Drones, IA e Colhedores Robóticos: Conheça a Fazenda Totalmente Autônoma | William Boston, WSJ Novas tecnologias estão abrindo caminho para fazendas que podem funcionar sozinhas, com mínima intervenção humana. Nas colinas verdejantes da região de Palouse, no estado de Washington, o trator de Andrew Nelson zune pelos campos de trigo em sua fazenda de 7.500 acres. Dentro da cabine, ele não está segurando o volante—está em uma chamada Zoom ou checando mensagens. Engenheiro de software e agricultor de quinta geração, Nelson, 41 anos, está na vanguarda de uma transformação que está mudando a forma como cultivamos e colhemos nossos alimentos. O trator não está apenas dirigindo sozinho; seu conjunto de sensores, câmeras e software analítico também está constantemente decidindo onde e quando pulverizar fertilizante ou eliminar ervas daninhas. Muitas fazendas modernas já utilizam tratores guiados por GPS e tecnologia digital, como sistemas de software de gestão agrícola. Agora, os avanços em inteligência artificial significam que o próximo passo— a fazenda autônoma, com apenas uma mínima supervisão humana—está finalmente se tornando realidade. Imagine uma fazenda onde frotas de tratores autônomos, drones e colhedoras são guiadas por IA que ajusta as operações minuto a minuto com base em dados do solo e do clima. Sensores monitorariam a saúde das plantas em milhares de acres, acionando pulverizações ou irrigação precisas exatamente onde necessário. Os agricultores poderiam trocar longas horas na cabine por painéis de monitoramento e tomar decisões de alto nível. Cada semente, gota de água e onça de fertilizante seriam otimizadas para aumentar os rendimentos e proteger a terra—impulsionadas por um sistema conectado que se torna mais inteligente a cada estação. Grande parte da tecnologia para impulsionar uma revolução autônoma na agricultura já existe ou está quase pronta para o lançamento no mercado. "Estamos apenas chegando a um ponto de virada na viabilidade comercial de muitas dessas tecnologias", diz David Fiocco, sócio sênior da McKinsey & Co. que lidera a pesquisa sobre inovação agrícola. Uma pesquisa da McKinsey em 2022 descobriu que cerca de dois terços das fazendas americanas usam sistemas digitais para gerenciar suas operações agrícolas, mas apenas 15% das grandes fazendas e apenas 4% das menores investiram significativamente em robótica ou automação. Fiocco espera que o uso de robôs aumente dramaticamente nos próximos anos. Apesar da promessa das ferramentas digitais e das máquinas autônomas, o custo é uma grande barreira. A conectividade é outro obstáculo. Os robôs precisam se comunicar entre si. Transferir dados para a nuvem requer internet de banda larga, e de um campo remoto isso provavelmente precisa ser sem fio. Mas a internet sem fio e a banda larga terrestre não estão disponíveis em todos os lugares na América rural. Em países em desenvolvimento, a lacuna digital é ainda maior. Alguns agricultores estão experimentando a computação de borda, um design de rede que armazena dados mais perto de onde se originam. Mas os especialistas dizem que, em última análise, as fazendas precisam estar conectadas a sistemas baseados em nuvem. Aqui está uma visão de alguns dos componentes essenciais na visão da fazenda autônoma. Tratores autônomos Tratores que podem plantar, arar e colher com pouca ou nenhuma supervisão humana estão passando de protótipos para a prática. Fabricantes tradicionais e startups de tecnologia estão apostando alto. A Monarch Tractor, uma empresa de Livermore, Califórnia, lançou um trator totalmente elétrico, "opcional para o motorista", que agora está trabalhando em vinhedos. Seu modelo MK-V pode funcionar até 14 horas com uma carga e estar pronto para funcionar novamente após seis horas conectado. A Farmwise, outra empresa da Califórnia, desenvolveu um desherbador e arador mecânico guiado por IA que usa visão computacional e robótica para identificar e arrancar ervas daninhas, funcionando dia ou noite, reduzindo a necessidade de herbicidas. Em abril, o gigante das saladas Taylor Farms adquiriu a Farmwise, citando a promessa da tecnologia de reduzir custos de mão de obra e apoiar uma agricultura mais sustentável. A Deere & Co. está adotando uma abordagem incremental, adicionando camadas de automação para ajudar os agricultores a se familiarizarem com a tecnologia—e ver retornos imediatos—enquanto pavimenta o caminho para a autonomia total. Alguns dos grandes pulverizadores da Deere usam a tecnologia "See & Spray" que incorpora visão computacional e aprendizado de máquina para direcionar ervas daninhas em culturas de soja, milho e algodão. Treinados em milhares de imagens para identificar ervas daninhas em tempo real e comandar bicos individuais para pulverizar apenas onde necessário, reduz o uso de herbicidas em até dois terços, diz a empresa. Trinta e seis câmeras montadas em um braço de pulverizador escaneiam campos a 2.100 pés quadrados por segundo—muito além do que o olho humano pode gerenciar. Usar dados e IA para analisar plantas individuais pode eventualmente se tornar uma prática comum na agricultura. Uma fazenda de 5.000 acres pode conter cerca de 750 milhões de plantas, e o desafio é dar a cada uma sua parte de carinho e cuidado. "Tecnologia de sensoriamento combinada com modelos, combinada com automação e eventualmente autonomia onde faz sentido—há muitas oportunidades aí", diz Sarah Schinckel, diretora de tecnologias emergentes da empresa baseada em Moline, Illinois. Robôs e drones de colheita de frutas A automação, agora mais frequentemente usada em grandes fazendas com trigo ou milho dispostos em linhas organizadas, é um desafio maior para culturas como frutas e bagas, que amadurecem em momentos diferentes e crescem em árvores ou arbustos. Manter e colher essas chamadas culturas especiais é intensivo em mão de obra. "Nas culturas especiais, o pequeno exército de desherbadores e colhedores pode em breve ser substituído por apenas uma ou duas pessoas supervisionando a tecnologia. Isso pode estar a uma década de distância, mas é para onde estamos indo", diz Fiocco da McKinsey. Frutas frágeis como morangos e uvas representam um grande desafio. A Tortuga, uma startup de tecnologia agrícola em Denver, desenvolveu um robô para fazer o trabalho. A Tortuga foi adquirida em março pela empresa de agricultura vertical Oishii. O robô se assemelha ao Rover de Marte da NASA, com pneus largos e braços estendidos. Ele rola ao longo de uma cama de morangos ou uvas e usa um braço pinça longo para alcançar a videira e cortar uma única baga ou um cacho de uvas, colocando-os cuidadosamente em uma cesta. "A colheita robótica pode oferecer maior consistência e eficiência do que o trabalho manual, ao mesmo tempo em que reduz despesas e aborda as escassezes de mão de obra que afetam a indústria como um todo", disse Brendan Somerville, diretor de operações e cofundador da Oishii em um e-mail, acrescentando que a visão de longo prazo da empresa é automatizar completamente suas operações de colheita. A Tevel Aerobotics Technologies, com sede em Israel, visa ajudar os produtores de frutas a reduzir a necessidade de mão de obra com seus "Robôs Autônomos Voadores" que podem podar, desbastar e colher culturas. Usando IA e visão de máquina, os robôs localizam a fruta, determinam se está madura e, em seguida, a colhem da árvore. "Produtores que não adotarem robótica não sobreviverão—eles simplesmente não têm escolha", diz o CEO e fundador da Tevel, Yaniv Maor. No entanto, escalar ainda representa um desafio de custo para a empresa. Sensoriamento remoto, análise de imagens Drones e satélites, guiados por inteligência artificial, estão transformando as fazendas em operações orientadas por dados. Ao capturar imagens detalhadas e leituras de sensores, eles criam "gêmeos digitais"—réplicas virtuais de campos que mostram exatamente onde as culturas estão muito secas, muito molhadas ou sob ataque de doenças ou pragas. Essa tecnologia permite que os agricultores identifiquem problemas precocemente e direcionem intervenções de forma mais precisa, reduzindo desperdícios e aumentando os rendimentos. Embora partes desse sistema já estejam em funcionamento, o próximo passo é uma rede totalmente conectada de máquinas que não apenas detectam problemas, mas aprendem com eles. Ranveer Chandra, um executivo sênior da Microsoft que liderou aplicações de tecnologia agrícola, vê um futuro onde tratores e drones trabalham em conjunto, realizando tarefas como plantar ou pulverizar enquanto alimentam continuamente novos dados em modelos de IA adaptados às condições de cada fazenda. "Haverá mais automação, mais uso de drones, mais robótica—não serão fazendas sem agricultores, mas a IA amplificará significativamente a produtividade de cada cultivador", diz Chandra. "Cada vez que um drone voa ou um trator planta, ele está coletando dados que atualizam o modelo de IA único da fazenda."