Tecnologia: Modernidade operacional. Palestrante: Eng.º Agr.º Dr Rouverson Pereira da Silva – Unesp – SP Workshop- Manejo fitossanitário na CAFEICULTURA DO FUTURO, maximizando a produtividade: Controle de doenças e nematoides

1. TECNOLOGIA:
MODERNIDADE
OPERACIONAL DA
CAFEICULTURA DO
FUTURO
Dr. Rouverson Pereira da Silva
Universidade Estadual Paulista – UNESP Campus de
Jaboticabal/SP - Brasil
Laboratorio de Máquinas e Mecanização Agrícola
UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA

2. MODERNIDADE:
1. Introdução
substantivo feminino
1. Caráter do que é moderno, do que se
refere ao tempo presente ou a uma
época relativamente recente;
modernismo.
2. O que existe ou passou a existir
recentemente.

3. Dados em grande escala
IoT
Big data
Redes Neurais
Artificiais
Inteligência Artificial
Eletrônica
embarcada
Sensoriamento
NVDI
Armazenamento
em nuvem
Agricultura de Precisão
Agricultura de Prescrição
Tratores
Elétricos
Drones
Vants
Isobus
Agricultura
Inteligente
Mecanização
inteligente
Agricultura Digital
Sensor ativo
Tecnologia da informação
Tecnologia da
Informação e
Comunicação
Agricultura 4.0
Internet das
coisas
Dados massivos
Cafeicultura
de Precisão
Tecnologia agrícola
TIC
ECA
Engenharia de
Controle e Automação
Comunicação
Máquina a Máquina
M2M
Aprendizagem
de máquina
Right data
Inovação
Automação
Agro 4.0
Conectividade
entre dispositivos
móveis
Tomada de decisões
2. Conceitos
NDVI
VARI
NIR
Aprendizagem
de máquina
Aprendizagem
profunda
Sensor passivo
IA
Modernidade

4. AGRICULTURA 4.0
Uso intensivo de técnicas relacionadas
à informática, aplicadas à gestão
completa das propriedades agrícolas
para ajudar na tomada de
decisões.

5. IOT: INTERNET OF THINGS
INTERNET DAS COISA
Se refere à interconexão digital de
objetos cotidianos com a internet.
É a conexão da Internet com
mais “coisas ou objetos” do que
com pessoas.
“Se objetos da vida cotidiana possuíssem
chips incorporados, poderiam ser
identificados e gerenciados por
outros equipamentos, da mesma
maneira que se o fossem por seres
humanos”.

6. BIG DATA
dados masivos
inteligência de dados
dados em grande escala
Conjuntos de dados tão
grandes que aplicações
informáticas tradicionais de
processamento de dados não são
suficientes para trata-los.

7. Cerveja e fraldas?
• 1997 (Walmart, EUA):
Pais que iam comprar
fraldas à noite SEMPRE
compravam cerveja.
• Cerveja ao lado das
fraldas!
• Vendas cresceram 30%
 
Supermercado (clube de pontos)  CPF  Dados liberados

Big data
Right data

8. Exemplo:
Colhedora de cana de açúcar
Capaz de ler e armazenar dados de 35 variáveis:
- consumo de combustível, potência do motor, velocidade, etc.
1 dado/variável a cada 10 s: 6 dados/min
1 hora: 360 dados/hora
1 dia (15 h): 5.400 dados/dia
1 mês (25 dias): 135.000 dados/mês
1 safra (9 meses): 1.215.000 dados/safra
Como interpretar?

9. Evolução da capacidade de processamento de dados

10. 3. Progresso na Agricultura

11. Evolução da mecanização da colheita do café
1979
Adaptado de Martin, W.G. (2013)
1979
1983 - Kokinha
1986 - Koplex
Futuro?

12. Colhedoras atuais
▪ Declividades maiores
▪ Sistema de suspensão individual
▪ Tração 4x4
▪ Máquinas de menor porte
▪ Derriçadores menos “agressivos”
▪ Reservatórios maiores
▪ Monitor de produtividade
▪ Joystick multifunções
Controle das operações:
- colheita, descarregamento, ajustes de
nivelamento e altura da e velocidade
- Operadores capacitados!

13. New Holland
Braud 9090x
Cestos
recolhedores
Sistema Braud
de derriça

14. COLHEDORAS DE CAFÉ

16. Câmeras auxiliares:
✓ alinhamento em relação ao tronco das
plantas
✓ posicionamento do transportador de
descarga
✓ marcha a ré
✓ ajustes de nivelamento e altura
✓ visão lateral direita do equipamento
Sistema Integrado de Diagnóstico
Operacional

17. Colhedoras do futuro?
▪ Mudanças conceituais
▪ Estrutura modular
▪ Máquinas autônomas
▪ Tratores, pulverizadores,
colhedoras
▪ Máquinas multifunções
▪ Colheita seletiva
▪ M2M
▪ Comunicação integrada
▪ Mapeamento da produtividade

18. Como é a cafeicultura atualmente?

19. Para quem quer
viver no passado...

20. Para quem sabe que o futuro
é agora!

21. 4ª Revolução Agrícola - AGRICULTURA 4.0
Robótica, Big Data, Inteligência Artificial,
Sensoriamento, Conectividade ...

22. 4. Agricultura 4.0
Encontro da Agricultura de
Precisão (AP) com as
Tecnologias de Informação e
Comunicação (TIC) e com a
Engenharia de Controle e
Automação (ECA)

23. Algumas tecnologias
de Agricultura 4.0
já produzidas

24. Tratores autônomos

25. Semeadoras autopropelidas

26. Pulverizadores autônomos

27. ROBÔS
AGRÍCOLAS

28. Pulverizadores

29. Foto: Marcelo Jordão
Na cafeicultura…
Foto: Marcelo Jordão
Foto: Marcelo Jordão

30. Ag. 4.0 requer
Conectividade!!
✓ Investimentos são essenciais para a
manutenção e evolução da Ag 4.0
✓ Conectividade no ambiente agrícola?
Foto: Marcelo Jordão
✓ Conectividade é mais do que máquinas
comunicando-se entre si!
✓ É necessário utilizar os dados gerados da
melhor forma possível!
✓ É necessário transformar
Big Data em Right Data!!

31. Conectividade

32. GESTÃO DE DADOS E SERVIÇOS
Time técnico dedicado ao:
• Monitorando parâmetros;
• Antecipando problemas;
• Sugestões de melhoria na operação do equipamento.

33. O que nós
temos feito?

34. • Sensoriamento remoto para estimativa
de componentes de produção na
cultura do café
✓ Objetivo: avaliar e detectar os
potenciais benefícios da utilização de
índices de vegetação em lavouras
cafeeiras.
Foto: Cristiano Zerbato
Aeronave
Remotamente
Pilotada
Sensoriamento
Terrestre
✓ Imageamentos por meio de voos com
altura de aproximadamente ±100
metros - câmera RGB e câmera NIR
(infravermelho próximo)
✓ NIR eVARI

35. • COLHEITA MECANIZADA SELETIVA
• COLHEITA DE PRECISÃO
✓ Objetivo: modelar a distribuição
espacial da produtividade e maturação
do café antes da colheita.
Foto: NelsonTavares

36. Foto: NelsonTavares
Validação da amostragem visual:
Ponto
Produtividade (Sacas de café ben./ha) Erro (%)
Real Estimada A B
1 49,97 40,60 9,37 18,75
2 70,16 67,67 2,50 3,56
3 91,61 69,75 21,86 23,86
4 89,32 71,83 17,49 19,58
5 82,45 73,91 8,54 10,35
6 56,63 48,93 7,70 13,60
21 38,93 52,05 -13,12 -33,69
22 84,74 65,58 19,15 22,60
14 54,13 59,34 -5,21 -9,62
23 66,62 62,46 4,16 6,25
24 68,71 56,21 12,49 18,18
25 62,46 46,85 15,62 25,00
20 56,84 41,64 15,20 26,74
7 58,71 66,62 -7,91 -13,48
13 41,22 44,76 -3,54 -8,59
Média 64,83 57,87 6,96 10,73
7570656055504540
90
80
70
60
50
40
PE
PR
Scatterplot of PR vs PE
PR = 4,97 + 0,619 PE
R-Sq(adj) = 91,4%

37. Foto: NelsonTavares
Geração de mapas
Velocidades e vibrações diferentes em função das manchas de produtividade
Região Velocidade Vibração
Azul = +80 sacas (Carga alta) 1000 m/h 950rpm
Verde = 60 a 80 sacas (Carga intermediária) 1000 m/h 850rpm
Amarela = 40 a 60 sacas (Carga “baixa”) 1500 m/h 750rpm
Tratamento
Café (%) Desfolha
(g/planta)
Caído Remanescente Colhido
APTotal 11,6 b 8,2 a 79,1 a 598,4 a
Padrão 21,0 a 8,4 a 69,6 b 526,8 a
CV(%) 30,17 48,44 11,24 18,85
Foto: NelsonTavares

38. • USO DE REDES NEURAIS ARTIFICIAIS
PARA RECONHECIMENTO DE
IMAGENS DE FRUTOS DE CAFÉ
✓ Objetivo: treinar e validar uma Rede
Neural Artificial para identificar e contar
frutos de café visando prescrição da
produtividade e maturação
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3
0 100000 200000 300000 400000
mAP
Step
confiabilidade do modelo
150 mil interações
estabilidade
R² = 0.98
R² = 0.77
R² = 0.94
R² = 0.56
0
20
40
60
80
100
120
140
160
0 25 50 75 100
Frutosimagem(manual)
Contagem automática
Verde Cana Cereja Seco
Galho
sobre
lona

39. Foto: NelsonTavares
R² = 0.76
R² = 0.95
R² = 0,9117
R² = 0,80
0
20
40
60
80
0 20 40 60 80
Frutosimagem(manual)
Contagem automática
Verde Cana Cereja Seco
Galho
na
planta
R² = 0.50
R² = 0.65
R² = 0,99
R² = 0,83
0
50
100
150
200
250
300
0 30 60 90 120 150 180
Frutosimagem(manual)
Contagem automática
Verde Cana Cereja Seco
Terço
da
planta
• RESULTADOS PRELIMINARES
✓ Contagem automática (imagens do terço da
planta): o modelo prevê aproximadamente
um terço do que realmente existe na lavoura.
✓ Modelo precisa ser melhor ajustado: frutos
não reconhecidos (falta de foco, sombras,
etc.)
✓ A estimação é realizada por aproximações de
valores de peso médio de um fruto de café.

40. • DIMENSIONAMENTO DA
MECANIZAÇÃO NAS LAVOURAS
CAFEEIRAS DO CERRADO
✓ Qual o número ideal de conjuntos
mecanizados para sua propriedade?
Foto: NelsonTavares

41. QUAL O NÚMERO IDEAL DE CONJUNTOS
MEC ANIZADOS PARA SUA PROPRIEDADE?
ENTENDER O
PROCESSO
Sede da
Fazenda
Decisão
Preparo das
máquinas
ManutençãoManutenção
Estrutura Pós-
Colheita
Colhedora
Trator -
Carreta
Colheita Café colhido
Manutenção
Estrutura Pós-
Colheita
(1)
(2)
(3)
(6)
(4)
(7)
(5)Fluxo
Preparação
Processo
Processo
Processo
Fim
Início
Processo pré-definido
Processo pré-definido
COLHEITA
PLANTA
Colhedora s/
Armazenamento
Transporte/Movimentação
DEIXARTUDO PRONTO PARA
NÃO HAVER PERDAS DETEMPO
Tavares & Silva (2019)

42. ▪104 tratores,
▪30 pulverizadores,
▪26 aplicadores de herbicida,
▪30 trituradores,
▪27 roçadoras,
ESTUDO
DE
CASO
▪34 adubadoras,
▪19 arruadores,
▪17 colhedoras,
▪21 recolhedoras e;
▪ 53 carretas basculantes.
2300,89 ha
de café
Tavares & Silva (2019)

43. Quantos hectares podem ser de
responsabilidade de 1 trator?
18,50
14,10 15,33
15,85
14,38 13,28
15,78
21,44
20,22
22,,80
27,34
22,65
36,36
0-50ha
X=15,09
ha/trator
51 - 100ha
X=14,48
ha/trator
101 - 200ha
X=20,83
ha/trator
201-300ha
X=20,65
ha/trator
301 -400ha
X=28,78
ha/trator
P1 P3 P8 P5 P9 P14 P12 P2 P4 P6 P7 P11 P13
X = 21,0
ha/ trator
Tavares & Silva (2019)
Estudo
de
Caso

44. Tavares & Silva (2019)
Estudo
de
Caso
1 pulverizador p/ 57,98ha
Tavares & Silva (2019)
P1 P3 P8 P5 P9 P14 P12 P2 P10 P4 P6 P7 P11 P13

45. Tavares & Silva (2019)
Estudo
de
Caso
1 colhedora p/ 133,1 ha
P1 P3 P8 P5 P9 P14 P12 P2 P10 P4 P6 P7 P11 P13
Tavares & Silva (2019)

46. Brainstorming:
Equipe interna
Técnicos
Produtores
Cooperativas
6.Considerações Finais
Administração
Eficiência Gerencial
Reposição de máquinas
Substituição/Reforma?
Estratégias gerenciais
Como
melhorar?

47. 2 km
0,9 km
2 km
1,7 km
2,2 km
2,4 km
2,5 km
3,2 km
3,1 km
6,4
km
Pontos de
abastecimento
Sede

48. 2 km
0,9 km
1,2 km
0,2 km
0,2 km
1,1 km
1,8 km
1,2 km
1,1 km
Pontos de
abastecimento
Sede
4,0
km

49. Sistematização de
Talhões
Projeto:
Faz. Santa Maria
Planejamento

50. COMO MELHORAR ?
Mão de Obra
• Motivação da equipe
• Capacitação
• Meta
• Recompensa
Operador Mantenedor

51. Manutenção preventiva
Equilíbrio operacional
Dimensionamento de frota
Treinamento de mão-de-obra
Antes de se inserir na alta tecnologia,
faça o básico corretamente!!

52. Seria muito audacioso e pretencioso
tentar prever o que acontecerá nas
próximas décadas.
A única certeza é de que boa parte da
forma e modelo de negócios na
Agricultura irá se reinventar.
O futuro já chegou!!

53. Agricultura 4.0
Ou você se insere
neste contexto,
ou você estará
ultrapassado!
ENERGIA
é o que tensiona o arco;
DECISÃO
é o que solta a flecha!
Sun Tzu

54. Dr. Rouverson Pereira da Silva
+55 (16) 99993-4575
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