Como a automação na agricultura impulsiona a produtividade com irrigação inteligente

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Como a automação na agricultura impulsiona a produtividade com irrigação inteligente

A automação na agricultura tem se tornado uma solução estratégica para enfrentar os desafios globais relacionados à produtividade e sustentabilidade. À medida que a demanda por alimentos de alta qualidade continua a crescer, a integração de tecnologias inovadoras para instrumentação e mecanização surge como a chave para atender a essa necessidade, equilibrando mais eficiência com custo-benefício e responsabilidade ambiental.

Este artigo explora como a automação está transformando o setor, destacando inovações tecnológicas desenvolvidas pela Altus, os benefícios econômicos e ambientais obtidos, os desafios que ainda precisam ser superados e as perspectivas futuras para a indústria agroalimentar.

Os principais desafios da agroindústria e a solução pela automação

O setor enfrenta desafios complexos e crescentes: a necessidade de produzir mais com menos adotando práticas ambientalmente responsáveis e a busca por maior eficiência no uso de recursos, como água, energia e fertilizantes para atender à crescente demanda global. Nesse cenário, a automação surge como uma solução estratégica para superar esses desafios, possibilitando um controle preciso dos processos agrícolas e promovendo um uso inteligente dos insumos.

Com a integração de sistemas e tecnologias avançadas, a automação no setor possibilita melhorias no monitoramento, ajuste e otimização de operações em tempo real, garantindo que cada etapa da produção seja conduzida de maneira mais efetiva e economicamente viável. Tanto pequenos agricultores quanto grandes indústrias se beneficiam dessas inovações. Pequenos produtores conseguem melhorar a gestão de recursos e reduzir desperdícios, enquanto grandes empresas têm a oportunidade de implementar soluções automatizadas em larga escala, aumentando a produtividade e a rastreabilidade de suas cadeias de suprimento. Esse avanço também contribui para a implementação de práticas agrícolas regenerativas que promovem uma melhor saúde do solo, a conservação da água e a redução de emissões de gases.

O papel dos controladores Nexto Xpress em soluções de bombeamento e distribuição de água

A automação aplicada a projetos de irrigação é um exemplo claro de como essa tecnologia está ajudando o setor agrícola a atender às crescentes demandas do campo. Entre as soluções mais notáveis, os controladores Nexto Xpress da Altus se sobressaem, oferecendo uma combinação de eficiência, versatilidade e robustez. Sua aplicação em sistemas de irrigação demonstra como a automação pode transformar práticas tradicionais e oferecer benefícios significativos, como:

Controle otimizado de bombas: os controladores Nexto Xpress permitem o gerenciamento preciso de inversores de frequência, que controlam motores elétricos utilizados no bombeamento de água, assegurando que as bombas operem de forma eficiente, reduzindo o consumo de energia e otimizando o fluxo de água de acordo com as necessidades de cada área irrigada.

Conectividade e monitoramento remoto: com tecnologia de comunicação via MQTT (Message Queuing Telemetry Transport), um protocolo leve e altamente eficaz que permite a troca de dados entre dispositivos, como sensores e equipamentos IoT, é possível realizar o monitoramento remoto e análise de informações em tempo real, mesmo em locais de difícil acesso.

Velocidade e flexibilidade: os controladores Nexto Xpress são projetados para atender às necessidades de máquinas e pequenos processos, oferecendo uma solução completa que combina desempenho e conectividade avançada. Suas variadas opções de interfaces de comunicação e suporte aos principais protocolos faz desses controladores a escolha ideal para aqueles que buscam modernizar suas operações com excelente custo-benefício.

Os cases de sucesso da Altus na África do Sul e na Turquia destacam a eficiência dos controladores Nexto Xpress no gerenciamento de processos com agilidade e simplicidade, oferecendo uma solução leve e versátil para diversas aplicações.

Na Turquia, a aplicação combinou a integração com previsões meteorológicas e a capacidade de tomada de decisão automatizada no sistema de bombeamento. O controlador Xpress, por meio do protocolo MQTT, realiza a leitura de dados em uma workstation local equipada com Node-RED, que coleta informações detalhadas sobre as condições climáticas para as próximas 72 horas (como ventos, temperatura, umidade e probabilidade de chuvas).

Com base nessa análise, o sistema ajusta automaticamente a vazão de água e o número de bombas em operação, garantindo a manutenção para ótimos níveis de irrigação. Esse processo não apenas reduz as pressões médias nas tubulações, diminuindo índices de danos, mas também promove economia significativa no consumo de energia elétrica e água.

A comunicação direta do controlador com um supervisório na nuvem ainda assegura monitoramento remoto eficiente, possibilitando o acompanhamento em tempo real do sistema. Isso permite identificar rapidamente avarias ou problemas operacionais e direcionar as equipes técnicas para correção, aumentando a disponibilidade e a confiabilidade do sistema durante a operação.

Já na África do Sul, os controladores Nexto Xpress comunicam-se de forma remota com um supervisório na nuvem também utilizando o protocolo MQTT. Este protocolo é ideal para aplicações que demandam máxima eficiência na transmissão de informações, mesmo em ambientes com infraestrutura de dados limitada. Essa característica torna o MQTT especialmente vantajoso para aplicações em locais remotos, permitindo o monitoramento e o envio de dados com baixo overhead, otimizando o uso da capacidade de transmissão disponível.

Confira alguns detalhes da arquitetura dessa solução:

Nexto Xpress XP315 + IHM X2 Base 5″
– MQTT para a nuvem.
– Integração com Node-RED e dashboards.
– Previsão do tempo com “Open Weather Map”.

3 inversores de frequência
– Controle de bombas.
– PID para controle de pressão.
– Blocos funcionais (FB) para o segmento de água.
– Engenharia inteligente para CANopen.

Resultados:
– Sem choque de pressão nos tubos devido ao controle rápido de pressão.
– Planejamento da irrigação com até três dias de antecedência.
– Redução de aproximadamente 35% no consumo de água com previsões mais precisas.
– Redução de 20% no consumo de energia com o uso de inversores e previsão do tempo.

A otimização dos processos viabiliza o cultivo intensivo em áreas menores, reduzindo impactos ambientais enquanto aumenta a produtividade e melhora a qualidade dos alimentos. Com um controle preciso das condições ideais para o crescimento das plantas, a automação agrícola minimiza o desperdício de recursos e se consolida como uma prática para enfrentar os desafios globais relacionados à segurança das safras e à gestão inteligente de recursos.

Como superar os obstáculos para implementar tecnologias de automação para otimizar lavouras

Apesar dos inúmeros benefícios, a implementação da automação em larga escala no setor agrícola ainda enfrenta alguns desafios significativos que precisam ser superados para garantir sua adoção efetiva. Entre os principais deles estão:

Sazonalidade das operações: a natureza cíclica da agricultura exige que a instalação e integração de sistemas automatizados sejam realizadas sem comprometer os cultivos em andamento ou interromper o fluxo produtivo. Isso demanda planejamento cuidadoso e soluções mais flexíveis que possam ser adaptadas às diferentes fases do ciclo agrícola, desde o plantio até a colheita. As tecnologias devem ser robustas para lidar com variações climáticas e demandas específicas de cada cultura.

Infraestrutura de comunicação: muitas áreas rurais ainda sofrem com a falta de infraestrutura adequada, como internet de alta velocidade, conectividade 5G ou redes de comunicação confiáveis. Essa limitação afeta diretamente a eficiência de tecnologias conectadas, como sensores IoT, sistemas de monitoramento remoto e inteligência artificial. Investimentos em infraestrutura digital devem ampliar o acesso à conectividade para desbloquear o potencial da automação no campo.

Custos de implementação: outro desafio enfrentado é o custo inicial para aquisição e instalação de equipamentos automatizados. Embora os benefícios de longo prazo sejam evidentes, muitos produtores, especialmente os de pequeno e médio porte, podem encontrar dificuldades para financiar essas inovações.

Capacitação e adaptação: a introdução de sistemas automatizados requer que agricultores e operadores estejam adequadamente treinados para utilizá-los. A falta de capacitação pode atrasar ou limitar a eficácia da automação. Assim, a criação de programas de formação técnica e suporte contínuo é fundamental para maximizar os resultados.

Ainda assim, os avanços tecnológicos contínuos e a redução dos custos de equipamentos estão tornando a automação mais acessível, mesmo em locais com infraestrutura limitada. Sistemas compactos e acessíveis que fornecem um sistema all-in-one, como dos nossos controladores Nexto Xpress, destacam-se como exemplos para superar esses obstáculos já que são soluções projetadas para operar sem perder desempenho mesmo com poucos recursos, oferecendo ferramentas inteligentes e seguras para o monitoramento e controle de processos.

Além disso, programas governamentais e iniciativas privadas no Brasil têm investido na expansão da conectividade em áreas rurais, reconhecendo que a infraestrutura digital é fundamental para impulsionar a modernização do setor agrícola. Parcerias estratégicas com empresas de tecnologia e provedores de internet estão viabilizando o desenvolvimento de sistemas mais avançados e adaptados às necessidades específicas da agroindústria, garantindo que mesmo as regiões mais remotas possam se beneficiar das vantagens proporcionadas pela automação e digitalização.

Automação e agricultura 4.0: as principais tendências para o futuro

O futuro da automação no setor agroindustrial apresenta um cenário promissor impulsionado pela crescente demanda global por alimentos, combinada com o uso de tecnologias avançadas para otimizar todas as etapas da cadeia produtiva, desde como os alimentos são produzidos, distribuídos e gerenciados. Entre as principais tendências que moldam esse cenário estão:

Sistemas autônomos: máquinas e equipamentos autônomos, que operam com mínima intervenção humana, estão oferecendo maior precisão e consistência nos processos produtivos, reduzindo desperdícios e custos operacionais. Tratores, colheitadeiras e drones autônomos, por exemplo, já estão sendo utilizados para plantio, irrigação e monitoramento de safras, permitindo que os produtores se concentrem em decisões estratégicas.

Cultivo controlado: tecnologias como a agricultura vertical, estufas automatizadas e sistemas hidropônicos estão redefinindo os limites da produção agrícola. Esses métodos permitem um controle rigoroso sobre fatores como temperatura, umidade, luz e nutrientes, resultando em colheitas mais abundantes e de alta qualidade, mesmo em áreas urbanas ou regiões com condições climáticas adversas.

Integração tecnológica: a combinação de tecnologias como Internet das Coisas (IoT), inteligência artificial (IA), big data e previsões climáticas está capacitando agricultores e empresas a tomar decisões mais informadas. Sensores IoT permitem monitorar em tempo real o solo, as plantas e os equipamentos, enquanto softwares de análise de dados e IA processam essas informações para oferecer insights valiosos.

A automação reduz a dependência de mão de obra intensiva, contribui para a segurança dos negócios e abre novas possibilidades para a produção em regiões antes consideradas inviáveis. Esse avanço democratiza o acesso a equipamentos mais sofisticados, permitindo que pequenos e médios produtores acompanhem as tendências globais e melhorem sua competitividade no mercado.

O cenário que se desenha é o de uma agroindústria cada vez mais conectada e otimizada, pronta para atender aos desafios que se apresentarem ao longo do caminho, e empresas como a Altus têm liderado essa transformação, demonstrando que a inovação através da automação de operações é essencial para mais eficiência e rentabilidade. Ao oferecer soluções personalizadas e acessíveis, estamos ajudando agricultores e indústrias a se adaptarem às demandas de um mercado em constante evolução.