Agriculture 4.0 : l'avenir de la technologie agricole

Ces dernières années, l'écosystème alimentaire mondial a été perturbé par de multiples facteurs allant des crises géopolitiques aux catastrophes naturelles, en passant par le réchauffement climatique, qui ont inversé les progrès réalisés dans le cadre des Objectifs de Développement Durable pour 2030. En conséquence, de plus en plus de pays sont confrontés à un niveau croissant d'insécurité alimentaire. Et avec la croissance démographique mondiale générant une demande croissante de production alimentaire, l'agriculture est confrontée à un défi majeur.

Comment l'agriculture 4.0 peut-elle aider cette industrie à optimiser ces ressources pour assurer une sécurité alimentaire globale pérenne ?

Le Canada est le septième pays avec la plus grande superficie de terres arables au monde et il est l'un des plus grands producteurs et exportateurs agricoles au monde. Selon le Conseil de l’Innovation Agroalimentaire, l'industrie agricole et agroalimentaire du Canada génère 113,8 milliards de dollars, soit 6,6 % du PIB du pays, et emploie plus de 2,3 millions de personnes, soit un Canadien sur huit. 

La quatrième révolution agricole est en marche et le Canada doit saisir cette occasion pour exploiter le potentiel agricole du pays. Les nouvelles technologies dérivées de l'agriculture 4.0 ont déjà intégré ce secteur dans plusieurs pays pour devenir plus écologique, remédier à la pénurie de main-d'œuvre et créer un approvisionnement alimentaire plus sûr et plus transparent. L'ère de l’internet de l'agriculture, propulsée par des technologies telles que les tracteurs autonomes et les capteurs montés sur drone, constitue une avancée considérable. 

Dans cet article, nous verrons qu'il est plus que nécessaire pour le secteur agricole de développer de nouvelles méthodes pour augmenter sa productivité. Mais au-delà de l'optimisation de la production, il s'agit aussi de proposer des produits de meilleure qualité, pour répondre à la demande de consommateurs de plus en plus exigeants.

L’internet des objets (IoT)

Selon l'Union internationale des télécommunications, l'Internet des objets (IdO) ou l’Internet of Things (IoT), en anglais, est :

  Une infrastructure mondiale pour la société de l'information, qui permet de disposer de services évolués en interconnectant des objets (physiques ou virtuels) grâce aux technologies de l'information et de la communication interopérables existantes ou en évolution ».

L’Internet des objets regroupe donc des objets connectés tels que les capteurs, les sondes et autres appareils physiques, ainsi que plusieurs technologies du type logiciels et réseaux. Ces derniers sont utilisés dans le but d’être connectés à un réseau Internet pour recevoir et/ou transmettre des données. Ces connexions sont établies dans l’objectif de rassembler des multitudes de données entre elles, tout en assurant une communication efficace entre les différents processus. 

L’IoT permet de faciliter l’accès à l’information, notamment grâce à l’optimisation de la collecte des données, tout en minimisant l’intervention humaine. C’est pourquoi le domaine de l’agriculture se prête très bien à ces nouvelles technologies. 

Des satellites pour optimiser l’exploitation agricole

Une idée fausse mais répandue sur l’utilisation des satellites, c’est qu’ils sont exclusivement utilisés pour la télécommunication, la météo ou le système de positionnement global (GPS). Mais détrompez-vous, les satellites ont une influence sur le secteur agricole !

Au Canada, la surveillance par satellite est un outil précieux pour les agriculteurs. Le 12 juin 2019, la nouvelle génération de satellites canadiens d'observation de la Terre, intitulée la mission de la Constellation RADARSAT (MCR) a été lancée. Trois satellites identiques se déplaçant en formation scrutent chaque jour 90% de la surface de notre planète. Ils surveillent en permanence les ressources naturelles telles que les lacs, les rivières, les forêts et les terres agricoles. Les images collectées permettent de détecter des détails invisibles à l'œil nu. Le satellite vérifie les conditions des cultures ainsi que la teneur en humidité du sol, offrant un aperçu global des exploitations.

À l'aide des données RADARSAT, les agriculteurs peuvent recueillir en temps réel des données pour vérifier l’humidité du sol et l’état des cultures et des plantations, cibler les zones qui ont besoin de plus d'engrais ou d'eau. Cela permet de surveiller la santé du sol et des cultures afin d'éviter le gaspillage de ressources. Les satellites sont des technologies permettant aux agriculteurs du Canada et du monde entier, de maximiser le rendement de leurs cultures tout en réduisant leur utilisation de produits potentiellement polluants. 

Capteurs dédiés sur terrain

Il s’avère très utile de coupler les données satellites à des capteurs dédiés sur terrain. Cette technologie permet de vérifier le taux d’humidité des plantations, ou encore de contrôler à distance les systèmes d’irrigation intelligents. Ce type de système a la capacité de s’adapter aux conditions météorologiques afin de planifier l’irrigation du terrain en conséquence à l’aide de drones d’épandage ou d’autres systèmes d’irrigation automatique. 

Ces capteurs peuvent être placés directement sur les plantations, au sein même des cultures,  afin de vérifier le taux de croissance ou encore l’hydratation.  Certains robots intelligents sont également utilisés pour des missions de désherbage, grâce à un système de guidage contrôlé par l’Intelligence Artificielle (IA). 

Des objets connectés adaptés à l’élevage

L'une des principales révolutions dans le domaine de l'élevage est le collier connecté. Dans le passé, les colliers étaient utilisés pour que les vaches puissent être visuellement identifiables par l'éleveur. Aujourd'hui, le médaillon appliqué sur le collier a été remplacé par des objets connectés, équipés d'une multitude de capteurs, permettant à l'éleveur d'être informé de l'état de l'animal et de son comportement en temps réel. Une technologie permettant la collecte automatique de données telles que : température corporelle, période d'ovulation et de gestation, ingestion et rumination, alimentation, etc. Ces données permettent de comparer le comportement de chaque animal mais aussi celui de l’ensemble du troupeau.

Combiner l’IoT à une plateforme de gestion Qualité et HSE ?

Les objets connectés permettent d'automatiser la collecte de données tout en favorisant la traçabilité des activités. Mais pour pouvoir exploiter efficacement ces données, il est nécessaire de disposer d'une plateforme de gestion digitalisée. Les informations issues des différents capteurs et sondes peuvent ainsi être directement corrélées à un système de traçabilité. L'analyse des données est effectuée automatiquement après synthèse à l'aide de modules de Business Intelligence (BI) pour générer des rapports et des graphiques complets et attractifs.

Une plateforme dédiée fournit des outils et des fonctionnalités intégrés pour faciliter l'exploration de données. Accessibles sur tablettes et smartphones, les données et statistiques sont appréciables en temps réel et à tout moment. Très utile pour ajuster les paramètres en conséquence et/ou mettre en place des actions correctives.

Ce type de plateforme est généralement doté de multiples fonctions permettant d'automatiser facilement les tâches redondantes et chronophages. Il est habituellement composé de :

• Logiciel appelé SaaS : Le Software as a Service (SaaS), ou Logiciel en tant que Service en Français est un outil permettant d'analyser les données collectées par les capteurs pour guider les prises de décision. Par exemple, si les capteurs d'humidité fournissent des données indiquant qu'il vient de pleuvoir, l’activation du système d'irrigation sera automatiquement décalée.
• Interface utilisateur : Une interface permettant aux utilisateurs d'interagir entre eux et avec le système à l'aide d'un ordinateur, d'une tablette ou d'un smartphone. Souvent représenté sous la forme d'une application (mobile ou Web) avec des tableaux de bord pour afficher les tendances d'humidité et permettre aux utilisateurs d'activer ou de désactiver manuellement les systèmes d'irrigation à distance.
  
  

Idéalement, les différentes applications devraient être compatibles avec des objets connectés comme les lunettes de réalité augmentée, qui peuvent être très utiles sur le terrain et dans les champs, notamment lorsque les mains sont sales ou mouillées.

De nombreux pays connaissent actuellement une forte hausse des prix de détail des denrées alimentaires, en raison de divers facteurs tels que les pénuries de main-d'œuvre, les dévaluations, la flambée des prix des engrais, etc. L'innovation agricole est aujourd'hui le principal moteur de la croissance économique du secteur, permettant l'optimisation des ressources mais aussi une occasion d'atteindre les objectifs de sécurité alimentaire mondiale et de durabilité.

En savoir plus

> Découvrez  le Top 3 des Applications Agroalimentaires