El grupo operativo SAMA (Servicio Andaluz de Monitorización del Arroz basado en teledetección, IoT e inteligencia artificial) tiene como objetivo desarrollar una plataforma que ofrezca servicios de agro-monitorización basados en IoT, Inteligencia Artificial y en la asimilación de datos de satélite, Open Data in situ para el cultivo del arroz de la Federación de Arroceros de Sevilla (FAS), que abarca grandes superficies en las comarcas agrarias de las Marismas de Sevilla y la Janda en Cádiz.
Contexto
Alrededor de dos tercios del arroz consumido por los europeos se cultiva en la UE. El resto lo constituyen importaciones de distintas variedades procedentes de la India o Camboya. Solo una pequeña cantidad de arroz de la UE se destina a la exportación.
La producción de arroz en la Unión Europea tiene importante presencia en zonas arroceras muy localizadas, principalmente en Italia y España, donde tienen una gran importancia socioeconómica y ambiental, obteniendo producciones de reconocida calidad y muy apreciadas por su contribución al mantenimiento de la biodiversidad, pues sirven de hábitat para aves acuáticas.
En el caso de España, el cultivo del arroz se circunscribe a zonas con elevada salinidad e importantes restricciones medioambientales, como deltas y marismas pertenecientes o próximas a parques naturales, y con suelos que sufren problemas de encharcamiento.
Andalucía, con cerca de un tercio de toda la producción de arroz española, es la primera región productora. Aunque la superficie dedicada a este cultivo varía notablemente dependiendo de la disponibilidad de agua para su riego, en la actualidad está cercana a las 39.000 ha.
La producción andaluza de arroz, especializada en variedades de grano largo, muy apreciadas en los mercados europeos, cuenta con una gran calidad y equilibrio con el ecosistema donde se cultiva al estar gran parte ligada desde sus orígenes al emblemático Espacio Natural de Doñana.
Este equilibrio entre la actividad agraria y la labor de conservación de espacios naturales protegidos se ha estabilizado progresivamente debido a que su actividad se desarrolla con una gran sostenibilidad, al cultivarse el 98,8% de la superficie de Andalucía mediante técnicas de Producción Integrada.
El sector agrícola en Europa se enfrenta a importantes desafíos debido a varios factores, como el aumento de la demanda mundial de alimentos, el aumento de la competencia de precios debido a los efectos de la globalización del mercado y la volatilidad de los precios de los alimentos, además de las necesidades de una agricultura más sostenible desde el punto de vista ambiental y económico.
Por su parte, el sector arrocero andaluz se enfrenta al desafío de mejorar su competitividad reduciendo los costes de producción y minimizando el impacto medioambiental de las prácticas agrícolas.
En este contexto, los sistemas de agro-monitorización de cultivos son de suma importancia para apoyar soluciones enfocadas a mejorar la productividad y reducir costes, a la vez que se minimizan los impactos ambientales.
SAMA pretende alcanzar el reto de una agricultura sostenible mediante el desarrollo de un sistema de monitorización del estado de los cultivos de arroz de la comarca de Las Marismas del Bajo Guadalquivir, que facilite y optimice su manejo al agricultor.
Objetivos
El seguimiento del cultivo permite relacionar la evolución de la campaña actual con campañas pasadas e incluso valorar la adaptación de los cultivos en relación al calentamiento global.
SAMA hará posible un riego selectivo, que se traducirá en un menor consumo de agua, de electricidad y de combustibles para maquinaria agrícola.
De los gases de efecto invernadero, la agricultura es principalmente responsable de la emisión de óxido nitroso (N2O) por ello la utilización de buenas prácticas agrícolas, como la agricultura de precisión o el monitoreo de cultivos que disminuyan la aplicación de nitrógeno, incide directamente en las emisiones de óxidos de nitrógeno.
SAMA detectará anomalías en el cultivo a nivel de parcela o recinto SIGPAC, permitiendo la aplicación selectiva de abonos y fitosanitarios.
Soluciones y beneficiarios
Un sistema de agro-monitorización está formado por:
Dirigido a la Federación de Arroceros de Sevilla (FAS) y al arrocero particular como usuarios finales, este sistema de agro-monitorización integrará datos de imágenes satelitales y de sensores inteligentes, en una plataforma unificada que proporcionará dos servicios de monitorización:
El proyecto SAMA propone como principal novedad el desarrollo de una Plataforma Integral de agro-monitorización que por primera vez integre de forma holística información hasta ahora dispersa en distintos tipos de soluciones: Información Geoespacial, Sensores IoT, OpenData e Imágenes de Satélite, conformando una única base de datos Big data en la que se podrá llevar a cabo análisis cruzado con toda la información mediante el uso de técnicas predictivas de Machine Learning.
Para ello se partirá de la innovadora plataforma IoT basada en Fiware (estándar europeo de IoT), FIWOO, sobre la que se desarrollarán módulos específicos de visualización y explotación de datos agronómicos, BigData, Motor de inteligencia artificial con algoritmos específicos y Análisis Geoespacial.
SAMA aprovecha el servicio de la Agencia Espacial Europea (ESA) “Copernicus Land” y propone un enfoque innovador para la integración de datos ópticos de las misiones Sentinel y MODIS. Estos productos satelitales de alta resolución temporal (5 días) y espacial (10- 20 m), junto con las mediciones in situ adquiridas mediante tecnologías inteligentes IoT (smart agro), son transformados mediante Inteligencia Artificial en información en tiempo real para el manejo de los cultivos.
Tecnología innovadora
La principal novedad que introduce el proyecto SAMA es el uso de FIWOO, una plataforma IoT basada en Fiware que integrarápor primera vez de forma holística datos hasta ahora dispersos en distintas soluciones:
- Información Geoespacial
- Sensores IoT
- OpenData
- Imágenes de Satélite.
Además, SAMA aprovechará el servicio de la Agencia Espacial Europea (ESA) “Copernicus Land”, proponiendo un enfoque innovador para la integración de datos ópticos de las misiones Sentinel y MODIS.
Mediante inteligencia artificial, todos estos datos serán transformados en información a tiempo real que facilitará al agricultor el manejo óptimo de los cultivos y la toma de decisiones.
Sobre FIWOO
FIWOO es una plataforma IoT basada en Fiware en la que Emergya lleva 4 años trabajando a través de distinta financiación tanto europea como nacional y regional. Actualmente ha alcanzado un TRL 7, constituyendo un sistema completo y certificado a través de pruebas y demostraciones en entorno real, y contando con un primer prototipo comercial que ha sido validado en distintos entornos IoT.
Al estar basada en tecnología FIWARE, estándar europeo de IoT de código abierto, se asegura la escalabilidad y mantenibilidad de la solución final.
