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Prof. Rogério Traballi Prof. Claudio Scheidt UNIDADE II Estudos Disciplinares Drones e a Indústria do Futuro Fonte: acervo pessoal. Aplicar no local correto. No momento adequado. Quantidades de insumos necessários à produção agrícola. Otimizando as áreas. Tanto quanto a tecnologia e os custos envolvidos o permitam. Agricultura de precisão Agricultura tradicional X precisão Agricultura convencional Agricultura de precisão Desconsidera variabilidade espacial. Área de produção é considerada homogênea. Aplicação generalizada dos recursos em área total. Considera a variabilidade espacial. Área de produção é considerada heterogênea. Aplicação localizada dos recursos em taxas variáveis no devido tempo. Fonte: autoria própria. Ciclo Coleta de dados Intervenções Tomada de decisões Ciclo AP Fonte: autoria própria. Sistema global de navegação por satélites Fonte: https://blog.cpetec nologia.com.br/es clareca-suas- duvidas-sobre- gnss-global- navigation- satellite-system/ Vários sistemas: Sistema global de navegação por satélites Fonte: autoria própria. GPS – Estados Unidos 31 satélites + 1 reserva (20.000 km da Terra) Glonass – Rússia 24 satélites (19.100 km da Terra) Compass (BeiDou) – China, não operacional – plano de cobertura global, com 35 satélites, em 2020 Galileo – Europa, até 2014 – 4 satélites (23.200 km da Terra) Satélites geoestacionários são colocados em uma órbita sobre um ponto fixo, de tal forma que o satélite tenha um período de rotação igual ao da Terra. Esses satélites estão, sempre, localizados sobre a Linha do Equador, e os seus equipamentos e instrumentos estão apontados para certa área do globo, que podem ser áreas bem grandes, como países inteiros. Satélites geoestacionários Receptores híbridos: conferem maior estabilidade de trabalho, pela maior cobertura de sinal dos satélites dos diferentes sistemas Fonte: Adaptado de: https://blog.cpetecnologia.com.br/escl areca-suas-duvidas-sobre-gnss- global-navigation-satellite-system/ ORDINARY GPS vs. TOPCON GPS Erro de órbita dos satélites. Erro de reflexão. Erro de disponibilidade seletiva. Efeitos da atividade solar. Erro de refração. Fontes de erros do satélite Fonte: autoria própria. 160 140 120 100 80 60 40 20 0 -20 -40 -60 -80 -100 -120 -140 -160 -180 -200 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Cintilação ionosférica Fonte: https://www.colada web.com/geografia /camadas-da- atmosfera Camadas da atmosfera. Quanto maior a altitude, menores as temperaturas. A partir da ionosfera, a temperatura volta a subir. Troposfera Estratosfera (maior concentração de ozônio) Mesosfera Ionosfera Exosfera ± 600 km 80 km 50 km 10 km Nível do mar 0 A ionosfera tem forte influência na propagação dos sinais GNSS, podendo causar os efeitos degenerativos nos sinais transmitidos. A cintilação ionosférica pode ser descrita como uma mudança rápida na fase e na amplitude do sinal GNSS, causada por irregularidades da densidade da camada da ionosfera ao longo do caminho percorrido pelo sinal. Cintilação ionosférica A cintilação pode enfraquecer ou, até mesmo, causar a perda total do sinal GNSS recebido pelos receptores, fazendo com que as máquinas que estejam trabalhando no campo percam o sinal de GNSS e parem de trabalhar com os sistemas, como o piloto automático. Cintilação ionosférica Assinale a alternativa que não contém um Sistema Global de Navegação por Satélites: a) GPS – Estados Unidos. b) Glonass – Rússia. c) Compass – China. d) Galileo – Europa. e) DNA – Canadá. Interatividade Assinale a alternativa que não contém um Sistema Global de Navegação por Satélites: a) GPS – Estados Unidos. b) Glonass – Rússia. c) Compass – China. d) Galileo – Europa. e) DNA – Canadá. Resposta Otimização: sempre funcionando. Coordenação: no lugar certo e no tempo certo. Conexão: ao ciclo de produção. Valores Comparações de produtos para a agricultura de precisão Pontos fortes Produto de última geração, produto com padrão mundial AGCO, facilidades de upgrade de precisão Lealdade à marca, área já coberta por torres RTK Grande número de produtos oferecidos Pontos fracos Necessidade de máquinas com a preparação para as vendas after market Protocolo de rádio – transmissão do proprietário Trimble ainda não possui a interface com as máquinas AGCO preparadas para o piloto automático Recursos diferenciais Hardware que permite fácil upgrade dos níveis de precisão Manobra automática de cabeceira (linha BR) Sinal RTX Desenvolvimento futuro Construção de taipas (arroz), trabalhar com RTK via sinal GSM Sistemas de direcionamento automático não baseados em GNSS (similar ao Claas) Desenvolvimento de kits interfaces para os modelos que, ainda, não têm Inteligência de mercado Usa a mesma estação base RTK do System 150 (compatibilidade), pode substituir o terminal GX-45 e trabalhar com o receptor AGI-3 Utilização do kit hidráulico Raven para a compatibilidade after market; Sinal diferencial SF1 Direcionando-se para as soluções integradas OEM Visão geral Fonte: autoria própria. 1. Linhas de referência – capacidade de ter mais de uma linha de referência em um mesmo arquivo, de acordo com as condições de terreno típicas da cana-de-açúcar. 2. Exportar todas as linhas – capacidade de gravar todas as linhas, no plantio ou na sulcação. 3. Projeto – capacidade de usar os mapas com as linhas geradas no computador ou criadas na operação anterior. Precisão e repetibilidade exigidas por certas operações agrícolas Na Figura 01, temos uma orientação de linhas que geram mais manobras do que quando comparada ao mesmo talhão na Figura 02. Planejamento de percurso Fonte: autoria própria. Figura 01 Número de manobras: 215 Figura 02 Número de manobras: 181 RTK (Real Time Kinematic) é o método mais preciso de correção de sinal GNSS (erro inferior a 2,5 cm em 95% do tempo). O RTK amplia as possibilidades da tecnologia de navegação por satélites, possibilitando reduzir para, apenas, alguns milímetros a margem de erro do GPS. É feito com o uso de uma estação de referência localizada em um ponto georreferenciado, transmitindo o sinal de correção via rádio UHF. RTK ou Real Time Kinematic (posicionamento cinemático em tempo real) Fonte: autoria própria. SATÉLITE TORRE RTK MÁQUINAS As bases RTK podem ser usadas de duas maneiras Fonte: autoria própria. Base móvel Normalmente, é montada sobre um tripé, tendo um alcance de 3 a 4 km. Base fixa Normalmente, é montada sobre uma estrutura metálica fixa, tendo um alcance de 20 km. Comparação entre as bases Base RTK Móvel Raio de alcance 3 a 4 km Potência do rádio 1 Watt Tipo de rádio Interno Base RTK Fixa Raio de alcance 20 km Potência do rádio 35 Watts Tipo de rádio Externo É tornar as suas coordenadas conhecidas em um dado sistema de referência. Esse processo inicia-se com a obtenção das coordenadas, de pontos do local a ser georreferenciado, conhecidos como pontos de controle. A obtenção das coordenadas pode ser realizada em campo a partir de levantamentos topográficos, realizados com o auxílio da base RTK Hiper AG, na qual será realizada a gravação dos pontos. Georreferenciamento O georreferenciamento é feito para garantir que a coordenada usada pelo sistema de “piloto automático” seja a mais exata possível, garantindo a precisão necessária no campo. A coordenada, sendo a mais exata, vai garantir que não exista um deslocamento de linhas, principalmente, quando se faz o uso do tráfego controlado. Por que georreferenciar? Como georreferenciar? Fonte: autoria própria. Primeiro passo é identificar o ponto a ser georreferenciado. Realizar a gravação dos pontos por um períodode 24 horas. Processá-los em um software GIS (Topcon Tools). Instalar e configurar a base Hiper AG para coletar os pontos. Extrair os dados da base Hiper AG com a utilização de um computador através do software TRU. 1 2 3 4 5 O sinal RTK é transmitido por ondas de rádio UHF, por frequências homologadas pela Anatel, que é o órgão brasileiro que regulamenta os serviços de telecomunicações. O sinal é recebido também via rádio UHF instalado nas máquinas. Transmissão do sinal Trabalham com as frequências diferentes, cada um com a sua faixa distinta. O sistema utilizado deve estar homologado junto à Anatel, estando este, legalmente, apto para ser comercializado em território brasileiro. A frequência utilizada pelo sistema deve estar licenciada pela Anatel, seguindo o boletim informativo da agência reguladora. Os sistemas atuais de RTK que são comercializados no Brasil Faixas de frequência que são trabalhadas pelos principais fabricantes da indústria Fonte: autoria própria. Como se chama o processo que se obtém as coordenadas em campo, a partir de levantamentos topográficos realizados com o auxílio da base RTK Hiper AG, na qual será realizada a gravação dos pontos? a) GPS. b) Glonass. c) Compass. d) Galileo. e) Georreferenciamento. Interatividade Como se chama o processo que se obtém as coordenadas em campo, a partir de levantamentos topográficos realizados com o auxílio da base RTK Hiper AG, na qual será realizada a gravação dos pontos? a) GPS. b) Glonass. c) Compass. d) Galileo. e) Georreferenciamento. Resposta Geoprocessamento G e o p ro c e s s a m e n to Coleta Armazenamento Tratamento e análise Uso integrado Cartografia Sensoriamento remoto Fotogrametria Topografia GNSS Dados alfanuméricos Banco de dados Modelagem de dados Geoestatística Aritmética lógica Análise de redes Análise topológica Reclassificação SIG – GIS CAD Conjunto de técnicas relacionadas ao tratamento da informação espacial Fonte: autoria própria. Conjunto de tecnologias para a coleta, o processamento, a análise e a disponibilização de informação com referência geográfica. As geotecnologias são compostas por soluções em hardware, software e peopleware que, juntas, se constituem em poderosas ferramentas para a tomada de decisão. As geotecnologias estão entre os três mercados emergentes mais importantes da atualidade, junto com a nanotecnologia e a biotecnologia. Geotecnologia Fonte: autoria própria. Sem mapa de produtividade Análise do solo Mapa de produtividade Análise do solo Tratamento por média Zonas de manejo Otimização Fonte: autoria própria. Sistema de mapeamento de produtividade que monitora a colheita, armazena os dados de produtividade e os parâmetros operacionais da máquina. Otimização Fonte: autoria própria. Por meio de modernos sensores e da tecnologia GNSS, é possível registrar o rendimento da máquina e mapear a produtividade da lavoura, a fim de conhecer a variabilidade existente e subsidiar as tomadas de decisão sob os modernos conceitos da agricultura de precisão. Sistema Global de Navegação por Satélite (GNSS) refere-se à constelação de satélites que possibilita o posicionamento em tempo real de objetos, bem como a navegação em terra ou mar. Maximizar o rendimento do agricultor Existe variabilidade nas lavouras (manchas de cores diferentes), ou seja, existem locais de alta e baixa produtividade. Nessa situação, conseguimos enxergar uma mancha (amarelada) na lavoura; essa mancha pode representar baixa produtividade. Qual é a necessidade de conhecer a variabilidade de uma lavoura através de um mapa de produtividade? Fonte: autoria própria. Com o mapeamento, é possível conhecer esses locais por intermédio de um mapa de produtividade. Nesse mapa, estará identificada a localização de onde se encontra a mancha representada no campo ao fundo. Gerando um mapa de produtividade, pode-se confrontar os dados da colheita com os dados das análises de solos, e criar as zonas de manejo para a adubação e a correção do solo. Assim, cada zona recebe a quantidade de produto que, realmente, é necessária, nem mais, nem menos. Variabilidade de uma lavoura através de um mapa de produtividade Fonte: autoria própria. Comparativo Modelo Fieldstar II Green Star AF S PLM Terminal C2100 C1000 GS2 1800 GS3 2630 AFS 700 Pro IntelliView CFX 750 FmX 1000 Tela 12.1 7 – 10.2 10.4 10.4 8 – 12.1 Touch screen Sim Sim Sim Sim Sim Marcadores Sim Sim Não Não Não Transferência de dados USB USB USB USB USB Sensor de rendimento Fluxo de Massa Fluxo de Massa Fluxo de Massa Fluxo de Massa Sensor Óptico Sensor de umidade Leitura Contínua Leitura Contínua Retenção Retenção Sensor Óptico Antena Garmin StarFire 3000 162 162 162 Máquinas BC 8800 BC 6500 BC 7500 STS 9470 9570 9670 9770 – S680 - Algodão 7760 Axial-Flow 2566 2688 2799 7230 8230 9230 CR 5080 6080 9060 9080 9090 Várias marcas e modelos Software Apex AFS Software FarmWorks Fonte: autoria própria. GPRS é a sigla de General Packet Radio Services, ou Serviços Gerais de Pacote por Rádio. GPRS é uma tecnologia que tem o objetivo de aumentar as taxas de transferência de dados entre os celulares, facilitando a comunicação e o acesso às redes. Telemetria Grava os dados de localização e operação automaticamente. Envia os dados via GPRS (rede celular) do veículo para os servidores (central de processamento de dados). Análise das informações no escritório através de informações e relatórios gerados no website. 1. GRAVAR 2. ENVIAR 3. ANALISAR Fonte: autoria própria. Benefícios Ferramentas necessárias para otimizar os tempos e reduzir os custos Controle e planejamento das atividades para a melhor eficiência operacional: Identificar os gargalos de produção nas operações atuais e melhorar os processos; Controlar as operações em tempo real e avaliar se estão sendo executadas conforme o planejado; Corrigir esses problemas com mais agilidade antes que seja tarde demais; Avaliar e classificar o desempenho dos operadores para identificar as necessidades de treinamento; Plano de manutenção. Fonte: autoria própria. Localização das máquinas Fonte: autoria própria. Histórico das máquinas Fonte: autoria própria. Criação de cercas limitadoras Fonte: autoria própria. Relatórios: dados, serviços, tempo do motor, eficiência, de campo, comparação... Fonte: autoria própria. O geoprocessamento é um conjunto de técnicas relacionadas ao tratamento da informação espacial. Qual alternativa não tem relação com o geoprocessamento? a) Coleta de dados. b) Armazenamento de dados. c) Tratamento de dados. d) Uso integrado. e) Dogmas. Interatividade O geoprocessamento é um conjunto de técnicas relacionadas ao tratamento da informação espacial. Qual alternativa não tem relação com o geoprocessamento? a) Coleta de dados. b) Armazenamento de dados. c) Tratamento de dados. d) Uso integrado. e) Dogmas. Resposta Fazenda do futuro Fonte: autoria própria. Trator autônomo Fonte: autoria própria. Uva Fonte: https://pt.techbriefly.com/esta-e-a-primeira-fazenda-totalmente- automatizada-com-robos-e-inteligencia-artificial-tech-42253/ Na Austrália, a SwarmFarm Robotics está alugando robôs para matar as ervas daninhas que, também, podem realizar as tarefas como arar e pulverizar. As empresas dizem que as suas máquinas são menores e mais inteligentes do que o gigantesco maquinário que pretendem substituir. Produtividade: robôs em fazendas ajudam na agricultura (Bloomberg/Bloomberg) Fonte: https://exame.com/tecnologia/robos- comecam-a-dominar-fazendas-com- automatizacao-do-cultivo/ A fazenda Santa Rosa tem os seus passos vigiados em uma espécie de “Big Brother rural”. O consumo de ração, o ganho de peso e a sanidade são monitorados como uso de softwares e uma parafernália eletrônica, como: câmeras, drones e sensores. Altair, município de pouco mais de 4 mil habitantes Fonte: https://revistagloborur al.globo.com/Noticias /Pesquisa-e- Tecnologia/noticia/20 20/01/fazenda-digital- administracao-hi- tech-da-fazenda- santa- rosa.html?status=500 Fazenda vertical da Europa usa LEDs de horticultura Fonte: https://www.agroplanning.com.br/2020/03/17/maior-fazenda- vertical-da-europa-usa-leds-de-horticultura/ Maior flexibilidade para a realização de outras tarefas. Possibilidade de realizar mais do que duas ordenhas diárias. Redução no número de empregados. Acompanhamento detalhado da ordenha por relatórios no computador. Adaptação rápida dos animais ao sistema. Retorno garantido do investimento. Ordenha robotizada Moderna ordenha trabalhando sem parar Fonte: https://www.milkpoint.com.br/empresas/novidades-parceiros/solucoes-integradas-gea- ajudam-a-fazenda-colorado-a-alcancar-o-topo-da-pecuaria-leiteira-nacional-88998n.aspx Fazenda inteligente totalmente automatizada Fonte: https://www.pensarcontemporaneo.com/primeira-fazenda-inteligente-totalmente- automatizada-da-australia-usara-apenas-robos-para-trabalho-de-campo/ Charles Sturt University e a empresa de tecnologia Food Agility anunciaram que farão uma parceria para construir a Fazenda Digital Global Fonte: https://jovempan.com.br/opiniao- jovem-pan/comentaristas/kellen- severo/fazenda-vai-operar-somente-com- robos-sem-presenca-de-humanos.html Holanda investe em fazenda flutuante para aproximar o campo da cidade Fonte: https://revistagloborural.globo.com/Noticias/Agricultura/noticia/2018/12/holanda -investe-em-fazenda-flutuante-para-aproximar-o-campo-da-cidade.html Assinale a alternativa incorreta sobre a ordenha robotizada: a) Maior flexibilidade para a realização de outras tarefas. b) Possibilidade de realizar mais do que duas ordenhas diárias. c) Aumento do número de empregados. d) Acompanhamento detalhado da ordenha por relatórios no computador. e) Adaptação rápida dos animais ao sistema. Interatividade Assinale a alternativa incorreta sobre a ordenha robotizada: a) Maior flexibilidade para a realização de outras tarefas. b) Possibilidade de realizar mais do que duas ordenhas diárias. c) Aumento do número de empregados. d) Acompanhamento detalhado da ordenha por relatórios no computador. e) Adaptação rápida dos animais ao sistema. Resposta TV Bloomberg. Manuais técnicos AGCO. Referências ATÉ A PRÓXIMA!
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