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O Universo da Internet das Coisas para a
Agricultura Moderna
Prof. Felipe Mota
Quem sou eu? Felipe Mota
• Professor IFNMG – Campus Januária;
• Membro do Grupo de Pesquisa E2C;
• Tecnólogo em Análise e Desenvolvimento de
Sistemas;
• Especialista em Educação Inclusiva;
• MBA Em Gestão Pública com Ênfase em Cidades
Inteligentes;
• Mestre em Engenharia Elétrica (UFMG);
• Doutorando em Engenharia Elétrica (UNICAMP).
Evoluir é Vital!
Evoluir é Vital!
Evoluir é Vital!
1º Revolução
Industrial
2º Revolução
Industrial
3º Revolução
Industrial
4º Revolução
Industrial
Máquina a Vapor /
Energia Hidráulica
Energia Elétrica /
Produção em Massa /
Linha de Montagem
Computação /
Automação
Internet das
Coisas / Foco nos
Dados
Internet das Coisas (IoT)
Internet das Coisas (IoT) é uma tendência
tecnológica, novo paradigma, de conectar os
mais diversos aparelhos e objetos usados no
dia a dia à rede mundial de computadores. A
rede IoT é caracterizada por um alto grau de
heterogeneidade de dispositivos e protocolos.
Internet das Coisas (IoT)
O que é uma Coisa?
É uma definição bem ampla. Denomina,
basicamente, qualquer dispositivo com
capacidade de sensoriamento/atuação,
processamento e conexão
Sensor = palavra-chave em IoT
Internet das Coisas (IoT)
Como considerar uma coisa inteligente?
1-Ter um nome ou endereço na internet;
2-Ter a capacidade de enviar ou receber informações
de outros dispositivos;
3-Ser capaz de interagir e responder, de alguma forma,
às informações recebidas;
4-Possuir alguma capacidade de processar os dados;
5-possuir algum sensor (físicos, químicos, como
velocidade, luz, umidade, temperatura etc.).
Internet das Coisas (IoT)
A FUSÃO das coisas permite uma operação poderosa!
Internet das Coisas (IoT)
Tudo organizado em camadas!
DISPOSITIVOS
S
E
G
U
R
A
N
Ç
A
COMUNICAÇÃO
INFORMAÇÕES
FUNÇÕES
PROCESSOS
Remoto
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Vem com tudo 5G!
Estrutura:
Vem com tudo 5G!
Fatiamento:
Oi 6G!
Operações Orientadas
por dados
Sistema Cognitivo Inteligência Distribuída
Aprendizado Contínuo
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em Intenção
IA Explicável
e Confiável
E a Inteligência Artificial?
Vertente da ciência da computação com
desenvolvimento de tecnologias com
capacidades humanas: raciocínio, tomada de
decisões e até aprendizado.
É programar a tecnologia para que resolvam
problemas sem a necessidade de interferência
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Desenvolvidos com foco na autoaprendizagem,
por padrões de comportamento.
A IA é construída a partir de algoritmos
complexos e funções matemáticas.
E a Inteligência Artificial?
IA é dividida em duas correntes de desenvolvimento
IA Simbólica Machine Learning
Baseada em regra
de conhecimento
Baseada no
aprendizado
estatístico
IA Generativa
“Geração Original”
E a Inteligência Artificial?
Exemplos de inteligência artificial no dia a dia
Assistente Virtual
Sistema de Recomendação
Casa Inteligente
Carro Autônomo
Chatbot
Reconhecimento Facial
Ainda tem o Big Data
Conjunto de dados maior e mais complexo,
especialmente de novas fontes de dados.
Maior Variedade Volume Crescente Maior Velocidade
3Vs:
3Vs:
Dados são a Nova
Moeda da IoT
Os Dados só são
Valiosos se Forem
Confiáveis
Dica de Ouro
Tem Perigo Nesses Trens?
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E só para te avisar
Se essa noite eu te ligar
Não me atenda
Se acaso, de madrugada
Chegar algum: Volta pra mim
Hackearam-me, hackearam-me”
Tierry e Marília Mendonça
Tá! Mas e tudo isso
na Agricultura?
O que ? Quem ? Como?
É importante ter consciência do foco da
implementação. Para cara aplicação
teremos desafios e soluções diferentes!
A agricultura é uma só?
A agricultura é uma só?
Evolução das soluções
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época, teremos soluções diferentes, precisamos nos adaptar!
Aplicação de uma Rede de Sensores Sem Fios
como instrumento de Medição de Teor de Água
de uma Cultura Agrícola
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Olá Agricultura de Precisão!
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Sistema de gerenciamento
agrícola baseada na variação
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econômico
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Como proporcionar?
Olá Agricultura de Precisão!
O que são Ferramentas e Tecnologia ?
São as que permitem o uso racional dos insumos agrícolas garantindo a
redução dos impactos ambientais decorrentes da atividade agropecuária.
São os atributos relacionados à textura do solo, fertilidade, controle de
pragas e produtividade. Todos esses atributos possuem variabilidade
espacial, isto é, apresentam valores diferentes nos diversos pontos da
lavoura, dependendo das dimensões, relevo, material de origem, clima
local, profundidade, entre outros.
Variabilidade Espacial
Olha o 4.0 na Agricultura!
A Agricultura 4.0 é um conjunto de tecnologias digitais integradas e conectadas
através de softwares, sistemas e equipamentos. É ela quem permite que
produtores coloquem a agricultura de precisão em prática.
4
4
Pilares
Pilares
PRODUÇÃO
1
GESTÃO
PROFISSIONALIZAÇÃO
SUSTENTABILIDADE
2
3
4
Se é 4.0, é IoT!
Possibilidades!
Possibilidades!
Telemetria
Rastreabilidade e
Monitoramento
Robótica
Drones e satélites no apoio ao
controle de pragas e doenças
Irrigação Inteligente
Estufas Inteligentes
O Desafio da Conectividade
E cadê o exemplo dessa IoT?
Hora de invocar o Pai Google!
Hora de invocar o Pai Google!
Sistema Irriga (UFSM)
A solução aplica modelos e rotinas de programação para processar
informações sobre solo, planta, clima e sistema de irrigação da área e
recomendar com precisão quando e quanto de água aplicar. O método
utilizado quantifica separadamente a transpiração de cultura e
evaporação da água do solo. Dessa forma, a previsão é mais certeira e
as recomendações mais confiáveis. Há bancos de dados com
informações sobre os solos monitorados, que cataloga propriedades
físicas e hidráulicas e também das culturas irrigadas em diferentes países
e regiões, documentando informações como área foliar, altura,
profundidade de raiz, períodos críticos, entre outros.
MOKOSmart IoT na agricultura
Empresa que trabalha com produtos do tipo: Sensores IoT Rastreadores
IoT Módulos IoT Gateways IoT. Oferece a aplicação dos seus produtos na
agricultura.
Agrymetric
Oferta de seguro com base em dados climáticos aplicados a agricultura.
Promete utilizar uma base de dados alimentada com informações de mais
de 40 anos e modelagem baseada em machine learning.
Dinâmica Agrisolutions
Mapeamento e topografia com drones.
Sistema IoT para monitoramento
de animais no campo
Aprimorar e implantar um sistema baseado no conceito internet das coisas
para permitir a coleta de dados fisiológicos e comportamentais de animais em
tempo real, bem como desenvolver um sistema de armazenamento e análise
de dados, com base em algoritmos de inteligência artificial, para predição de
problemas como animais. A meta será obter os dados e construir sistemas de
cruzamento de dados que realizem cálculos para que seja realizado a
aplicação da Agropecuária de Precisão. Atingir os estados integrantes do
Semiárido brasileiro e a indústria. A meta é interligar sistemas de precisão com
dados de impactos na criação de animais. O prazo é de ter todo este sistema
operante em um curto período de tempo, visando a experiência da equipe
junto ao assunto abordado.​ Instituto Nacional do Semiárido
Tem alguma pesquisa aqui?
Como pensar minha solução?
Vivíamos em um
Mundo onde a
Evolução era
Linear.
HOJE ELA É
EXPONENCIAL
Evolução Exponencial
É quando a taxa de crescimento de um valor não depende de uma
constante exponencial fixa previamente dada em uma função. O
crescimento exponencial de uma empresa refere-se à capacidade de
multiplicar seus resultados em determinado período, tornando-se maior
e mais competitiva. Esse crescimento é “fora da curva”, isto é, longe
do padrão linear de outras companhias.
Crescimento Exponencial
6Ds dos Exponenciais
A cultura torna o progresso cumulativo e a inovação ocorre à medida
que nós compartilhamos e trocamos ideias. Evoluímos das histórias
contadas em torno de uma fogueira, para um acervo inimaginável de
ideias e conhecimento a uma URL de distância (ou talvez até menos).
Portanto, hoje qualquer coisa passível de ser digitalizada é algo que
também pode ser reproduzida e compartilhada em larga escala e tudo o
que se torna digitalizado adota a lei de Moore que diz respeito ao poder
computacional crescente.
Digitalização
Depois da digitalização há uma fase em que o crescimento exponencial
é disfarçado, parecendo andar de lado. Isso acontece devido a
duplicação de pequenos números que produz resultados igualmente
pequenos, e que, chegam quase a ser confundidos com o progresso do
crescimento linear. É justamente neste estágio em que o crescimento
exponencial parece dissimulado, que ele começa a se tornar
visivelmente disruptivo, perturbador – e para aos desavisados, algo
extremamente ameaçador.
Dissimulação (Decepção)
Para ser simples, a tecnologia disruptiva pode ser entendida como
sendo qualquer inovação que cria um novo mercado e abala outro já
existente.
Disrupção
É essencialmente quando se retira o dinheiro da equação. O Skype
desmonetizou a telefonia de longa distância, por exemplo. Uma das
maneiras mais fáceis de ganhar dinheiro é oferecer algo sem custo.
Parece contraditório? Não, nem um pouco e por favor, não menospreze
a mudança radical que há por traz deste pensamento.
Desmonetização
Se com a desmonetização exclui-se o dinheiro, na desmaterialização os
próprios produtos e serviços deixam de existir. É ou não é verdade que
uma parte significativa dos produtos e serviços que você utilizada há
alguns anos atrás hoje estão aí, na palma da sua mão? O que antes
podia ser tido como “luxo” também em função do preço que eram
vendidos, agora passa a ser componente-padrão ou aplicativos gratuitos
do seu smartphone.
Desmaterialização
É o que ocorre quando os custos tangíveis para adquirir um
smartphone, por exemplo, reduzem tanto ao ponto de se tornar
acessível a quase todo mundo. É o que acontece quando os produtos
físicos são transformados em bits e esses bits (abrigados em
plataformas digitais de grande capacidade) tornam seu preço quase
zero.
Democratização
Tierry e Marília Mendonça
5.0
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Tá preparado?
Tá preparado?
Hora de dominar o
mundo!
Prof. Felipe Mota
felipeaomota@gmail.com
Obrigado!

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Palestra - O Universo da Internet das Coisas para a Agricultura Moderna

  • 1. O Universo da Internet das Coisas para a Agricultura Moderna Prof. Felipe Mota
  • 2. Quem sou eu? Felipe Mota • Professor IFNMG – Campus Januária; • Membro do Grupo de Pesquisa E2C; • Tecnólogo em Análise e Desenvolvimento de Sistemas; • Especialista em Educação Inclusiva; • MBA Em Gestão Pública com Ênfase em Cidades Inteligentes; • Mestre em Engenharia Elétrica (UFMG); • Doutorando em Engenharia Elétrica (UNICAMP).
  • 3.
  • 6. Evoluir é Vital! 1º Revolução Industrial 2º Revolução Industrial 3º Revolução Industrial 4º Revolução Industrial Máquina a Vapor / Energia Hidráulica Energia Elétrica / Produção em Massa / Linha de Montagem Computação / Automação Internet das Coisas / Foco nos Dados
  • 7. Internet das Coisas (IoT) Internet das Coisas (IoT) é uma tendência tecnológica, novo paradigma, de conectar os mais diversos aparelhos e objetos usados no dia a dia à rede mundial de computadores. A rede IoT é caracterizada por um alto grau de heterogeneidade de dispositivos e protocolos.
  • 8. Internet das Coisas (IoT) O que é uma Coisa? É uma definição bem ampla. Denomina, basicamente, qualquer dispositivo com capacidade de sensoriamento/atuação, processamento e conexão Sensor = palavra-chave em IoT
  • 9. Internet das Coisas (IoT) Como considerar uma coisa inteligente? 1-Ter um nome ou endereço na internet; 2-Ter a capacidade de enviar ou receber informações de outros dispositivos; 3-Ser capaz de interagir e responder, de alguma forma, às informações recebidas; 4-Possuir alguma capacidade de processar os dados; 5-possuir algum sensor (físicos, químicos, como velocidade, luz, umidade, temperatura etc.).
  • 10. Internet das Coisas (IoT) A FUSÃO das coisas permite uma operação poderosa!
  • 11. Internet das Coisas (IoT) Tudo organizado em camadas! DISPOSITIVOS S E G U R A N Ç A COMUNICAÇÃO INFORMAÇÕES FUNÇÕES PROCESSOS Remoto Local
  • 12. Vem com tudo 5G! Estrutura:
  • 13. Vem com tudo 5G! Fatiamento:
  • 14. Oi 6G! Operações Orientadas por dados Sistema Cognitivo Inteligência Distribuída Aprendizado Contínuo Automação Baseada em Intenção IA Explicável e Confiável
  • 15. E a Inteligência Artificial? Vertente da ciência da computação com desenvolvimento de tecnologias com capacidades humanas: raciocínio, tomada de decisões e até aprendizado. É programar a tecnologia para que resolvam problemas sem a necessidade de interferência humana. Desenvolvidos com foco na autoaprendizagem, por padrões de comportamento. A IA é construída a partir de algoritmos complexos e funções matemáticas.
  • 16. E a Inteligência Artificial? IA é dividida em duas correntes de desenvolvimento IA Simbólica Machine Learning Baseada em regra de conhecimento Baseada no aprendizado estatístico IA Generativa “Geração Original”
  • 17. E a Inteligência Artificial? Exemplos de inteligência artificial no dia a dia Assistente Virtual Sistema de Recomendação Casa Inteligente Carro Autônomo Chatbot Reconhecimento Facial
  • 18. Ainda tem o Big Data Conjunto de dados maior e mais complexo, especialmente de novas fontes de dados. Maior Variedade Volume Crescente Maior Velocidade 3Vs: 3Vs:
  • 19. Dados são a Nova Moeda da IoT Os Dados só são Valiosos se Forem Confiáveis Dica de Ouro
  • 20. Tem Perigo Nesses Trens? “Meu coração clonou meu chip E só para te avisar Se essa noite eu te ligar Não me atenda Se acaso, de madrugada Chegar algum: Volta pra mim Hackearam-me, hackearam-me” Tierry e Marília Mendonça
  • 21. Tá! Mas e tudo isso na Agricultura?
  • 22. O que ? Quem ? Como? É importante ter consciência do foco da implementação. Para cara aplicação teremos desafios e soluções diferentes! A agricultura é uma só? A agricultura é uma só?
  • 23. Evolução das soluções A tecnologia está em constante evolução! Dependendo dá época, teremos soluções diferentes, precisamos nos adaptar! Aplicação de uma Rede de Sensores Sem Fios como instrumento de Medição de Teor de Água de uma Cultura Agrícola João Carlos Giacomin, UFMG 2007
  • 24. Olá Agricultura de Precisão! Olha os dados confiáveis (precisos) aí! Sistema de gerenciamento agrícola baseada na variação espacial e temporal da unidade produtiva e visa: Aumento de retorno econômico Sustentabilidade Minimização do efeito ao ambiente Como proporcionar? Como proporcionar?
  • 25. Olá Agricultura de Precisão! O que são Ferramentas e Tecnologia ? São as que permitem o uso racional dos insumos agrícolas garantindo a redução dos impactos ambientais decorrentes da atividade agropecuária. São os atributos relacionados à textura do solo, fertilidade, controle de pragas e produtividade. Todos esses atributos possuem variabilidade espacial, isto é, apresentam valores diferentes nos diversos pontos da lavoura, dependendo das dimensões, relevo, material de origem, clima local, profundidade, entre outros. Variabilidade Espacial
  • 26. Olha o 4.0 na Agricultura! A Agricultura 4.0 é um conjunto de tecnologias digitais integradas e conectadas através de softwares, sistemas e equipamentos. É ela quem permite que produtores coloquem a agricultura de precisão em prática. 4 4 Pilares Pilares PRODUÇÃO 1 GESTÃO PROFISSIONALIZAÇÃO SUSTENTABILIDADE 2 3 4
  • 27. Se é 4.0, é IoT! Possibilidades! Possibilidades! Telemetria Rastreabilidade e Monitoramento Robótica Drones e satélites no apoio ao controle de pragas e doenças Irrigação Inteligente Estufas Inteligentes
  • 28. O Desafio da Conectividade
  • 29. E cadê o exemplo dessa IoT? Hora de invocar o Pai Google! Hora de invocar o Pai Google!
  • 30. Sistema Irriga (UFSM) A solução aplica modelos e rotinas de programação para processar informações sobre solo, planta, clima e sistema de irrigação da área e recomendar com precisão quando e quanto de água aplicar. O método utilizado quantifica separadamente a transpiração de cultura e evaporação da água do solo. Dessa forma, a previsão é mais certeira e as recomendações mais confiáveis. Há bancos de dados com informações sobre os solos monitorados, que cataloga propriedades físicas e hidráulicas e também das culturas irrigadas em diferentes países e regiões, documentando informações como área foliar, altura, profundidade de raiz, períodos críticos, entre outros.
  • 31. MOKOSmart IoT na agricultura Empresa que trabalha com produtos do tipo: Sensores IoT Rastreadores IoT Módulos IoT Gateways IoT. Oferece a aplicação dos seus produtos na agricultura.
  • 32. Agrymetric Oferta de seguro com base em dados climáticos aplicados a agricultura. Promete utilizar uma base de dados alimentada com informações de mais de 40 anos e modelagem baseada em machine learning.
  • 33. Dinâmica Agrisolutions Mapeamento e topografia com drones.
  • 34. Sistema IoT para monitoramento de animais no campo Aprimorar e implantar um sistema baseado no conceito internet das coisas para permitir a coleta de dados fisiológicos e comportamentais de animais em tempo real, bem como desenvolver um sistema de armazenamento e análise de dados, com base em algoritmos de inteligência artificial, para predição de problemas como animais. A meta será obter os dados e construir sistemas de cruzamento de dados que realizem cálculos para que seja realizado a aplicação da Agropecuária de Precisão. Atingir os estados integrantes do Semiárido brasileiro e a indústria. A meta é interligar sistemas de precisão com dados de impactos na criação de animais. O prazo é de ter todo este sistema operante em um curto período de tempo, visando a experiência da equipe junto ao assunto abordado.​ Instituto Nacional do Semiárido
  • 36. Como pensar minha solução?
  • 37. Vivíamos em um Mundo onde a Evolução era Linear. HOJE ELA É EXPONENCIAL Evolução Exponencial
  • 38. É quando a taxa de crescimento de um valor não depende de uma constante exponencial fixa previamente dada em uma função. O crescimento exponencial de uma empresa refere-se à capacidade de multiplicar seus resultados em determinado período, tornando-se maior e mais competitiva. Esse crescimento é “fora da curva”, isto é, longe do padrão linear de outras companhias. Crescimento Exponencial
  • 40. A cultura torna o progresso cumulativo e a inovação ocorre à medida que nós compartilhamos e trocamos ideias. Evoluímos das histórias contadas em torno de uma fogueira, para um acervo inimaginável de ideias e conhecimento a uma URL de distância (ou talvez até menos). Portanto, hoje qualquer coisa passível de ser digitalizada é algo que também pode ser reproduzida e compartilhada em larga escala e tudo o que se torna digitalizado adota a lei de Moore que diz respeito ao poder computacional crescente. Digitalização
  • 41. Depois da digitalização há uma fase em que o crescimento exponencial é disfarçado, parecendo andar de lado. Isso acontece devido a duplicação de pequenos números que produz resultados igualmente pequenos, e que, chegam quase a ser confundidos com o progresso do crescimento linear. É justamente neste estágio em que o crescimento exponencial parece dissimulado, que ele começa a se tornar visivelmente disruptivo, perturbador – e para aos desavisados, algo extremamente ameaçador. Dissimulação (Decepção)
  • 42. Para ser simples, a tecnologia disruptiva pode ser entendida como sendo qualquer inovação que cria um novo mercado e abala outro já existente. Disrupção
  • 43. É essencialmente quando se retira o dinheiro da equação. O Skype desmonetizou a telefonia de longa distância, por exemplo. Uma das maneiras mais fáceis de ganhar dinheiro é oferecer algo sem custo. Parece contraditório? Não, nem um pouco e por favor, não menospreze a mudança radical que há por traz deste pensamento. Desmonetização
  • 44. Se com a desmonetização exclui-se o dinheiro, na desmaterialização os próprios produtos e serviços deixam de existir. É ou não é verdade que uma parte significativa dos produtos e serviços que você utilizada há alguns anos atrás hoje estão aí, na palma da sua mão? O que antes podia ser tido como “luxo” também em função do preço que eram vendidos, agora passa a ser componente-padrão ou aplicativos gratuitos do seu smartphone. Desmaterialização
  • 45. É o que ocorre quando os custos tangíveis para adquirir um smartphone, por exemplo, reduzem tanto ao ponto de se tornar acessível a quase todo mundo. É o que acontece quando os produtos físicos são transformados em bits e esses bits (abrigados em plataformas digitais de grande capacidade) tornam seu preço quase zero. Democratização
  • 46. Tierry e Marília Mendonça 5.0 5.0 Tá preparado? Tá preparado?
  • 47. Hora de dominar o mundo!