Por: Equipo del blog Microsoft Cloud Perspectives.
En los años cincuenta y sesenta, Norman Borlaug, biólogo especializado en plantas, lideró de manera notoria la “Revolución Verde”, en la cual desarrolló granos de alto rendimiento que ayudaron a incrementar la producción global de alimento cuando estos se acoplaron con innovaciones en fertilizantes químicos, irrigación, y cultivo mecanizado. Al hacer esto, Borlaug y sus colegas ayudaron a salvar a mil millones de personas de la hambruna. Sin embargo, esta nueva forma de agricultura no era sustentable y creó múltiples problemas ambientales.
Hoy en día, los agricultores utilizan tecnología para transformar de nuevo la producción, impulsados por la necesidad de alimentar a más con menos y a enfrentar los impactos en el medio ambiente de la agricultura industrial. En la actualidad, casi la mitad de los alimentos producidos, o 2 mil millones de toneladas al año, terminan como deshecho, mientras que un estimado de 124 millones de personas en 51 países enfrentan falta de seguridad alimentaria o algo peor. Además, las nuevas fuentes de tierra arable son limitadas, los niveles de agua disminuyen, y el cambio climático pone presión en los recursos y con el tiempo, disminuirá la producción agrícola. Los gobiernos necesitan resolver estos problemas de manera rápida, pues está proyectado que la población mundial crecerá de 7.6 mil millones a 9.8 mil millones para 2050. Agencias y compañías necesitarán hacer equipo con los agricultores para generar un incremento del 70 por ciento en la producción de alimento.
La buena noticia es que nos encontramos en medio de una segunda Revolución Verde que forma parte de la Cuarta Revolución Industrial. Así es como la innovación tecnológica, impulsada por big data, Internet de las Cosas (IoT), Inteligencia Artificial (IA), y aprendizaje automático, recolectarán una cosecha más abundante.
Una vision para la IA en la agricultura
Los agricultores despliegan robots, sensores inalámbricos instalados en el suelo, y drones para evaluar las condiciones de la siembra. Luego aprovechan servicios de nube y cómputo de entorno para procesar los datos. Para 2050, se espera que la granja típica genere un promedio de 4.1 millones de puntos de datos cada día.
La IA y el aprendizaje automático interpretan los descubrimientos para los agricultores y luego les ayudan a ajustar la información del cultivo de manera continua para impulsar los campos. Los agricultores pueden utilizar IA para determinar la fecha óptima de siembra, ubicar de manera precisa los recursos como el agua y el fertilizante, identificar enfermedades de la cosecha para un tratamiento más rápido, y detectar y destruir mala hierba. El aprendizaje automático hace más inteligentes estas actividades con el paso del tiempo. También puede ayudar a los agricultores a pronosticar el año por venir al utilizar datos históricos de producción, pronósticos de clima de largo plazo, información de semillas modificadas de manera genética, y predicciones de precios de productos básicos, entre otra información, para recomendar cuánta semilla deben sembrar.
Esta tecnología de agricultura de precisión aumenta y extiende el conocimiento profundo de los agricultores acerca de su tierra, lo que hace más sustentable la producción. La tecnología avanzada puede incrementar la productividad de la granja un 45 por ciento mientras que reduce el consumo de agua un 35 por ciento. Sin embargo, la clave es asegurar un acceso equitativo: A menudo, las comunidades que necesitan IA carecen de la infraestructura física y de la tecnología requeridas para apoyarla.
Conectar a las comunidades con banda ancha
El acceso a conectividad de alta velocidad y a energía confiable aún son retos en muchas partes del mundo. Esa es una razón por la que Microsoft y sus socios llevan ancho de banda asequible a comunidades rurales en países como Colombia, India, Kenia, Sudáfrica, y los Estados Unidos, a través de la Iniciativa Airband.
Cuando las comunidades están conectadas, los agricultores pueden beneficiarse de IA y aprendizaje automático, incluso si carecen de acceso a internet en sus granjas individuales. Prashant Gupta, empleado de Microsoft, y su equipo, utilizaron analítica avanzada y aprendizaje automático para crear un Personalized Village Advisory Dashboard para 4 mil agricultores en 106 villas y la Sowing App para 175 agricultores en un distrito en el estado costal al sureste de Andhra Pradesh en India. Los agricultores con teléfonos sencillos habilitados para SMS pueden acceder a recomendaciones de Sowing App, la cual aplica IA a datos como condiciones del clima y la tierra para optimizar los tiempos de plantación. Los granjeros que siguieron los consejos generados por la IA incrementaron las cosechas en un 30 por ciento sobre aquellos que se mantuvieron con los calendarios tradicionales de plantación.
Utilizar IoT e IA en granjas individuales
Los agricultores con conectividad pueden utilizar IoT para recibir recomendaciones personalizadas. El programa Microsoft FarmBeats, impulsado por el investigador Ranveer Chandra, ha desarrollado una plataforma IoT de extremo a extremo que utiliza sensores de bajo costo, drones, y algoritmos de visión/aprendizaje automático para incrementar la productividad y la rentabilidad de las granjas. FarmBeats es parte de Microsoft AI for Earth, un programa que brinda herramientas de nube e IA a equipos que buscan desarrollar soluciones sustentables a problemas ambientales globales.
En los Estados Unidos, FarmBeats soluciona el problema de la conectividad de internet al acceder a espacios blancos de TV sin utilizar para establecer enlaces de banda ancha de alto rendimiento entre las conexiones de internet del hogar de un agricultor y una estación base IoT en la granja. Sensores, cámaras y drones se conectan a esta estación base, que cuenta con energía tanto solar como de batería. Para evitar interrupciones inesperadas debido a baterías agotadas, la estación base utiliza pronósticos del clima para planear su uso de energía. De manera similar, los drones aprovechan un algoritmo impulsado por IoT basado en patrones de viento para ayudar a acelerar y desacelerar su vuelo, lo que reduce el desgaste de la batería.
El procesamiento de datos de IoT, para información de acaparamiento de ancho de banda como videos de drones, fotos, y retroalimentación de sensores, es realizado por una PC en el hogar del agricultor. La PC desarrolla cómputo local y consolida sus descubrimientos en sumarios de baja memoria, que pueden ser distribuidos sobre el ancho de banda de manera más sencilla, a la vez que sirve como un respaldo durante interrupciones de la red.
IA para todos significa más alimento para el mundo
Con el tiempo, IA ayudará a los agricultores a evolucionar en tecnólogos agrícolas, que utilizan datos para optimizar los cultivos en filas individuales de plantas. Los agricultores sin conectividad pueden obtener los beneficios de IA al instante, con herramientas tan sencillas como un teléfono habilitado para SMS y Sowing App. Mientras tanto, los agricultores con acceso a Wi-Fi pueden utilizar FarmBeats para obtener un plan continuo personalizado con IA para sus tierras. Con tales soluciones impulsadas por IoT e IA, los agricultores pueden satisfacer las necesidades del mundo para una mayor sustentabilidad alimenticia, incremento en la producción y ganancias sin agotar los valiosos recursos naturales.
Sean los primeros en conocer sobre los nuevos avances en la iniciativa de agricultura de Microsoft AI. Síganos en FarmBeats.
