L'agriculture de précision est possible via la multitude de technologies et d'innovations qui voient le jour depuis une trentaine d'année. Celles-ci sont centrées sur la data. Elle doit être collectée grâce à des outils spécifiques. Ensuite, elle est croisée avec d'autres données pour être précisée. Puis elle est analysée, et utilisée pour aider à la décision. Enfin, elle permet la mise en œuvre d'une action. Focus sur les matériels et technologies les plus utilisés en agriculture de précision.
L'agriculture de précision utilise les objets connectés : capteurs, sondes, drones,...
Les données doivent être créées et remontées dans les systèmes d'agriculture de précision. Certaines données sont saisies manuellement, comme des observations au champ, par exemple. D'autres remontent de manière automatique, à l'aide de technologies spécifiques. On utilise des capteurs pour une détection dite proximale, ou une surveillance de proximité, dans les parcelles, dans les étables ou dans les tracteurs. Les données peuvent remonter de manière automatique, à l'aide de technologies comme les puces RFID (Radio Frequency Identification) ou en live via la technologie Wifi/bluetooth ou GSM. La récolte de données peut aussi se faire à l'aide de systèmes aériens comme des drones, des avions, des hélicoptères ou les satellites, à l'aide du réseau Sentinel-2 pour l'agriculture. Des indicateurs comme la vigueur des plantes, les taux de chlorophylles ou le stress hydrique peuvent être détectés avec des capteurs, directement fixés sur les matériels évoluant dans les cultures.
La géolocalisation des données par satellite en agriculture
Le croisement des données est une des clés pour utiliser l'agriculture de précision. Souvent, lorsqu'on l'utilise dans les parcelles, sur les végétaux, la donnée récoltée est couplée à une géolocalisation. Les technologies utilisées sont basées sur le système GNSS (Global Navigation Satellite System). Il s'agit de satellites reliés en eux. Les Etats-Unis utilisent le GPS (Global positionning System), l'Europe utilise Galileo. D’autres pays disposent de leur propre constellation : Beidou pour la Chine ou encore Glonass pour la Russie. Pour que la géolocalisation soit précise, les signaux sont corrigés à l'aide de récepteurs fixés au sol. Des stations de référence calculent les corrections de positionnement, et transmettent ensuite au véhicule, via un réseau de satellites géostationnaires (exemple du réseau SBAS). C'est le GPS - differential global positionning system : EGNOS en est un exemple pour l'Europe, WAAS pour l'Amérique du Nord. La précision passe de plusieurs mètres à plus ou moins 30 cm. Ces corrections de précision sont gratuites. Pour améliorer encore la précision, des abonnements spécifiques permettent d'atteindre des erreurs de plus ou moins 10 cm. Dès lors qu’une précision centimétrique et surtout une répétabilité dans le temps sont nécessaires, le RTK (Real Time Kinematic) est obligatoire. Il est assimilé à des ondes radio ou signaux UMTS (réseau cellulaire mobile - GSM).
Le croisement et l'analyse des données pour l'aide à la décision sur une exploitation agricole
Une fois les données récoltées ou saisies, il s'agit de les stocker pour les croiser avec d'autres données crées ou saisies, voire avec une base de données de référence. Pour le stockage, la mutualisation et la redistribution, le cloud est souvent mis à profit vu lu le volume de données à traiter. Une fois le croisement réalisé, il s'agit d'analyser ces masses de données. Aujourd'hui, des systèmes d'intelligence artificielle sont souvent utilisés, comme le Deep Learning qui offre de nouvelles capacités d'investigation et de prédictions. On utilise aussi des systèmes d'information sur la gestion agricoles (SIGA) ou système de gestion et d'information agricoles (FMIS). Il s'agit de plateformes qui facilitent la documentation des activités nécessaires à la gestion de l'exploitation et évoluent aujourd'hui de plus en plus vers des outils d'aide à la décision. En végétal, elles incluent souvent une fonctionnalité SIG (système d'information géographique). Il peut s'agir d'applications de bureau ou d'applications web ou mobile. Le Cloud Computing est souvent mis à contribution.
L'agriculture de précision au champ : tracteurs et outils connectés
Pour mettre en oeuvre les opérations au niveau de la parcelle, il est préconisé de s'équiper d'un système de guidage. Une antenne réceptrice est apposée sur le matériel agricole et est connectée au système de direction. Un terminal en cabine permet de piloter les opérations de modulation intra-parcellaire. Le guidage peut être assisté, semi-automatique ou complètement autonome. Pour l'interconnexion des opérations entre les machines, les terminaux et les logiciels de gestion, les constructeurs et fournisseurs de solutions utilisent la norme et le langage ISOBUS.
Sources :
https://themes.agripedia.ch/fr/systemes-de-gestion-et-dinformation-agricoles-fmis-dans-la-protection-des-cultures/
https://fr.wikipedia.org/wiki/Radio-identification
https://www.cairn.info/revue-responsabilite-et-environnement-2017-3-page-87.htm