{"id":222255,"date":"2016-08-10T17:30:22","date_gmt":"2016-08-10T20:30:22","guid":{"rendered":"http:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/?p=222255"},"modified":"2016-08-19T17:01:29","modified_gmt":"2016-08-19T20:01:29","slug":"drones-sobre-el-campo","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/drones-sobre-el-campo\/","title":{"rendered":"Drones sobre el campo"},"content":{"rendered":"
\"Un

EDUARDO CESAR<\/span>Un sistema orquestado: el intercambio de informaci\u00f3n entre sistemas empotrados en el dron…EDUARDO CESAR<\/span><\/p><\/div>\n

Avances recientes en \u00e1reas de la tecnolog\u00eda de la computaci\u00f3n, asociados con el desarrollo de sistemas globales de navegaci\u00f3n y geoprocesamiento, est\u00e1n expandiendo las perspectivas de uso de los veh\u00edculos a\u00e9reos no tripulados \u2012los llamados drones\u2012 en la agricultura. Estas aeronaves, relativamente baratas y de uso f\u00e1cil, equipadas con sensores y recursos de im\u00e1genes cada vez m\u00e1s eficientes y precisos, pueden ayudar a los agricultores a incrementar la productividad y reducir da\u00f1os en los cultivos mediante mapeos de datos que permiten detectar plagas y estimar el \u00edndice de crecimiento de las plantas, s\u00f3lo por mencionar algunos ejemplos. Frente a las posibilidades de utilizaci\u00f3n de estas aeronaves, los cient\u00edficos de la computaci\u00f3n Bruno Squizato Fai\u00e7al, Heitor Freitas y el profesor J\u00f3 Ueyama, del Instituto de Ciencias Matem\u00e1ticas y Computaci\u00f3n de la Universidad de S\u00e3o Paulo (ICMC-USP), con sede en la ciudad de S\u00e3o Carlos, interior paulista, desarrollaron un sistema inteligente y aut\u00f3nomo de pulverizaci\u00f3n de agroqu\u00edmicos con drones.<\/p>\n

El uso de agroqu\u00edmicos es esencial en la agricultura a gran escala. Estos defensivos qu\u00edmicos, en general, se pulverizan manualmente sobre los cultivos, o mediante el uso de tractores. Aun cuando los trabajadores rurales emplean alg\u00fan tipo de protecci\u00f3n \u2012m\u00e1scaras, por ejemplo\u2012, quedan expuestos al producto, que puede provocar serios problemas de salud, tales como c\u00e1ncer y efectos adversos en el sistema nervioso central y perif\u00e9rico. Brasil es el mayor consumidor de plaguicidas. Las ventas de estos productos en el pa\u00eds crecieron sustancialmente en los \u00faltimos a\u00f1os, al trepar de 2.000 millones de d\u00f3lares en 2001 a m\u00e1s de 8.500 millones de d\u00f3lares en 2011, de acuerdo con un informe del Instituto Nacional del C\u00e1ncer (Inca) sobre los riesgos para la salud humana del uso de plaguicidas. A su vez, el control de la cantidad de agroqu\u00edmicos aplicados en los cultivos resulta sumamente dif\u00edcil. La pulverizaci\u00f3n casi siempre est\u00e1 sujeta a factores meteorol\u00f3gicos, tales como la velocidad y la direcci\u00f3n del viento, que pueden comprometer su aplicaci\u00f3n en las \u00e1reas de cultivo, esparci\u00e9ndolo por \u00e1reas vecinas.<\/p>\n

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EDUARDO CESAR<\/span>… y sensores instalados en suelo…EDUARDO CESAR<\/span><\/p><\/div>\n

El sistema desarrollado por los investigadores del ICMC-USP prev\u00e9 el uso orquestado de un dron de alas rotativas en forma de h\u00e9lices, y una red de sensores inal\u00e1mbricos instalada alrededor del \u00e1rea de cultivo. Se basa en un sistema de inteligencia artificial capaz de ajustar la ruta de la aeronave de acuerdo con condiciones meteorol\u00f3gicas espec\u00edficas. Seg\u00fan los investigadores, esto se concreta mediante el cruzamiento de datos generados por el dron con los que se obtienen en tiempo real con los sensores instalados en los bordes del \u00e1rea que ser\u00e1 pulverizada. \u201cEn primer lugar, el dron realiza algunos vuelos de entrenamiento a distintas alturas y con diversas condiciones meteorol\u00f3gicas para conocer el patr\u00f3n de precipitaci\u00f3n de su sistema de pulverizaci\u00f3n y la influencia de las condiciones meteorol\u00f3gicas\u201d, explica Squizato Fai\u00e7al. \u201cEsta informaci\u00f3n se almacena para que posteriormente se la utilice en la construcci\u00f3n de un modelo de conocimiento que le permita al dron tomar decisiones durante la pulverizaci\u00f3n en condiciones meteorol\u00f3gicas an\u00e1logas a las anteriores o in\u00e9ditas.\u201d<\/p>\n

Al acercarse a los sensores instalados alrededor del \u00e1rea pulverizada, el dron verifica si la informaci\u00f3n que gener\u00f3 coincide con la obtenida en tiempo real por los aparatos apostados en suelo. Con base en el cruzamiento de estas informaciones, el sistema es capaz de regular la liberaci\u00f3n del producto qu\u00edmico sobre el cultivo. La idea es que la aeronave y los dem\u00e1s sensores funcionen de modo aut\u00f3nomo, con una estaci\u00f3n de control y un t\u00e9cnico que se encarga de monitorear la marcha del proceso.<\/p>\n

\"...permite

EDUARDO CESAR<\/span>…permite una pulverizaci\u00f3n m\u00e1s precisa y segura, con t\u00e9cnicos que monitorean la marcha del procesoEDUARDO CESAR<\/span><\/p><\/div>\n

Las coordenadas registradas en el sistema de navegaci\u00f3n del dron, en coincidencia con los c\u00e1lculos cruzados entre la aeronave y los sensores, determinan la potencia de una bomba que regula la cantidad de agroqu\u00edmico que se libera. Cuanto mayor sea la potencia, m\u00e1s producto cae pulverizado. Seg\u00fan los investigadores, esto favorece una pulverizaci\u00f3n m\u00e1s segura y precisa, capaz de mejorar la cobertura de aplicaci\u00f3n y la calidad del proceso de cultivo, asegur\u00e1ndoles as\u00ed a las plantas un mayor aprovechamiento de esas sustancias con menos perjuicios para el medio ambiente. El sistema se prob\u00f3 en un dron de ala rotativa con ocho motores el\u00e9ctricos mantenidos por bater\u00edas y una capacidad de carga de 2,5 kilogramos (kg), en campos abiertos dentro de la propia universidad.<\/p>\n

El prototipo se mostr\u00f3 eficaz al liberar cantidades controladas de agroqu\u00edmicos en \u00e1reas predeterminadas, teniendo en cuenta aspectos meteorol\u00f3gicos y las rutas calculadas por su sistema de GPS. \u201cNuestro sistema podr\u00e1 asegurar una aplicaci\u00f3n espec\u00edfica e inteligente, con menos desperdicio y menor contacto del agricultor con el plaguicida\u201d, comenta Squizato Fai\u00e7al. Otra ventaja, seg\u00fan el investigador, consiste en que este mismo sistema puede adaptarse e instalarse en otros veh\u00edculos utilizados en tierra, tales como tractores, por ejemplo, conect\u00e1ndose con sensores distribuidos por el cultivo. Pero a\u00fan existe un largo camino por recorrerse hasta que esta tecnolog\u00eda est\u00e9 a disposici\u00f3n de los agricultores. Uno de los desaf\u00edos consiste en adaptar todo el sistema para su utilizaci\u00f3n en aeronaves mayores, capaces de pulverizar sobre grandes \u00e1reas agr\u00edcolas. El equipo del ICMC-USP ya ha solicitado una patente a trav\u00e9s de la Agencia USP de Innovaci\u00f3n.<\/p>\n

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EDUARDO CESAR<\/span>El drone de Embrapa, similar a un minihelic\u00f3ptero, ayuda en la detecci\u00f3n de enfermedades que afectan la maduraci\u00f3n de los frutosEDUARDO CESAR<\/span><\/p><\/div>\n

Nuevas aplicaciones<\/strong>
\nEn los \u00faltimos 15 a\u00f1os, agricultores de diversos pa\u00edses empezaron a ver en los drones una oportunidad para aplicar en el campo conceptos de la denominada agricultura de precisi\u00f3n, basada en el uso de instrumentos y recursos de la tecnolog\u00eda de la informaci\u00f3n para implementar mejoras en la producci\u00f3n agr\u00edcola. La ventaja de los drones sobre otros sistemas de monitoreo reside en que pueden realizar sobrevuelos semanales y a bajo costo, y durante todo el per\u00edodo de producci\u00f3n. La estatal Embrapa Instrumentaci\u00f3n, con sede en S\u00e3o Carlos, en el interior de S\u00e3o Paulo, invierte desde la d\u00e9cada de 1990 en el desarrollo de nuevos sistemas y aeronaves capaces de operar con un buen rendimiento aun en condiciones de campo adversas. Bajo la coordinaci\u00f3n del ingeniero electr\u00f3nico L\u00facio Andr\u00e9 de Castro Jorge, los proyectos apuntan a expandir las posibilidades de adaptaci\u00f3n de los drones a operaciones agr\u00edcolas diversas mediante el uso de c\u00e1maras convencionales de alta definici\u00f3n, sensores y c\u00e1maras termales y multiespectrales, en general utilizadas en el monitoreo de cultivos, en estimaciones de volumen de producci\u00f3n y del \u00edndice de enfermedades y plagas.<\/p>\n

En Gavi\u00e3o Peixoto, un municipio situado cerca de S\u00e3o Carlos, investigadores est\u00e1n probando nuevos componentes en drones similares a minihelic\u00f3pteros, con h\u00e9lices de 2,80 metros (m) de di\u00e1metro. Estas aeronaves realizan sobrevuelos peri\u00f3dicos en naranjales para la detecci\u00f3n del greening<\/em>, una enfermedad que afecta la maduraci\u00f3n de los frutos y deja a las hojas de las plantas amarillentas; y que suele detect\u00e1rsela s\u00f3lo cuando ya se encuentra en un estadio avanzado. Los drones de Embrapa, m\u00e1s flexibles y precisos durante la pulverizaci\u00f3n, sin uso de sensores y en forma manual, tambi\u00e9n en cultivos de arroz, soja y trigo, integran un conjunto m\u00e1s amplio de investigaciones orientado al desarrollo de software<\/em> y sistemas empotrados de captura de im\u00e1genes adecuados a diversas aplicaciones agr\u00edcolas, que van de peque\u00f1as a grandes propiedades.<\/p>\n

\"Para

EDUARDO CESAR<\/span>Para despegar, el dron Echar, de la empresa XMobots, es posicionado en una estructura similar a una honda…EDUARDO CESAR<\/span><\/p><\/div>\n

Los proyectos cuentan con el apoyo de la Red de Agricultura de Precisi\u00f3n de la Financiadora de Estudios y Proyectos (Finep), del Consejo Nacional de Desarrollo Cient\u00edfico y Tecnol\u00f3gico (CNPq) y de la propia Embrapa, y se desarrollan en el nuevo Laboratorio de Referencia Nacional en Agricultura de Precisi\u00f3n (Lanapre), inaugurado en 2013. En \u00e9l, el equipo de L\u00facio Jorge trabaja en la concepci\u00f3n de nuevos sistemas integrados, prob\u00e1ndolos y valid\u00e1ndolos en plantaciones de soja y de ma\u00edz, y en pasturas cultivadas en una propiedad rural de Embrapa ubicada al lado del laboratorio. \u201cLas pruebas se realizan con distintos modelos de aeronaves: Isis, de H\u00f3rus, Echar, de XMobots, y Otus, de la A\u00e9rials, todas empresas brasile\u00f1as, y empotrados con software<\/em> libre, lo que ayuda a abaratar el proceso de innovaci\u00f3n\u201d, dice el investigador.<\/p>\n

Los sistemas actualmente desarrollado por el grupo de L\u00facio Jorge han hecho posible detectar fallas en los cultivos, estimar el \u00edndice de crecimiento de las plantas y registrar distintos niveles de estr\u00e9s nutricional y anomal\u00edas causadas por \u00f3xido, estr\u00e9s h\u00eddrico, hongos y plagas, mediante c\u00e1maras multi e hiperespectrales, capaces de obtener simult\u00e1neamente im\u00e1genes de alta resoluci\u00f3n espacial, espectral \u2013con varios rangos de longitud de onda electromagn\u00e9tica en la formaci\u00f3n de la fotograf\u00eda\u2013 y de infrarrojo. Otras, a\u00fan en desarrollo, podr\u00e1n ayudar en la dispersi\u00f3n de semillas de eucalipto y la suelta de enemigos naturales de algunas plagas para el control biol\u00f3gico.<\/p>\n

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EDUARDO CESAR<\/span>… y luego es catapultadoEDUARDO CESAR<\/span><\/p><\/div>\n

Los primeros drones de Brasil empezaron a desarrollarse a mediados de la d\u00e9cada de 1980, con el Acau\u00e3, una aeronave en forma de miniavi\u00f3n concebida por el Centro Tecnol\u00f3gico Aeroespacial (lea en<\/em> Pesquisa FAPESP, edici\u00f3n n\u00ba 211<\/em><\/a>) en colaboraci\u00f3n con la empresa Avibras, inicialmente con fines militares. La expansi\u00f3n \u2013m\u00e1s all\u00e1 del \u00e1mbito militar\u2013 se ha visto reflejada en aplicaciones diversas, que van del monitoreo ambiental a la inspecci\u00f3n a\u00e9rea en operaciones de combate contra el narcotr\u00e1fico, y se extienden hasta las misiones humanitarias, con la entrega de medicamentos y vacunas en \u00e1reas de dif\u00edcil acceso, por ejemplo.<\/p>\n

Incluso con el desarrollo acelerado del sector, los vuelos de los drones a\u00fan carecen de reglas espec\u00edficas. La legislaci\u00f3n brasile\u00f1a ha avanz\u00f3 un poco en ese sentido a partir de una consulta p\u00fablica realizada recientemente por la Agencia Nacional de Aviaci\u00f3n Civil (Anac), seg\u00fan L\u00facio Jorge. \u201cNo habr\u00e1 restricciones al uso de drones en los campos, siempre y cuando se respeten las alturas establecidas\u201d, dice. Las empresas del sector venden aeronaves, piezas y software<\/em>, pero esperan que haya una regulaci\u00f3n m\u00e1s espec\u00edfica. En Estados Unidos, el d\u00eda 14 de diciembre, la Administraci\u00f3n Federal de Aviaci\u00f3n (FAA, por sus siglas en ingl\u00e9s) anunci\u00f3 nuevas reglas para el uso de drones en su espacio a\u00e9reo. Los propietarios de esas aeronaves en dicho pa\u00eds deber\u00e1n registrar su nombre, su direcci\u00f3n f\u00edsica y su direcci\u00f3n de correo electr\u00f3nico en un banco de datos nacional, que generar\u00e1 un certificado de registro de las aeronaves.<\/p>\n

\"Tras

EDUARDO CESAR<\/span>Tras el sobrevuelo, el motor se apaga y el paraca\u00eddas se abre para amortiguar el aterrizaje de la aeronaveEDUARDO CESAR<\/span><\/p><\/div>\n

Los drones son en gran medida responsables de la expansi\u00f3n y el desarrollo de la industria aeroespacial mundial, con estimaciones de importantes inversiones, que subir\u00e1n de los actuales 2.700 millones de d\u00f3lares por a\u00f1o a alrededor de 8.300 millones de d\u00f3lares anuales en la pr\u00f3xima d\u00e9cada. Las posibilidades son variadas, y con la reglamentaci\u00f3n del sector, el uso civil de esta tecnolog\u00eda ser\u00e1 a\u00fan m\u00e1s significativo. Mientras que los \u00f3rganos regulatorios de Brasil buscan la mejor manera de actuar en asuntos relacionados con la seguridad y la privacidad, Lux Research, una empresa estadounidense de consultor\u00eda en estudios de mercado, estima que se vender\u00e1n m\u00e1s de un mill\u00f3n de drones hasta 2025.<\/p>\n

La tecnolog\u00eda empotrada ser\u00e1 responsable por 670 millones de d\u00f3lares de los 1.700 millones de d\u00f3lares que mover\u00e1 en este mercado durante dicho per\u00edodo. En el informe intitulado Commercial drones: Market shares, strategies, and forecasts, worldwide, 2015 to 2021<\/em>, un documento de 620 p\u00e1ginas elaborado y divulgado por la empresa estadounidense RnR Market Research, analistas del sector afirman que los drones est\u00e1n cambiando la manera de conducir la agricultura en el mundo, y que estas aeronaves movieron 609 millones de d\u00f3lares en 2014. Y estiman que ese valor trepar\u00e1 a 4.800 millones de d\u00f3lares a nivel mundial en 2021.<\/p>\n

Proyectos<\/strong>
\n1.<\/strong> Utilizaci\u00f3n de inteligencia computacional y VANTs para reducir la deriva en la aplicaci\u00f3n de plaguicidas (n\u00ba 2013\/18859-8<\/a>); Modalidad <\/strong>Beca en el pa\u00eds \u2013 Regular \u2013 Doctorado; Investigador responsable<\/strong> J\u00f3 Ueyama (ICMC-USP); Becario<\/strong> Bruno Squizato Fai\u00e7al (ICMC-USP); Inversi\u00f3n<\/strong> R$ 72.650,00.
\n2.<\/strong> Exploraci\u00f3n del abordaje sensor web y la teledetecci\u00f3n participatoria en el monitoreo de r\u00edos urbanos (n\u00ba 2012\/22550-0<\/a>); Modalidad<\/strong> Ayuda a la Investigaci\u00f3n \u2013 Regular; Investigador responsable<\/strong> J\u00f3 Ueyama (ICMC-USP); Inversi\u00f3n<\/strong> R$ 60.529,50.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Avances expanden las posibilidades de uso de drones en la agricultura","protected":false},"author":346,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[192],"tags":[267,288,297,312,333],"coauthors":[662],"class_list":["post-222255","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-tecnologia-es","tag-agronomia-es","tag-computacion","tag-ingenieria","tag-innovacion","tag-tecnologia-de-la-informacion"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/222255","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/346"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=222255"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/222255\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=222255"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=222255"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=222255"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=222255"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}