Agro 4.0: Habilitando a transformação digital da agricultura por meio da IoT

Alguns anos se passaram desde o surgimento da tecnologia Internet of Things (IoT) e sua massificação. Depois vimos o surgimento da Indústria 4.0 e agora o Agro 4.0, tornando a digitalização de áreas rurais um tema relevante, especialmente no Brasil onde o agronegócio é muito importante para a economia. Hoje em dia, o IoT já é uma tecnologia madura, evidenciado por casos de sucesso de implementação em grande escala desta tecnologia na produção agrícola. No entanto, a combinação desta tecnologia com outras ainda abre muitas oportunidades, potencializando ainda mais as chances de agregar valor à cadeia de produção agrícola. Ou seja, as oportunidades dentro da tecnologia IoT estão na agregação e integração de um conjunto de outras tecnologias disruptivas. Este artigo apresenta uma revisão de literatura com os conceitos de IoT, o status atualizado dessa tecnologia, as oportunidades previstas, as tecnologias agregadas, o futuro do IoT, e a visão de implementação prática agrícola no campo no Brasil.

Palavras-chave:
Internet das Coisas; IoT; Agro 4.0; tecnologias disruptivas; Big data; Blockchain Inteligência Artificial; 5G

Autoria

Gustavo Correa Lima ^**Author for correspondence

Líder de plataforma de comunicação sem fio no CPqD, Centro de Pesquisa e Desenvolvimento em Telecomunicações, Campinas-SP, Brasil, gcorrea@cpqd.com.brCentro de Pesquisa e Desenvolvimento em TelecomunicaçõesBrasilCampinas, SP, BrasilLíder de plataforma de comunicação sem fio no CPqD, Centro de Pesquisa e Desenvolvimento em Telecomunicações, Campinas-SP, Brasil, gcorrea@cpqd.com.br

https://orcid.org/0000-0001-8726-230X

Fabrício Lira Figueiredo

Gerente de Desenvolvimento de Negócios - Agronegócio Inteligente, Centro de Pesquisa e Desenvolvimento em Telecomunicações, Campinas-SP, Brasil, fabricio@cpqd.com.brAgronegócio Inteligente, Centro de Pesquisa e Desenvolvimento em TelecomunicaçõesBrasilCampinas, SP, BrasilGerente de Desenvolvimento de Negócios - Agronegócio Inteligente, Centro de Pesquisa e Desenvolvimento em Telecomunicações, Campinas-SP, Brasil, fabricio@cpqd.com.br

https://orcid.org/0000-0002-8922-7337

Armando Eduardo Barbieri

Gerente de Marketing de Produto, Trópico Sistemas e Telecomunicações da Amazon Ltda, Campinas-SP, Brasil, armando.barbieri@tropiconet.comTrópico Sistemas e Telecomunicações da Amazon LtdaBrasilCampinas, SP, BrasilGerente de Marketing de Produto, Trópico Sistemas e Telecomunicações da Amazon Ltda, Campinas-SP, Brasil, armando.barbieri@tropiconet.com

https://orcid.org/0000-0003-4492-7628

Jorge Seki

Engenheiro e pesquisador em telecomunicações no CPqD, Centro de Pesquisa e Desenvolvimento em Telecomunicações, Campinas-SP, Brasil, jseki@cpqd.com.brCentro de Pesquisa e Desenvolvimento em TelecomunicaçõesBrasilCampinas, SP, BrasilEngenheiro e pesquisador em telecomunicações no CPqD, Centro de Pesquisa e Desenvolvimento em Telecomunicações, Campinas-SP, Brasil, jseki@cpqd.com.br

https://orcid.org/0000-0001-5539-1123

*Author for correspondence

Editores do artigo: Professor Daniel Albiero - daniel.albiero@gmail.com e Professor Alek Sandro Dutra - alekdutra@ufc.br

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Figuras

Figuras (8)

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Figure 1
Gartner Hype Cycle chart showing IoT as a maturing technology with plenty of opportunities, especially in Brazil’s agribusiness (GARTNER REPORT, HYPE CYCLE FOR THE INTERNET OF THINGS, 2020GARTNER REPORT, HYPE CYCLE FOR THE INTERNET OF THINGS. 15 July 2020. Available at: https://www.primekey.com/gartner-report-hype-cycle-for-the-internet-of-things. Access in: Nov. 17, 2020.
https://www.primekey.com/gartner-report-... )

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Figure 2
IoT in agriculture depending on sensors and applications with different roles within the Smart Farm (FAROOQ et al., 2019FAROOQ, M. S. et al. A Survey on the Role of IoT in Agriculture for the Implementation of Smart Farmin. IEEE Access, SPECIAL SECTION ON NEW TECHNOLOGIES FOR SMART FARMING 4.0: RESEARCH CHALLENGES AND OPPORTUNITIES, Oct. 2019.)

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Figure 3
Comparison of IoT, M2M, IoE, and Industry 4.0 (LUETH, 2020)

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Figure 4
The basic view of the IoT components and layers

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Figure 5
IoT reference model (based on ITU-T Y.2060) for IoT architecture (PATEL; PATEL, 2016PATEL, K. K.; PATEL, S. M. Internet of Things-IOT: Definition, Characteristics, Architecture, Enabling Technologies, Application & Future Challenges. International Journal of Engineering Science and Computing, v. 6, no. 5, May 2016.)

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Figure 6
Common network or connectivity technologies commercially available that are segmented by coverage and data rate (DIFFERENT WAYS TO CONNECT IOT DEVICES TO TRANSMIT AND RECEIVE DATA, 2020DIFFERENT WAYS TO CONNECT IOT DEVICES TO TRANSMIT AND RECEIVE DATA. Embedded AMS The Embedded Blog. Oct 15, 2019. Available at: https://embeddedams.nl/different-ways-to-connect-iot-devices-totransmit-and-receive-data/. Access in: Dec. 07, 2020.
https://embeddedams.nl/different-ways-to... )

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Figure 7
Proposed security model for Smart Farming (FAROOQ et al., 2019FAROOQ, M. S. et al. A Survey on the Role of IoT in Agriculture for the Implementation of Smart Farmin. IEEE Access, SPECIAL SECTION ON NEW TECHNOLOGIES FOR SMART FARMING 4.0: RESEARCH CHALLENGES AND OPPORTUNITIES, Oct. 2019.)

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Figure 8
Geographical distribution of the coverage of the base stations of public mobile networks in Brazil in 2019 (FIGUEIREDO et al., 2020FIGUEIREDO, F. L. et al. Artigo Inteligência em campo. 15 de Outubro 2020. Available at: https://portalmaquinasagricolas.com.br/inteligencia-em-campo/. Access in: Nov. 15, 2020.
https://portalmaquinasagricolas.com.br/i... )

Figure 1 Gartner Hype Cycle chart showing IoT as a maturing technology with plenty of opportunities, especially in Brazil’s agribusiness (GARTNER REPORT, HYPE CYCLE FOR THE INTERNET OF THINGS, 2020GARTNER REPORT, HYPE CYCLE FOR THE INTERNET OF THINGS. 15 July 2020. Available at: https://www.primekey.com/gartner-report-hype-cycle-for-the-internet-of-things. Access in: Nov. 17, 2020.
https://www.primekey.com/gartner-report-... )

Figure 2 IoT in agriculture depending on sensors and applications with different roles within the Smart Farm (**FAROOQ et al., 2019**FAROOQ, M. S. et al. A Survey on the Role of IoT in Agriculture for the Implementation of Smart Farmin. IEEE Access, SPECIAL SECTION ON NEW TECHNOLOGIES FOR SMART FARMING 4.0: RESEARCH CHALLENGES AND OPPORTUNITIES, Oct. 2019.)

Source: GartnerID: 441743

Figure 3 Comparison of IoT, M2M, IoE, and Industry 4.0 (LUETH, 2020)

Source: Wikipedia, McKinsey, IoT Analytics

Figure 4 The basic view of the IoT components and layers

Figure 5 IoT reference model (based on ITU-T Y.2060) for IoT architecture (PATEL; PATEL, 2016PATEL, K. K.; PATEL, S. M. Internet of Things-IOT: Definition, Characteristics, Architecture, Enabling Technologies, Application & Future Challenges. International Journal of Engineering Science and Computing, v. 6, no. 5, May 2016.)

Figure 6 Common network or connectivity technologies commercially available that are segmented by coverage and data rate (DIFFERENT WAYS TO CONNECT IOT DEVICES TO TRANSMIT AND RECEIVE DATA, 2020DIFFERENT WAYS TO CONNECT IOT DEVICES TO TRANSMIT AND RECEIVE DATA. Embedded AMS The Embedded Blog. Oct 15, 2019. Available at: https://embeddedams.nl/different-ways-to-connect-iot-devices-totransmit-and-receive-data/. Access in: Dec. 07, 2020.
https://embeddedams.nl/different-ways-to... )

Figure 7 Proposed security model for Smart Farming (**FAROOQ et al., 2019**FAROOQ, M. S. et al. A Survey on the Role of IoT in Agriculture for the Implementation of Smart Farmin. IEEE Access, SPECIAL SECTION ON NEW TECHNOLOGIES FOR SMART FARMING 4.0: RESEARCH CHALLENGES AND OPPORTUNITIES, Oct. 2019.)

Figure 8 Geographical distribution of the coverage of the base stations of public mobile networks in Brazil in 2019 (**FIGUEIREDO et al., 2020**FIGUEIREDO, F. L. et al. Artigo Inteligência em campo. 15 de Outubro 2020. Available at: https://portalmaquinasagricolas.com.br/inteligencia-em-campo/. Access in: Nov. 15, 2020.
https://portalmaquinasagricolas.com.br/i... )

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