Drones, IA e catadores de robôs: conheça a fazenda totalmente autônoma | William Boston, WSJ Novas tecnologias estão abrindo caminho para fazendas que podem funcionar sozinhas, com o mínimo de intervenção humana Nas colinas verdejantes da região de Palouse, no estado de Washington, o trator de Andrew Nelson zumbe pelos campos de trigo em sua fazenda de 7.500 acres. Dentro da cabine, ele não está segurando o volante - ele está em uma chamada do Zoom ou verificando mensagens. Engenheiro de software e agricultor de quinta geração, Nelson, 41, está na vanguarda de uma transformação que está mudando a maneira como cultivamos e colhemos nossos alimentos. O trator não está apenas dirigindo sozinho; Sua variedade de sensores, câmeras e software analítico também está constantemente decidindo onde e quando pulverizar fertilizantes ou cortar ervas daninhas. Muitas fazendas modernas já usam tratores guiados por GPS e tecnologia digital, como sistemas de software de gerenciamento de fazendas. Agora, os avanços na inteligência artificial significam que o próximo passo - a fazenda autônoma, com apenas um mínimo de cuidados humanos - está finalmente entrando em foco. Imagine uma fazenda onde frotas de tratores, drones e colheitadeiras autônomos são guiadas por IA que ajusta as operações minuto a minuto com base em dados de solo e clima. Os sensores rastreariam a saúde das plantas em milhares de acres, acionando pulverizações precisas ou irrigação exatamente onde necessário. Os agricultores podiam trocar longas horas na cabine por monitorar painéis e tomar decisões de alto nível. Cada semente, gota de água e onça de fertilizante seria otimizada para aumentar a produtividade e proteger a terra - impulsionada por um sistema conectado que fica mais inteligente a cada estação. Grande parte da tecnologia para impulsionar uma revolução autônoma na agricultura já existe ou está quase pronta para lançamento no mercado. "Estamos apenas chegando a um ponto de virada na viabilidade comercial de muitas dessas tecnologias", diz David Fiocco, sócio sênior da McKinsey & Co. que lidera pesquisas sobre inovação agrícola. Uma pesquisa da McKinsey em 2022 descobriu que cerca de dois terços das fazendas americanas usam sistemas digitais para gerenciar suas operações agrícolas, mas apenas 15% das grandes fazendas e apenas 4% das menores ainda investiram significativamente em robótica ou automação. Fiocco espera que o uso de robôs aumente drasticamente nos próximos anos. Apesar da promessa de ferramentas digitais e máquinas autônomas, o custo é uma grande barreira. A conectividade é outro obstáculo. Os robôs precisam conversar uns com os outros. Mover dados para uma nuvem requer internet de banda larga e de um campo remoto que provavelmente precisa ser sem fio. Mas a internet sem fio e a banda larga terrestre não estão disponíveis em todos os lugares da América rural. Nos países em desenvolvimento, a lacuna digital é ainda maior. Alguns agricultores estão experimentando a computação de borda, um design de rede que armazena dados mais perto de onde eles se originam. Mas especialistas dizem que, em última análise, as fazendas precisam estar conectadas a sistemas baseados em nuvem. Aqui está uma olhada em alguns dos componentes essenciais na visão da fazenda autônoma. Tratores autônomos Tratores que podem plantar, cultivar e colher com pouca ou apenas remota supervisão humana estão passando do protótipo para a prática. Fabricantes tradicionais e startups de tecnologia estão fazendo grandes apostas. A Monarch Tractor, uma empresa de Livermore, Califórnia, lançou um trator totalmente elétrico e "opcional para o motorista" que agora trabalha em vinhedos. Seu modelo MK-V pode funcionar até 14 horas com uma carga e estar pronto para rodar novamente após seis horas conectado. A Farmwise, outra empresa da Califórnia, desenvolveu um capinador e leme mecânico guiado por IA que usa visão computacional e robótica para identificar e arrancar ervas daninhas, correndo dia ou noite, reduzindo a necessidade de herbicidas. Em abril, a gigante de saladas Taylor Farms adquiriu a Farmwise, citando a promessa da tecnologia de reduzir os custos de mão de obra e apoiar uma agricultura mais sustentável. A Deere & Co. está adotando uma abordagem incremental, adicionando camadas de automação para ajudar os agricultores a se sentirem confortáveis com a tecnologia – e ver retornos imediatos – enquanto abrem caminho para a autonomia total. Alguns dos grandes pulverizadores da Deere usam a tecnologia "See & Spray", que incorpora visão computacional e aprendizado de máquina para atingir ervas daninhas em culturas de soja, milho e algodão. Treinado em milhares de imagens para identificar ervas daninhas em tempo real e comandar bicos individuais para pulverizar apenas onde necessário, reduz o uso de herbicidas em até dois terços, diz a empresa. Trinta e seis câmeras montadas em uma lança de pulverização examinam campos a 2.100 pés quadrados por segundo - muito além do que o olho humano pode gerenciar. O uso de dados e IA para analisar plantas individuais pode eventualmente se tornar uma prática comum na agricultura. Uma fazenda de 5.000 acres pode conter cerca de 750 milhões de plantas, e o desafio é dar a cada uma sua parcela de carinho e carinho. "Tecnologia de detecção combinada com modelos, combinada com automação e, eventualmente, autonomia onde faz sentido - há muitas oportunidades lá", diz Sarah Schinckel, diretora de tecnologias emergentes da empresa com sede em Moline, Illinois. Robôs e drones de colheita de frutas A automação, agora mais usada em grandes fazendas com trigo ou milho dispostos em fileiras organizadas, é um desafio maior para culturas como frutas e bagas, que amadurecem em épocas diferentes e crescem em árvores ou arbustos. Manter e colher essas chamadas culturas especiais é trabalhoso. "Em culturas especiais, o pequeno exército de capinadores e colhedores poderá em breve ser substituído por apenas uma ou duas pessoas supervisionando a tecnologia. Isso pode demorar uma década, mas é para onde estamos indo", diz Fiocco, da McKinsey. Frutas frágeis como morangos e uvas representam um grande desafio. A Tortuga, uma startup de tecnologia agrícola em Denver, desenvolveu um robô para fazer o trabalho. A Tortuga foi adquirida em março pela empresa de agricultura vertical Oishii. O robô se assemelha ao Mars Rover da NASA com pneus grossos e braços estendidos. Ele rola ao longo de uma cama de morangos ou uvas e usa um longo braço de pinça para alcançar a videira e cortar uma única baga ou um cacho de uvas, colocando-os cuidadosamente em uma cesta. "A colheita robótica pode oferecer maior consistência e eficiência do que o trabalho manual, reduzindo despesas e abordando a escassez de mão de obra que afeta a indústria como um todo", disse Brendan Somerville, diretor de operações e cofundador da Oishii, por e-mail, acrescentando que a visão de longo prazo da empresa é automatizar totalmente suas operações de colheita. A Tevel Aerobotics Technologies, com sede em Israel, visa ajudar os fruticultores a reduzir a necessidade de mão de obra com seus "Robôs Autônomos Voadores" que podem podar, desbastar e colher colheitas. Usando IA e visão de máquina, os robôs localizam a fruta, determinam se ela está madura e depois a arrancam da árvore. "Os produtores que não adotam a robótica não sobreviverão - eles simplesmente não têm escolha", diz o presidente-executivo e fundador da Tevel, Yaniv Maor. A expansão, no entanto, continua sendo um desafio de custo para a empresa. Sensoriamento remoto, análise de imagem Drones e satélites, guiados por inteligência artificial, estão transformando fazendas em operações baseadas em dados. Ao capturar imagens detalhadas e leituras de sensores, eles criam "gêmeos digitais" - réplicas virtuais de campos que mostram exatamente onde as plantações estão muito secas, muito úmidas ou sob ataque de doenças ou pragas. Essa tecnologia permite que os agricultores identifiquem problemas precocemente e direcionem as intervenções com mais precisão, reduzindo o desperdício e aumentando os rendimentos. Embora partes desse sistema já estejam em vigor, o próximo passo é uma rede totalmente conectada de máquinas que não apenas detectam problemas, mas aprendem com eles. Ranveer Chandra, executivo sênior da Microsoft que liderou aplicativos de tecnologia agrícola, vê um futuro em que tratores e drones trabalham em conjunto, realizando tarefas como plantar ou pulverizar enquanto alimentam continuamente novos dados em modelos de IA adaptados às condições de cada fazenda. "Haverá mais automação, mais uso de drones, mais robótica – não serão fazendas sem agricultores, mas a IA ampliará significativamente a produtividade de cada produtor", diz Chandra. "Toda vez que um drone voa ou um trator planta, ele está coletando dados que atualizam o modelo de IA exclusivo da fazenda." Leia mais: