraestrutura “white label”, capazes de controlar o comportamento de dispositivos digitais com padrões diversos é essencial para o sucesso desses projetos. Serão essas soluções que irão consolidar KPIs críticos para a gestão dos negócios.

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