Una asociación formada en el 5G Open Innovation Lab entre Blue White Robotics, Federated Wireless e Intel desarrolló un enfoque para lograr la automatización agrícola a través de una red inalámbrica privada sobre CBRS. Este enfoque permite el análisis en tiempo real y la visibilidad de los datos en la agricultura y opera los equipos agrícolas de forma autónoma con robótica adaptativa.
Satisfacer las crecientes necesidades de los agricultores del mundo
La visión por ordenador, la automatización de procesos y el análisis de datos de la Industria 4.0 han demostrado su capacidad para mejorar la productividad, ya que han transformado de forma constante una serie de industrias. La agricultura, sin embargo, ha tomado un camino más lento para adoptar las operaciones centradas en los datos. La naturaleza de las operaciones agrícolas presenta desafíos únicos que inhiben la adopción de la automatización y el análisis de datos.
Aun así, las soluciones inteligentes de vanguardia tienen el potencial de transformar el cultivo de alimentos ayudando a los agricultores a aumentar el rendimiento y la eficiencia operativa, al tiempo que abordan la escasez de mano de obra y los errores humanos. La analítica de datos también ofrece la oportunidad de proporcionar información que permita a los agricultores aumentar el rendimiento y mejorar la salud de los cultivos, reduciendo al mismo tiempo los recursos que necesitan.
El desafío: llevar la inteligencia a los campos
Uno de los obstáculos más importantes para la adopción de la automatización en la agricultura es la geografía. La mayoría de las explotaciones agrícolas están situadas en zonas rurales en las que las redes inalámbricas de alta velocidad
y baja latencia no suelen estar disponibles. Las redes celulares públicas están progresando, pero la cobertura y el ancho de banda pueden ser difíciles de conseguir y costosos. Además, la mayoría de las explotaciones agrícolas están repartidas por una amplia zona con una topografía variable, lo que supone un obstáculo para establecer una red inalámbrica que pueda alcanzar de forma constante el ancho de banda y la latencia necesarios para transmitir grandes volúmenes de datos en el momento oportuno.
La automatización en la agricultura también se ha visto limitada por el coste y el trastorno necesarios para sustituir los tractores, pulverizadores y otras máquinas por dispositivos totalmente autónomos. La mayoría de las explotaciones agrícolas no disponen de los recursos necesarios para arrancar y sustituir sus equipos, aunque los nuevos sistemas prometan un rendimiento transformador.
Como resultado de estos retos, conseguir la infraestructura necesaria para automatizar la agricultura requiere un enfoque único capaz de adaptar las soluciones a las necesidades de los agricultores y ganaderos individuales. Las soluciones para la automatización agrícola deben reducir las barreras que se interponen entre los agricultores y las plataformas digitales.
La solución: Tecnologías de robótica adaptativa combinadas con redes inalámbricas privadas
Una asociación entre Blue White Robotics, Federated Wireless e Intel ha desarrollado un nuevo tipo de solución agrícola automatizada. Este enfoque reúne una combinación de tecnologías robóticas y de redes adaptables que pueden adaptarse a casi cualquier explotación agrícola. Esta solución escalable emplea la potencia de la computación de borde y una red inalámbrica privada para transformar el equipo existente de un agricultor en una flota de vehículos autónomos capaces de realizar una serie de tareas con poca intervención humana.
Cómo funciona
Unir a los socios y la tecnología adecuados
Con la misión de aliviar las graves y preocupantes presiones sobre nuestro suministro mundial de alimentos, Blue White Robotics ha trabajado en soluciones para aportar autonomía y capacidades de análisis de datos a la agricultura. Se han dado cuenta de que las barreras tradicionales a la conexión en red en la agricultura han limitado lo que podían conseguir solos. En colaboración con el 5G Open Innovation Lab, se asociaron con el innovador de redes Federated Wireless, que aportó su enfoque único a la ingeniería de redes inalámbricas privadas. Intel se unió a esta asociación para ofrecer experiencia en computación de borde y herramientas de software líderes en la industria para el desarrollo de IA y redes.
Juntos, este equipo diseñó una solución única que se desplegó con éxito en una bodega en funcionamiento. Esta prueba cooperativa demostró el valor de las redes inalámbricas privadas para establecer la conectividad de banda ancha inalámbrica y permitir el análisis automatizado en tiempo real en la agricultura.
Robótica flexible que preserva el valor de los equipos existentes
Blue White Robotics ha desarrollado un camino único hacia la autonomía. Esta ruta permite a los agricultores una rampa hacia la automatización necesaria para operar la granja del siglo XXI, transformando sus tractores existentes en plataformas agrícolas autónomas e inteligentes. El kit autónomo adaptable de Blue White Robotics, que puede instalarse en casi cualquier tractor moderno, permite un funcionamiento totalmente robotizado y una gestión centralizada. Y lo hace manteniendo la función manual. Con solo pulsar un interruptor, los agricultores pueden desactivar la robótica y utilizar sus equipos como de costumbre.
Mediante la fusión de sensores, el kit de robótica combina datos de GPS, lidar y cámaras de alta resolución para permitir el movimiento y el funcionamiento autónomos. Blue White Robotics ha desarrollado un modelo de inteligencia artificial basado en el aprendizaje profundo que permite un alto grado de percepción al tiempo que supera los desafíos del ruido y el clima. Ahora que son capaces de percibir su entorno y tomar decisiones, estos tractores autónomos adaptados pueden realizar una serie de tareas, como la pulverización, la siega, el disecado, el desempolvado y otras, sin necesidad de intervención humana.
Blue White Robotics también ofrece una completa plataforma de gestión de datos que conecta los componentes robóticos, ingiere datos para su análisis y centraliza la gestión para que un solo operador pueda dirigir toda una flota de equipos agrícolas. También colaboran estrechamente con los agricultores para optimizar la solución y asegurarse de que ofrece los resultados que estos desean.
Red inalámbrica privada para la automatización y el análisis
La conexión de los tractores robóticos a un sistema centralizado de gestión requería un enfoque de próxima generación para las redes inalámbricas. Para habilitar los kits de automatización de Blue White Robotics, Federated Wireless ayuda a los clientes finales a crear una red inalámbrica privada que emite en el Servicio de Radio de Banda Ancha para Ciudadanos (CBRS), sin licencia y gestionado en la nube. Este espectro, que oscila entre 3.550 y 3.700 MHz en la banda de 3,5 GHz, fue puesto a disposición del público por la FCC con la intención específica de impulsar nuevos casos de uso innovadores, como la tecnología inalámbrica privada para la Industria 4.0.
El CBRS no solo proporciona un espectro que satisface las necesidades de datos de los agricultores, sino que ofrece un modelo de espectro compartido y libre de licencias. Las redes celulares públicas tradicionales cobran por byte, lo que puede sumar rápidamente para casos de uso avanzado con requisitos de datos masivos. Con el modelo CBRS, el uso de datos es ilimitado, lo que ayuda a compensar los costes de establecer una red privada personalizada. El uso del espectro compartido CBRS también significa que la red inalámbrica es realmente privada. Los datos generados in situ nunca tienen que cruzar la Internet pública o una red celular pública compartida.
Las redes inalámbricas privadas que funcionan con el espectro compartido CBRS proporcionan la combinación adecuada de comunicaciones de larga distancia y transmisiones de onda corta de gran volumen que ayudan a superar los retos geográficos y topográficos de la agricultura. Federated Wireless crea soluciones inalámbricas privadas que se adaptan a los requisitos exactos del caso de uso del cliente, en este caso las aplicaciones y los dispositivos que permiten la agricultura automatizada.
La solución inalámbrica preintegrada garantiza que la conectividad se adapte a tres componentes clave de la solución agrícola automatizada. El primero son las comunicaciones para los mecanismos de seguridad del equipo robótico. Si surge un problema, el operador puede ser alertado inmediatamente con información sobre lo que está sucediendo.
El segundo componente transmite datos de mayor volumen, lo que permite mejorar la información, como las imágenes del estado de los cultivos captadas por los tractores. El tercero transmite datos en tiempo real generados por varios sensores. Esto permite un análisis en tiempo real que puede utilizarse para servicios que pueden mejorar la productividad de una granja.
Rápida implementación de comunicaciones personalizadas en tiempo real
Gracias a una preparación especializada y a la colaboración con expertos en redes de Intel, Federated Wireless puede preintegrar los componentes de la solución y personalizarlos según las necesidades específicas de la granja, huerto, bodega u otra operación agrícola. En un reciente despliegue de agricultura inteligente, la preintegración y la optimización permitieron a Federated Wireless desplegar una red inalámbrica privada en menos de tres días de trabajo in situ, minimizando las interrupciones para el agricultor.
Federated Wireless no solo ha demostrado que las redes inalámbricas privadas pueden suministrar la conectividad inalámbrica de próxima generación necesaria para la automatización y la integración de datos, sino que su diseño de soluciones integrales garantiza que la red privada se adapte a los requisitos de uso específicos del agricultor y de sus instalaciones y operaciones.
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