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IoT, crowdsourcing, big data... Les microprocesseurs s’emballent pour les céréales

Barbara Ates Villaudy Terre-net Média

L’informatique appliquée à l’agriculture est un secteur en pleine effervescence. Entre les start-up privées et les recherches subventionnées par l’Europe, les innovations technologiques ne manquent pas ! Mais il n’est pas simple de s’y retrouver dans cette profusion de nouveaux services qui visent à rendre l’agriculture plus durable, grâce à un modèle économique moins dépendant de la chimie, tout en conservant une production viable pour l’exploitant.

Capteurs de collecte de données en agricultureLes drones, les capteurs et les robots sont les partenaires indispensables de l’agriculture numérique. (©Arvalis)

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mpossible d’être exhaustif tant les innovations dans le domaine des nouvelles technologies agricoles sont nombreuses ! Certaines sont encore à l’état de recherche, d’autres sont balbutiantes mais nécessitent une application à plus grande échelle pour asseoir leurs résultats. Pour y voir plus clair, et mieux cerner les applications concrètes et les bénéfices pour les producteurs, Arvalis-Institut du végétal a organisé à Paris, les 24 et 25 janvier, sous l’égide de l’Inra, les premières biennales de l’innovation céréalière, baptisées Phloème.

Une tendance se dégage : la collecte d’informations, issues de mesures rigoureuses (cultures, sols, humidité, azote, etc.) via des capteurs pour alimenter des logiciels d’aide à la décision, domine. L’essor du GPS, RTK, de la robotique et la qualité des images aériennes via le satellite Sentinel confirment l’orientation du métier vers une agriculture de précision en optimisant les traitements et l’utilisation de l’eau. Arvalis-Institut du végétal teste en réel ces applications numériques dans les fermes expérimentales appelées Digifermes.

L’information à grande échelle

Quelle que soit l’application informatique, elle ne peut exister sans éléments de mesure. On parle de crowdsourcing qui peut se traduire par "données de masse puisées à la source". L’idée consiste à acquérir un maximum d’informations sur les cultures et la météo, par l'intermédiaire de multiples capteurs, comme des lasers à balayage, des caméras infrarouges, des radiomètres, etc. Ils transmettent leurs résultats grâce à un réseau bas débit moins coûteux que le Wifi et le GSM.

PhloèmeArvalis-Institut du végétal a organisé à Paris, les 24 et 25 janvier, sous l’égide de l’Inra, les premières biennales de l’innovation céréalière, baptisées Phloème. (©Arvalis)

Les objets connectés, appelés IoT (Internet of things – prononcer aioti) mesurent la nature du sol, la végétation, l’hygrométrie, la quantité d’azote, le taux d’infestation en adventices, la couleur des feuilles… et envoient leurs relevés en temps réel. En résumé, les IoT alimentent le crowdsourcing, afin que les chercheurs bénéficient d’une multitude d’informations, qu’ils vont organiser et coupler pour les retransmettre aux exploitants agricoles via des outils d’aide à la décision accessibles depuis leur smartphone, leur tablette, leur PC.

Plateformes de données

Les systèmes prévus pour la collecte, le traitement, le stockage et la dissémination des informations posent la question de la propriété, du consentement des agriculteurs, de la sécurité de stockage et des protocoles d’utilisation. Les instituts agricoles ont réfléchi au problème de ces gros volumes de données (big data) et formulé 10 recommandations qui ont contribué à la naissance du projet Casdar Multipass. Cet écosystème interopérable protège les échanges de données des exploitations, gère les consentements et garantit la transparence sur l’usage de ces renseignements.

C’est dans cet esprit que la plateforme Api-Agro réceptionne les relevés bruts, les organise, les valorise afin qu’ils puissent être utilisés par d’autres acteurs, mais aussi pour leurs propres applications comme le logiciel Clim’ Alert qui offre un aperçu à l’échelle nationale du stress thermique sur le blé tendre d’hiver. Cette libre circulation de l’information, couplée aux mesures des IoT, laisse le champ libre à la création de multiples programmes que ce soit pour la recherche, les filières agricoles ou le domaine privé. De nombreux appels à projets sur les semences et la sélection végétale et la transition agro-écologique des exploitations sont en cours.

Fourmillement de projets

Les big data alimentent des modèles comme le CHN qui modélise les échanges de carbone, eau et azote dans les systèmes de culture et assiste le pilotage de l’irrigation et la fertilisation. Grâce aux données d’épidémiosurveillance en temps réel à l’échelle de la France, IPSim, développé par l’Inra, suit l’évolution de bioagresseurs comme la rouille brune ou le piétin du blé. En anticipant l’arrivée de la maladie avec une précision parcellaire, il est possible d’agir plus rapidement pour obtenir un meilleur résultat.

Prometteur mais pas encore disponible, l’outil d’aide à la décision Simulteau offre une gestion optimum de l’eau pour l’irrigation. Il croise les données des cours d’eau et des sols, et intègre les restrictions. Quant à Farmstar, il s’appuie sur des photos prises par satellite pour définir un plan d’apport d’azote avec une modulation intraparcellaire. Les résultats, précis au centimètre près, s'utilisent directement sur le tracteur via le GPS ou le RTK. Grâce à l’imagerie hyperspectrale, le projet Irigam mesure les longueurs d’onde et différencie ainsi les épis de blé sains de ceux atteints de la fusariose. L’objectif est de déceler les variétés de blé résistantes à la maladie.

Capteurs optiques utilisés en agriculturePlusieurs types de capteurs optiques sont déjà utilisés en agriculture. (©Arvalis)

La spectrométrie proche infrarouge (SPIR) étudie la composition des sols. Même si, actuellement, ses résultats sont moins fiables qu’une analyse de terre classique, sa rapidité et son faible coût sont des atouts non négligeables. Systelia enfin a conçu une sonde acoustique doublée d’une sonde thermométrique, qui détectent précocement la présence d’insectes dans les céréales stockées. Les performances des IoT ne cessent de progresser. Les dernières prouesses technologiques permettent de mesurer des paramètres tels que l’état de croissance des plantes, la quantité de lumière interceptée… impensable jusqu’ici !

Aide à la décision

Le but des big data : assister les exploitants agricoles dans leurs décisions par une meilleure vue d’ensemble. Le logiciel Systerre évalue les performances de l’exploitation en jouant sur différents leviers : sol, système de culture, consommation d’énergie, d’eau, IFT, azote, temps de travail, coûts de production… Son accès est gratuit, mais reste réservé aux conseillers agricoles préalablement formés par Arvalis.

Taméo, disponible sur smartphone et ouvert à tous, combine de multiples données pour identifier le risque maladies sur chaque parcelle. Il prend en compte les prévisions météo à neuf jours et celle des jours passés. Lors du recours à la chimie, il intègre les volets techniques (sélectivité et efficacité) et réglementaires (vent et périodes d’application légales). Il vérifie aussi les autorisations de mélange de produits phytosanitaires. Le logiciel Smart Lai pour smartphone prend des photos des cultures, envoyées ensuite à un serveur pour estimer l’indice foliaire des plantes. Cet outil continue d’être perfectionné, car la colorimétrie des images dépend des paramètres de l’acquisition. Enfin, Deltadrone analyse les parcelles, à partir de clichés pris de ses drones, couplés à des vues satellites, et propose en fonction du couvert végétal des conseils pour les cultures de blé, orge et colza.

Toutes ces innovations tendent vers une agriculture de précision, moins dépendante de la chimie et capable d’anticiper. Le projet européen Modextreme, à partir d’indicateurs de détection d’événements extrêmes (froid, sécheresses, fortes gelées…), évalue les impacts de ces phénomènes météorologiques, met en place des plans d’adaptation et des stratégies pour améliorer les prévisions saisonnières du rendement des grandes cultures. Si ces avancées sont sans conteste un progrès, toutes ces technologies doivent restées ouvertes pour que l’agriculteur soit libre de faire jouer la concurrence entre les services informatiques.


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