Em uma lavoura sem sensores, decidir a hora de molhar a plantação ainda pode depender do olhar, da experiência e até do toque do produtor na terra. Foi pensando em levar mais tecnologia para essa realidade, sem os altos custos dos sistemas disponíveis no mercado, que quatro alunos da Firjan SENAI Duque de Caxias desenvolveram uma solução capaz de monitorar as condições da lavoura e indicar quando é necessário irrigar.
O projeto, batizado de AGRA – Agronomia Autônoma Direta, reúne sensores, energia solar, comunicação sem fio e uma Inteligência Artificial desenvolvida pelos próprios estudantes. A tecnologia conquistou o segundo lugar na 4ª Semana Estadual do Técnico Industrial CRT-RJ, realizada em setembro, no Rio de Janeiro.
Por trás do projeto estão quatro alunos do curso técnico em Automação Industrial com trajetórias bem diferentes: César Augusto de Azevedo e Mello de Moraes Manes, Jorge Luis Benedito de Oliveira, Patrícia Bezerra de Paiva e Luiz André Lucas Paula de Oliveira. O grupo teve orientação de Bryan Cupello, técnico de Educação da instituição.
O objetivo em comum era resolver um problema concreto: tornar a agricultura de precisão mais acessível, principalmente para pequenos e médios produtores.
Tecnologia para quem ainda verifica a terra com as mãos
O AGRA foi testado em uma lavoura de hortaliças na Região Serrana, formada por uma área aberta e uma pequena estufa. No local, não havia sistema de sensoriamento e a irrigação era feita com mangueiras. Para saber a hora de colocar água na plantação, o produtor recorria principalmente à própria experiência.
“Não tinha nenhum tipo de sensoriamento. A irrigação era feita através de mangueiras, então eles tinham que saber através do tato qual era o momento certo de fazer a irrigação”, relatou Cesar.
A proposta dos alunos foi justamente aproximar esse produtor de recursos tecnológicos que costumam ser mais caros e encontrados em propriedades com maior infraestrutura.
O sistema monitora informações como temperatura e umidade do ar e do solo, luminosidade e radiação ultravioleta. Os dados são enviados para uma plataforma desenvolvida pelo próprio grupo e analisados pela Inteligência Artificial.
Com essas informações, o produtor pode identificar situações de estresse hídrico e saber com maior precisão quando a lavoura precisa ser irrigada.
Nos testes realizados pela equipe, o protótipo alcançou 92,4% de precisão nas leituras e 99,1% de disponibilidade. A economia estimada de água chegou a 37,2%.
IA também conversa com o produtor
Uma das partes mais diferentes do AGRA está na maneira como essas informações podem chegar a quem está no campo.
A equipe desenvolveu do zero uma Inteligência Artificial para integrar o sistema e a conectou a óculos inteligentes. Ao caminhar pela lavoura utilizando o equipamento, o operador pode conversar com a IA por áudio e receber informações sobre as condições do cultivo, o estado da planta e dados técnicos relacionados ao que está observando.
A preocupação com a realidade das propriedades rurais também aparece na infraestrutura do projeto. Os sensores funcionam com baterias de lítio recarregadas por painéis solares, reduzindo a dependência da rede elétrica.
Para transmitir as informações, o AGRA combina tecnologias de comunicação de curta e longa distância. Uma delas é a LoRa, que permite enviar dados por distâncias maiores com baixo consumo de energia, inclusive em áreas onde o sinal de celular ou o acesso à internet são limitados.
Custo foi um dos principais desafios
A equipe também buscou reduzir uma das principais barreiras para a adoção desse tipo de tecnologia: o preço.
Segundo o levantamento realizado pelos estudantes, um único ponto comercial de medição do solo custa, em média, R$ 1.950. Um kit básico acompanhado de uma central de comunicação pode chegar a R$ 5.500.
O problema é que uma única medição pode não ser suficiente. Umidade e temperatura podem variar dentro da mesma propriedade, tornando necessária a instalação de sensores em diferentes pontos.
“O diferencial foi atacar justamente essa barreira. O monitoramento agrícola de precisão já existe, mas é caro. A nossa resposta foi de arquitetura, não apenas de componente. Concentramos o custo de conectividade em um ponto central e reduzimos ao máximo o custo de cada nó adicional”, explica Bryan Cupello.
No AGRA, a conexão fica concentrada em uma central. Com isso, novos pontos de medição podem ser acrescentados sem repetir toda a estrutura de conectividade.
Quatro alunos, diferentes gerações
O desenvolvimento do projeto também reuniu estudantes em momentos diferentes da vida. Os integrantes da equipe têm entre 19 e 64 anos e chegaram ao curso de Automação Industrial por trajetórias distintas.
César Augusto conta que transformar a ideia em um sistema funcionando exigiu encontrar soluções em conjunto.
“O projeto em si foi bem desafiador para a gente. Tiveram várias etapas em que a gente teve que quebrar a cabeça juntos para conseguir chegar a um consenso. E o aprendizado no SENAI ajudou muito, porque a gente teve uma base técnica desenvolvida diretamente na área do projeto”, contou.
César e Jorge têm baixa visão e participam do Programa Autonomia e Renda, voltado à qualificação profissional e à inclusão no mercado de trabalho.
Aos 64 anos, Jorge já trabalhava como técnico em eletrônica e aproveitou a oportunidade para ampliar os conhecimentos em uma área que sempre fez parte de sua vida.
“Eu já estudei em vários lugares, mas aqui, para mim, foi essencial. Nós conseguimos desenvolver esse projeto com a ajuda do SENAI e da instrução do SENAI”, disse.
Patrícia Bezerra, moradora de Campos Elíseos, em Duque de Caxias, é formada em Administração e estava desempregada quando conseguiu uma vaga por meio do Autonomia e Renda. Entrar em Automação Industrial significou começar praticamente em uma nova área.
“Foi um desafio, porque Automação Industrial é uma área bem diferente. Eu queria muito aprender e hoje estou aqui. O SENAI me ajudou muito na parte técnica, os professores também são ótimos e aprendo muito com eles sobre tecnologia e inovação”, afirmou.
O mais jovem da equipe é Luiz André, de 19 anos. Depois de cerca de um ano no SENAI, ele já planeja continuar os estudos na área.
“Quero tentar fazer uma faculdade mais voltada para a parte de tecnologia, me desenvolver mais, fazer outros cursos e buscar emprego na área”, afirmou.
Projeto fica em segundo lugar no RJ
O AGRA foi apresentado na 4ª Semana Estadual do Técnico Industrial CRT-RJ, realizada no dia 17 de setembro, na unidade Firjan SENAI SESI Tijuca. Durante a competição, a banca examinadora acompanhou o sistema funcionando, com os sensores coletando informações ambientais em tempo real.
Para César, chegar à competição já era motivo de satisfação para o grupo.
“Nós quatro confiávamos muito no projeto, confiávamos muito no nosso desenvolvimento. A gente ficou tão feliz de ter participado que a premiação não foi o foco”, afirmou.
A conquista do segundo lugar ganhou outro peso depois que a equipe assimilou o resultado.
“Quando a gente conseguiu digerir o que aconteceu, ficou extremamente feliz, porque é um reconhecimento de verdade do que a gente conseguiu colocar à prova”, concluiu.
Patrícia também destacou o trabalho coletivo. “Foi de muita alegria, muita emoção. A gente trabalhou junto com essa equipe maravilhosa para trazer esse prêmio para o SENAI Caxias”.
Próximo teste será uma safra completa
Depois da premiação, o grupo pretende avançar na validação do AGRA. O próximo passo é levar o sistema novamente ao campo, aumentar a quantidade de pontos de medição e acompanhar seu desempenho em diferentes tipos de solo durante uma safra agrícola completa.
Além do AGRA, a Firjan SENAI Duque de Caxias participou da Semana Estadual do Técnico Industrial com a equipe ByteCode, responsável por um projeto de autenticação biométrica palmar integrada à realidade virtual.
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