Una guía completa para la detección de plagas basada en IoT con sus beneficios

Los insectos y roedores siempre han sido una molestia para los agricultores. Se alimentan de sus esfuerzos e infestan los cultivos para propagar diversas enfermedades. Por lo tanto, controlar y mantener su población es importante para que un agricultor garantice la salud de los cultivos.

Los pesticidas e insecticidas han jugado un papel importante en la prevención de infestaciones. Sin embargo, plantean diferentes consecuencias ambientales y sociales. El uso extremo de pesticidas puede resultar en una contaminación severa del agua y del suelo y también puede intoxicar las plantas con químicos dañinos. Además, los insectos y las chinches se vuelven reacios a ellos con la exposición continua que obliga a los agricultores a depender de pesticidas más pesados. Aunque también se están utilizando otros métodos como la manipulación genética de semillas para hacer que los cultivos sean más robustos contra el ataque de plagas, son bastante costosos para su aplicación práctica.

La ejecución de Internet de las Cosas en el sector agrícola ha traído un gran desarrollo relacionado con el manejo de plagas en el campo. El propietario de una granja ahora puede usar diferentes sensores para monitorear el crecimiento de plagas y tomar más contramedidas para controlarlas. A continuación se muestra una lista de diferentes sensores que se utilizan para identificar y rastrear el crecimiento de insectos.

Sensor utilizado para la detección de plagas:

1) Cámaras y sensores de bajo consumo:

Los sensores de captura de imágenes para la detección de plagas son famosos entre los agricultores debido a su bajo costo y alto retorno de la inversión. Instalan un sensor de imagen de bajo costo en las trampas que captura las imágenes de las plagas en ella y las envía a una plataforma centralizada de forma inalámbrica. Con base en la cantidad de insectos presentes en las trampas, los agricultores determinan la ubicación de la infestación de insectos y toman medidas para eliminarlos de los campos. Junto con su bajo costo, este sensor también ofrece ventajas en términos de alta escalabilidad y movilidad.

2) Sensores térmicos de alta potencia:

Los sensores de imagen de baja potencia solo hacen clic en imágenes aleatorias de insectos que son visibles a simple vista. Sin embargo, varios patógenos que varían en milímetros también causan diferentes enfermedades de cultivos en los campos.

La termografía es un método que utiliza sensores térmicos e infrarrojos para medir la cantidad de luz reflejada por una superficie. Cada superficie refleja una cantidad distinta de energía luminosa, que también se denomina firma espectral. Las plantas y el suelo tienen un espectro espectral especial que se registra previamente en los espectrómetros. En caso de que un patógeno cubra la superficie de las hojas de la planta, el rango de espectro de la planta cambiará indicando un ataque de las plagas. Este método es altamente efectivo para detectar los insectos y su etapa del ciclo de vida. Sin embargo, este método es costoso y sensible a los cambios en las condiciones ambientales.

3) Detección de imágenes fluorescentes:

En este método, la cantidad de clorofila presente en una planta se mide en función de su cambio en los parámetros de fluorescencia. Una cámara óptica captura imágenes de las hojas de una planta y luego las compara con las imágenes existentes de una hoja sana. El cambio en los patrones de clorofila indica la presencia de patógenos o plagas.

Aunque este método detecta la presencia de plagas en un cultivo, su aplicabilidad en los campos es muy limitada debido a problemas de escalabilidad. Además, este método solo se puede utilizar con cultivos que contengan clorofila.

4) Sensores Acústicos:

La detección de insectos y roedores a través de la detección de sonido es otra forma efectiva de garantizar la calidad de las plantas. Los sensores acústicos inalámbricos situados en ubicaciones aleatorias en un campo pueden captar ondas sonoras de insectos. Las ubicaciones con ondas de sonido altas indican una mayor concentración de insectos. Un agricultor puede así rociar pesticidas en estos lugares para asegurar la calidad de los cultivos.

Este método rentable ofrece una alta precisión en la detección de infestaciones de plagas y se puede utilizar a una escala más amplia. Sin embargo, su precisión se reduce drásticamente en condiciones climáticas lluviosas y ventosas.

5) Sensores de gas:

Las plantas cuando están estresadas producen compuestos químicos volátiles específicos. Estos compuestos difieren según el estrés que sienten. Por ejemplo, el compuesto secretado debido a un cambio ambiental será diferente al compuesto emanado debido a la infestación de plagas. Por lo tanto, estos compuestos deben estudiarse antes de que puedan usarse para identificar ataques causados ​​por insectos o roedores.

Una vez estudiados estos compuestos, se puede utilizar un sensor de gases para identificar el ataque de plagas o el tipo y naturaleza de la infección. El único inconveniente de estos métodos es el del muestreo necesario para recolectar compuestos volátiles para el análisis de datos.

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Ventajas que ofrecen los sistemas de control de plagas basados ​​en IoT:

Estos sensores están ayudando a los agricultores a identificar lugares en sus campos infectados por insectos y patógenos. Los datos recopilados a través de estos sensores se transfieren instantáneamente a una plataforma centralizada de forma inalámbrica. Mediante el uso de esta plataforma, un agricultor puede monitorear la salud de su cultivo desde lugares distantes y protegerlo del ataque de insectos y roedores. Las ventajas que ofrece IoT al sector agrícola en materia de control de plagas son:

1) Supervisión de la infestación de plagas y la salud de los cultivos:

A través del monitoreo a distancia, un agricultor puede recopilar fácilmente información sobre la presencia de insectos y roedores. Los sensores colocados en diferentes rincones del campo detectan la infestación de plagas o patógenos y la transmiten a un tablero. Un agricultor puede usar este tablero para conectarse instantáneamente con sus campos y administrar la salud de los cultivos.

El monitoreo remoto de plagas ha reducido drásticamente la inspección manual y las visitas aleatorias al sitio. Los agricultores ahora pueden enfocarse en áreas afectadas por insectos y rociar pesticidas solo en las áreas requeridas. Esto reduce considerablemente el uso innecesario de pesticidas, minimizando las posibilidades de intoxicación de cultivos y contaminación ambiental. Los datos recopilados también pueden utilizarse para identificar la raza de los insectos y su población en las zonas de cultivo afectadas.

2) Monitoreo y análisis del tiempo:

Los datos recopilados por los sensores de detección de plagas, cuando se registran y analizan adecuadamente, pueden predecir el ataque de plagas. El seguimiento de las condiciones climáticas y los patrones de reproducción también puede ayudar a identificar el nivel de amenaza de las poblaciones de plagas.

Durante las temporadas de reproducción, la probabilidad de infestaciones es extrema. Además, los roedores se alimentan de cultivos para acumular grasa antes de hibernar. Los análisis predictivos hacen uso de dicha información para establecer patrones y tendencias de posibles brotes de plagas y ataques de enjambres. Según el tipo de infestación de plagas y su población, la función de análisis también puede recomendar pasos para la prevención futura e información para un tratamiento completo.

3) Monitoreo automatizado de la salud de los cultivos:

El manejo integrado de plagas (MIP) es un proceso que se fomenta para favorecer las consecuencias ecológicas, sociales y económicas del control de plagas. Es un enfoque que se enfoca en el uso limitado de pesticidas para controlar el daño de las plagas e incurrir en los menores peligros posibles relacionados con los pesticidas.

La implementación de IoT en el sistema IPM automatizará operaciones que consumen mucho tiempo, como la medición e inspección manual de puntos de datos. La automatización hace que el proceso sea más preciso, rentable y ayuda a los agricultores a tomar medidas instantáneas en función de la respuesta de los sensores. También se optimizará el uso de pesticidas, lo que disminuirá aún más la contaminación ambiental y el daño a la salud de los cultivos.

CONCLUSIÓN:

Es importante que el propietario de una granja controle y elimine las plagas de su campo para garantizar la salud del cultivo. El advenimiento de IoT en el sector agrícola ha permitido a un agricultor monitorear y controlar de forma remota la infestación de plagas. Con una inversión única, un agricultor puede integrar un sistema de control de plagas impulsado por IoT en su granja y detectar con precisión la presencia de insectos y roedores sin inspección manual. Sin embargo, la capacidad completa de IoT en la agricultura se basa en el uso combinado de sus aplicaciones basadas en la agricultura. El control de plagas a distancia junto con el manejo de cultivos, el monitoreo del clima y el manejo del ganado está permitiendo el desarrollo de varios enfoques agrícolas modernos que el sector agrícola nunca vio en el pasado.