Lúcio André de Castro Jorge, Embrapa Instrumentação

drones e sensores remotos na floresta

Nos últimos anos, surgem novas oportunidades com as inovações tecnológicas para produção agrícola e florestal. Para que o Brasil possa garantir, ou mesmo ampliar, sua capacidade de produção com sustentabilidade, tornam-se necessárias a modernização, a tecnificação e a inovação em toda a cadeia de produção agrícola e florestal, mais especificamente uma grande transformação, a floresta digital, como resultado da transformação digital do setor.

Os computadores e os celulares, cada vez mais acessíveis, a internet de baixo custo e a tecnologia wi-fi possibilitam acesso à informação e propiciam avanço da floresta digital, destacando-se como protagonistas nas decisões nos processos produtivos florestais no Brasil.

Cada vez mais interligados com seus aparelhos continuamente conectados à rede (web) e com acesso a qualquer tipo de informação em tempo real, o setor florestal tem sido um dos protagonistas e pioneiros na adoção de tecnologias digitais, destacando-se o uso de drones como uma das tecnologias mais adotadas, seguido da internet das coisas, da telemetria e do sensoriamento remoto.

A floresta digital, por meio de máquinas com sensores embutidos, uso de imagens de satélites, aeronaves remotamente pilotadas, como drones, tem possibilitado a coleta de inúmeros tipos de dados, como informações de solos, clima, características das florestas cultivadas e nativas, entre outras. O grande volume de dados levantados por meio da silvicultura de precisão constitui uma fonte rica de informação do campo. Atualmente, vertentes tecnológicas se consolidam em sistemas de produção limpos, com balanço positivo de carbono, baseados na sustentabilidade, apresentando rupturas tecnológicas, com uso mais eficiente dos recursos naturais e serviços ambientais.

No setor florestal, a silvicultura de precisão e a robótica, amparadas por tecnologias como sensoriamento remoto, sistema de informação geográfica e monitoramento do uso da terra, permitem o uso de sensores sem fio, localizados no solo, na planta, na atmosfera ou em máquinas e equipamentos, que, em conjunto com softwares de análise de dados, possibilitam um mapeamento mais preciso. Esse mapeamento propicia o plantio inteligente de sementes e a aplicação otimizada de insumos químicos ou biológicos para o manejo nutricional e sanitário da floresta, hoje, em especial, operações realizadas com drones. Sensores que fornecem imagens de plantas capturadas, seja pelos drones,

Dentre as pragas, as formigas cortadeiras, assim como as ervas daninhas, destacam-se, pela ocorrência generalizada no Brasil e pelo poder de causar desde pequenas perdas de produtividade até a perda total da plantação "

Lúcio André de Castro Jorge Pesquisador da Embrapa Instrumentação

seja por satélites, podem auxiliar na detecção de pragas, levando à aplicação de defensivos específicos e em quantidade adequada; dispositivos podem capturar informações sobre a colheita e mapear a produtividade de cada parte do terreno, visando ao manejo e à melhoria do desempenho da produção.

Por meio da floresta digital, sensores dispersos por toda a propriedade e interligados à internet (internet das coisas) gerarão dados em grande volume (Big Data) que necessitarão ser filtrados, armazenados (computação em nuvem) e analisados. Será necessário, cada vez mais, o auxílio de algoritmos mais aprimorados, por técnicas de inteligência artificial, para tomada de decisão na condução da produção florestal. Encontra-se aí um dos desafios do setor, encontrar o Analytics adequado.

Em especial, o monitoramento em florestas de eucalipto é fundamental para direcionar as tomadas de decisões, pois podem resultar no aumento da produtividade e na redução de custos. Atualmente, alguns gargalos desse tipo de cultivo estão em identificar, de forma precisa, o surgimento e a intensidade de infestação de pragas e doenças e ervas daninhas. Dentre as pragas, as formigas cortadeiras, assim como as ervas daninhas, destacam-se, pela ocorrência generalizada no Brasil e pelo poder de causar desde pequenas perdas de produtividade até a perda total da plantação, especialmente em plantios mais jovens. Nesse cenário, novos sistemas com base em inteligência artificial estão surgindo na silvicultura, baseados em deep learning e SLAM (Simultaneous Localization and Mapping), sendo um dos exemplos apresentados no vídeo (a seguir), demonstrando o futuro dos sistemas de visão 3D de baixo custo, onde se pode identificar formigueiros em tempo real com um robô terrestre ou drones com sistemas inteligentes de mapeamento. Esses sistemas são inovadores para o monitoramento da infestação de formigas cortadeiras e, então, na estimativa de volume de madeira. Os sensores visuais RGB são a fonte primária de informação para o mapeamento e a localização, uma vez que eles produzem representações densas e ricas do ambiente, que incluem textura, cor e forma. Um software com inteligência artificial permite o processamento em tempo real, gerando rapidamente o controle eficiente da área, uma das grandes dificuldades atualmente. Esse sistema é uma parceria Embrapa, Universidade Federal do Mato Grosso do Sul e empresas da área florestal.

Esses e outros exemplos estão chegando no campo, cada vez mais apresentando a aplicação localizada de insumos com drones, identificação de diferentes espécies nativas em florestas nativas, estudos de biomassa, levantamento de áreas de reflorestamento como crédito de carbono, bem como todo o acompanhamento de rotinas de inventários florestais, com apoio da robótica, inteligência artificial e realidade aumentada. As ferramentas estão chegando, e o negócio florestal poderá se beneficiar, em muito, tanto na lucratividade como na sustentabilidade.

ativos florestais do controle à inteligência de dados

Por muitos anos, a realidade da indústria florestal se pautou no envio manual, pouca precisão e dificuldade de controle das informações do setor. Com a popularização da IoT – internet das coisas –, e a tecnologia cada vez mais presente no dia a dia da floresta, ter mais visibilidade para melhorar a tomada de decisão em campo tornou-se uma obrigação para todos os gestores. No entanto, para atingir o real avanço na utilização da tecnologia, é necessário ir além dos atributos básicos disponíveis no mercado e focar em soluções inteligentes que apoiem o crescimento de uma empresa.

A base da automação florestal: Para melhor exemplificar o conceito, vamos utilizar uma pirâmide. Em sua base, encontram-se os conhecidos sistemas de gestão e monitoramento. Sua importância é clara, e sua existência já se tornou fundamental para a confiabilidade no acompanhamento diário da operação florestal. Seus benefícios são: 1. dados com mínima interferência manual possível, aumentando sua confiabilidade; 2. visão, em tempo real, do que acontece na operação; 3. mais agilidade na coleta de dados no campo; 4. informatização das orientações de execução de planejamento, como microplanejamento e rotograma; 5. melhor comunicação entre escritório e campo; 6. otimização dos recursos disponíveis, como insumos, equipamentos e pessoas; 7. gestão dos custos da floresta, garantindo execuções orçamentárias dentro do previsto.

Por isso a contratação desse tipo de solução é um dos primeiros passos dados na utilização de tecnologia em uma operação que busca ganhos reais de produtividade e redução de custo. No entanto essa é a base da pirâmide, e, para alcançar resultados realmente transformadores, não se recomenda parar por aí.

Sistemas integrados para toma-

da de decisão: Um erro muito comum das empresas ao investirem em novas tecnologias é a ideia de que sistemas isolados, que resolvem problemas específicos, serão a solução definitiva dos problemas da operação. Por isso o segundo tópico abordado, referente ao meio da pirâmide, fala sobre a importância de possuir múltiplos sistemas, mas que estejam plenamente integrados.

Devido à complexidade e ao cenário específico de cada operação florestal, é fundamental que as soluções sejam capazes de se comunicar. Dessa forma, é possível que as informações fluam entre todos os setores da empresa, permitindo que o gestor tome decisões mais assertivas. Uma organização com sistemas integrados tem menos burocracia e maior contribuição entre todas as áreas. Nesse processo de integração, depara-se com a necessidade de centralização das informações, para que seja possível fazer uma análise mais detalhada, com dados oriundos de múltiplas plataformas e sistemas, criando, então, um grande banco de dados com informações do passado, presente e futuro da floresta.

Suponha-se que, em uma operação de logística florestal, existam 50 rotas possíveis para se chegar de um ponto a outro (...) tomar a melhor decisão de forma manual não será uma tarefa fácil. "

Fabrício Emiliano Santos e Rafael Pereira Channel Sales and Customer Business Manager da INFLOR e CEO da AIKO, respectivamente

O futuro da floresta inteligente: Uma vez que o alicerce da pirâmide está implementado, a empresa já possui todos os recursos necessários para um próximo passo na adoção de novas tecnologias. Isso lhe possibilita usufruir de inúmeras inovações que estão sendo utilizadas em escala, por diversos setores da economia, caminhando para o topo da pirâmide.

Machine learning para autogestão dos operadores em campo: machine learning, conhecido como o “estudo de reconhecimento de padrões e da teoria do aprendizado computacional em inteligência artificial”, traz novas possibilidades de solucionar problemas na floresta. Um exemplo dessa tecnologia aplicada às operações florestais está na capacidade de ação imediata em situações de desvio de produtividade. Atualmente, se um operador passa por algum problema ao longo de um turno, a informação leva tempo para chegar até uma central de controle e ainda mais tempo para ser analisada. Até que a ação seja executada, muitas vezes, se perde a janela de oportunidade para resolver determinado problema.

Com isso, por mais que exista o monitoramento ativo dos equipamentos florestais na operação, ainda ocorrem grandes perdas de produtividade devido ao tempo de resposta humana para análise, verificação e tomada de decisão sobre o fato.

Essa inovação pode acontecer a partir de um conjunto de metas e curvas de produtividade das máquinas configuradas em um sistema, para servir como parâmetro de avaliação do operador. Com essas informações definidas, o sistema embarcado na cabine do equipamento começa a processar todas as variáveis que acontecem em tempo real.

Assim, é possível que o sistema aprenda como é o padrão de trabalho de cada operador e tenha capacidade de orientá-lo, para melhorar sua produtividade em prol do alcance das metas estabelecidas. Essas orientações podem acontecer por meio de alertas, dentro da própria cabine, no momento exato em que o problema acontece.

Otimização na logística e gestão de pátios: outro ponto a ser destacado é a utilização de algoritmos de otimização para a obtenção de melhores resultados de produtividade. Softwares programados com esses recursos são capazes de analisar o cenário e tomar a melhor decisão em poucos segundos.

Suponha-se que, em uma operação de logística florestal, existam 50 rotas possíveis para se chegar de um ponto a outro. Cada caminho possui uma distância, velocidade de tráfego permitida, restrições de horário particular e limite de peso permitido para trafegar.

Dados esses parâmetros, tomar a melhor decisão de forma manual não será uma tarefa fácil. Além de levar um tempo considerável, é possível que um ser humano tome uma decisão equivocada. Ao submeter esse desafio a um software, pode-se chegar à melhor decisão em menos de um segundo.

Esses algoritmos podem ser utilizados em praticamente todos os processos florestais: 1. na silvicultura e colheita, para a obtenção da melhor sequência de movimentação entre talhões, para as equipes operacionais; 2. na otimização do processo de entrega de insumos no campo, garantindo uma rota com menor esforço e no tempo adequado; 3. na designação do movimento de caminhões para buscarem madeira no campo; 4. para mesclar a chegada de caminhões com a madeira a ser consumida no pátio, de forma a garantir que o material certo está sendo consumido no tempo ideal; 5. na redução do tempo de fila nas gruas de carregamento no campo e no pátio de madeira.

Por isso, não basta possuir a informação correta sem a capacidade de tomar a melhor decisão e no menor tempo possível. A tecnologia, utilizada em sua forma plena, possibilita uma escala maior de tomada de decisão e desenvolvimento de um planejamento estratégico baseado em dados. Por essa razão, essas tecnologias são consideradas o topo da pirâmide de automação de ativos florestais.

Nesse cenário atual de incertezas, desafios e busca por melhor aproveitamento de recursos, alcançar o topo da pirâmide é o objetivo mais visado pelas empresas que possuem inovação e tecnologia como parte de sua estratégia de crescimento no longo prazo.

E, cada vez mais, se torna fundamental a busca por soluções completas, que possuem a capacidade de entregar todas as fases da pirâmide, no tempo certo e conforme a necessidade do planejamento estratégico de uma organização.