Cómo Microsoft construye nueva tecnología para llevar la agricultura de precisión a los agricultores más pobres del mundo

Es una inusual gélida mañana de diciembre en Gurugram y estoy sentado con Ranveer Chandra, científico en jefe de Microsoft Azure Global, en el piso 10 de las oficinas de Microsoft India. Debajo, un monorriel atraviesa la neblina, que ahora está suspendida sobre la ciudad de manera casi permanente. Más adelante en esa semana, la región sería testigo del día más frío en más de una década.

“El cambio climático afectará más a los agricultores pequeños. Incluso un cambio de unos cuantos grados en la temperatura o una lluvia inoportuna crearán estragos en sus vidas”, comentó.

Chandra es el fundador de FarmBeats, que comenzó como un proyecto de Microsoft Research en 2014 para habilitar la agricultura impulsada por datos y ahora está disponible como una plataforma para la agricultura digital en la forma de Azure FarmBeats.

De acuerdo con las Naciones Unidas, se proyecta que la población mundial alcance 9.8 mil millones para el año 2050, lo que significa que habrá más bocas que alimentar con la misma o menos tierra arable y patrones de clima impredecibles debido al cambio climático.

“Tenemos que cultivar más alimento. Pero no solo eso, necesitamos cultivar alimento más nutritivo sin lastimar al planeta. Necesitamos hacer todo esto con una cantidad de tierra que no se incrementa y con niveles de agua que retroceden”, explicó Chandra.

Sacar las conjeturas de la agricultura

Ya sea un agricultor en la región de las Grandes Llanuras en los Estados Unidos o en Punjab en la India, muchas de las decisiones de la agricultura son tomadas por conjeturas. Desde la cantidad de fertilizante a utilizar a cuándo se debe sembrar, regar y cosechar los cultivos, algunas de las decisiones más críticas están basadas en la experiencia y el instinto.

Con Azure FarmBeats, Chandra tiene dos metas. Primero, eliminar las conjeturas en la agricultura y brindar a los agricultores información de valor impulsada por datos. La segunda fase es hacer más asequible la agricultura impulsada por datos.

“La producción del año pasado no te va a decir cuánto nitrógeno se necesita en diferentes partes del campo. Aunque los agricultores conocen los beneficios de la agricultura impulsada por datos, la tecnología no existía”, me comentó Chandra.

El equipo ya ha cumplido su primera meta con Azure FarmBeats que ahora se encuentra en versión previa. El sistema crea un mapa digital de una granja con drones o imágenes de satélite así como una cuadrícula de sensores esparcidos por la granja que monitorean múltiples parámetros en el suelo, que van desde temperatura y humedad a niveles de carbono y nitrógeno.

Armados con todos esos datos, los agricultores pueden obtener información de valor accionable con la ayuda de modelos basados en inteligencia artificial (IA) y aprendizaje automático (ML), que son construidos por socios sobre Azure FarmBeats. La solución ya está en funcionamiento en algunas granjas en Estados Unidos, donde los agricultores han comenzado a ver los beneficios

Construir tecnología inexistente

El interés de Chandra en la agricultura no fue coincidencia. Mientras crecía en Jamshedpur, en la parte este de India, pasaba sus vacaciones de verano e invierno en la villa de sus abuelos en Bihar, uno de los estados más empobrecidos de ese país.

“En ese entonces, odiaba la agricultura. Las granjas en la villa no tenían electricidad, incluso no tenían baños. Tenías que ir al campo incluso con climas fríos como este”, recuerda. “Pero como sucede, pasé mucho tiempo en la villa en los primeros 18 años de mi vida. He visto la pobreza extrema y esas imágenes se quedaron grabadas en mi mente”.

“Como tecnólogos, ¿Qué podemos hacer para mejorar las vidas de esos agricultores?”, pregunta.

En su avatar actual, Azure FarmBeats trabaja para grandes granjas que están esparcidas en decenas o cientos de acres. Los modelos de IA están construidos para ingerir imágenes de satélite o drones y generar información de valor sobre la salud de la granja. Estos son combinados con datos de una red de sensores enterrados en el suelo que brindan información en tiempo real desde cero.

Por desgracia, las tecnologías actuales para obtener datos de la granja son muy costosas como para que granjeros pequeños como los de la India las puedan pagar.

“Una de las cosas que hemos notado es que estos agricultores siembran múltiples cultivos en el mismo acre o dos de tierra que tienen. Las imágenes de satélite cubren miles de acres sembrados con el mismo cultivo, donde cada acre corresponde sólo a decenas de pixeles, que no son suficientes para ver las hojas o plagas o hierbas para obtener información significativa”, explicó Chandra.

Para resolver este desafío, el equipo de FarmBeats encontró una solución llamada “Tethered Eye”, que reemplaza a los drones con globos llenos de helio y un smartphone con una cámara que mira hacia abajo, que vuelan a una altura de 200 pies. El ensamblaje está atado a un palo y se puede hacer que una persona camine la longitud y amplitud del campo para crear un mapa aéreo del mismo a través de algoritmos de visión de cómputo.

Si bien el equipo podía innovar su manera de recrear la funcionalidad de un dron, no había reemplazo para los sensores que brindan datos críticos de los niveles del suelo para obtener información de valor. Para capturar datos, se necesitan múltiples sensores esparcidos a través del campo, lo que cuesta cientos de dólares. La tecnología es muy costosa para los pequeños agricultores.

“La tecnología no existe. Se necesita crearla”, comentó Chandra.

Así que lo hicieron. El equipo de FarmBeats encontró una solución que puede brindar datos de los niveles del suelo sin requerir sensores costosos en el campo.

“Aunque tal vez no sea posible para esos agricultores comprar múltiples sensores, nos dimos cuenta que ya contaban con un sensor que utilizan – sus smartphones Android”, mencionó Chandra, mientras sus ojos se iluminaban.

En lugar de utilizar una red de sensores, la solución utiliza el chip Wi-Fi en el smartphone para lanzar señales al suelo. Al analizar el “tiempo de vuelo” de la señal Wi-Fi, pueden detectar la humedad del suelo y su conductividad, lo que brinda información de valor sobre regar el campo o colocar fertilizante.

“Los agricultores tan solo deben tener su teléfono cerca del suelo o colocarlo en un tractor o bicicleta y conducir alrededor, y obtener una gran cantidad de datos sobre sus campos a los cuales no tenían acceso antes. Estos datos, de manera eventual, llevan a información de valor que pueden impulsar decisiones que, hasta ahora, eran solo conjeturas”, mencionó Chandra.

La tecnología aún se encuentra en su etapa inicial, pero Chandra se mantiene optimista. El equipo sigue en la búsqueda de diferentes maneras de reducir el costo para hacerla accesible y relevante para los pequeños agricultores. Él cree que a medida que escale el alcance de FarmBeats, el costo de los sensores y de la tecnología asociada también se reducirá.

“Investigamos varias cosas para reducir el costo de esas soluciones de manera significativa. Para llegar ahí, se tienen que acoplar las innovaciones tecnológicas con la innovación de negocios. Pero creo que va a suceder”, comentó.

¿Qué sucede a continuación?

Construir la tecnología es solo una parte del problema. Entregarla es otra. La manera en que los agricultores en los países en desarrollo obtienen información de valor de soluciones AgTech existentes no es adecuada para los pequeños agricultores en India o Kenia.

“Los pequeños agricultores en sus campos no pueden teclear nada. No pueden utilizar sus teléfonos porque sus manos están llenas de tierra. Sus niveles de alfabetización son bajos, así que tienes que pensar en nuevos mecanismos de entrega. Esos son los problemas que miramos ahora”, explicó Chandra.

De manera eventual, lo que el equipo consiga idear para los agricultores en la India no sólo será aplicable para los pequeños agricultores en otros países con un sector agrícola similar, sino también para los agricultores en países desarrollados.

“Si puedes volver asequible la agricultura de precisión en la India, no solo lo haces aquí sino para los agricultores de todo el mundo. Cualquier cosa que desarrollemos aquí para el contexto indio, con certeza ayudará a conseguir una escala que pueda llevar a un muy interesante modelo de negocios a nivel mundial”, agregó.

Mientras nos preparamos para cerrar nuestra conversación, Chandra regresa a las vacaciones que pasaba de niño en la villa de sus abuelos.

“Una de las cosas que en verdad quiero conseguir en mi vida es que los agricultores en la India rural, como los de mi villa en Bihar, puedan comenzar a utilizar tecnología y se beneficien de ella. Esto me mantiene despierto por las noches, cómo hacer que esas soluciones funcionen para ellos. Esa es mi misión”, finaliza de manera empática.