Haciendo que la agricultura sea más inteligente con conectividad de última generación

La agricultura inteligente está lista para transformar el sector, permitiendo un mayor rendimiento agrícola y mitigando los problemas responsables de causar pérdidas, como las enfermedades o las condiciones ambientales adversas. Un informe publicado por Allied Research, empresa dedicada a realizar estudios de mercado, estima que el sector alcanzará una tasa de crecimiento anual compuesto (CAGR) cercana al 10 por ciento hasta 2027: esto significa que estará generando más de 29.000 millones de dólares cada año de este período.

La dinámica principal que impulsa esto es el crecimiento proyectado de la población mundial en el transcurso de los próximos años. Al mismo tiempo, la urbanización continua y el uso de la tierra para cultivar biocombustibles y alojar instalaciones de energías renovables implica que habrá menos espacio disponible para cultivos alimentarios o ganado. De igual modo, el aumento de la actividad industrial ejercerá una mayor presión sobre los suministros de agua, lo que podría provocar que los agricultores tengan un acceso limitado a este recurso vital. También existen graves problemas de falta de personal a tener en cuenta cuando se analiza la agricultura en las economías desarrolladas.

De manera similar a la forma en la que los sectores empresarial y comercial se han adentrado en los “macrodatos - Big Data", existe un gran potencial para la extracción y el análisis de información en el sector agrícola. Mediante el uso de comunicaciones 5G y hardware IoT móvil, será posible revolucionar la forma en que se lleva a cabo la producción de alimentos. Gracias a las capacidades de adquisición de datos de alta velocidad, incluso en zonas rurales difíciles de alcanzar, los agricultores y los ganaderos dispondrán de una visibilidad sin precedentes. Por ejemplo, los datos relativos a la temperatura del aire, los niveles de humedad, las condiciones de la tierra y la pluviosidad se obtendrán a través de sensores distribuidos sobre el terreno. Esta información proporcionará una visión valiosa a los propietarios o responsables de la zona de cultivo - con la capacidad de analizar todos los aspectos de sus operaciones e implementar mejoras. A partir de esto, podrán decidir qué acciones deben tomarse como respuesta a cualquier situación que surja.

La forma en que se lleva a cabo el trabajo agrícola en la práctica también cambiará, con grandes oportunidades para incorporar el uso de vehículos de guiado automático (AGV) y operar remotamente maquinaria a gran escala, como tractores y segadoras-trilladoras, lo que ayudará a abordar los problemas actuales de falta de personal en gran parte del sector agrícola. Las redes 5G de baja latencia se emplearán para dotar de las comunicaciones de vehículo a infraestructura (V2I) o de vehículo a vehículo (V2V) necesarias para controlar estos equipos y, por ende, no dañar otros equipos cercanos ni poner vidas en peligro.

Los sistemas de cámara, como las implementaciones de visión artificial encontradas en fábricas inteligentes, junto con la telemática y la tecnología de posicionamiento, también desempeñarán un papel importante. Serán esenciales a la hora de soportar la operación de vehículos no tripulados. Y, en muchos casos, los sistemas de cámara/sensor tendrán que adaptarse al exterior de los equipos existentes, en lugar de integrarse directamente en los nuevos modelos.

Al monitorizar unidades ubicadas al aire libre y sistemas de cámara fijados en el exterior de maquinaria agrícola, el cableado que acompaña a este hardware se encontrará expuesto a las inclemencias meteorológicas. Por lo tanto, además de exhibir un alto grado de rendimiento operativo, de modo que puedan soportar frecuencias elevadas, las interconexiones también deberán tener diseños robustos para resistir estos entornos adversos. Estando sellados adecuadamente y usando sobremoldeado, será posible proteger dichas interconexiones no sólo del barro, la lluvia y la nieve, sino también de varios productos químicos (agroquímicos) utilizados en agricultura.

Dado que los conectores serán acoplados por los trabajadores de la finca, en lugar de técnicos con formación previa, resulta fundamental que este proceso sea sencillo para evitar cualquier riesgo de daños por errores de acoplamiento. Por ello, se recomienda la inclusión de claves o mecanismos de polarización, así como de códigos de colores para los diferentes cables.

Además, la comunicación 5G conlleva que las señales RF se trasladen a frecuencias superiores que las asociadas a las anteriores generaciones móviles. El despliegue de componentes conectores más compactos significa que pueden rendir con estas frecuencias más altas. Esto también tiene sus beneficios en lo que se refiere a la facilidad de integración. Sin embargo, presenta desafíos de ingeniería, particularmente al tener que cumplir los requisitos de tolerancias más estrictas y la necesidad de utilizar materiales constitutivos optimizados.

Los conectores RF SMA submiaturizados de alto rendimiento de Molex pueden operar a una frecuencia de hasta 27 GHz, en línea con los requisitos de 5G y son lo suficientemente robustos. Tienen acoples de rosca para garantizar la interconexión. En su construcción, se puede utilizar una selección de materiales de latón, berilio cobre y acero inoxidable, en función del grado de robustez exigido.

Las soluciones de interconexión RF 2.2-5 de Molex responden a la demanda de una infraestructura inalámbrica más compacta. Capaces de soportar frecuencias de hasta 6 GHz, estos conectores IP68 proporcionan una intermodulación pasiva (PIM) baja a pesar de su pequeño tamaño - lo que permite sistemas inalámbricos compactos que ofrecen características de elevado rendimiento. Se encuentran disponibles tres opciones de unión diferentes para adecuarse a las necesidades de implementación específicas: push-pull y apretar con llave o con la mano. Los conectores están diseñados para soportar hasta cien ciclos de conexión. Se pueden acompañar con una amplia variedad de cables estándares con diversas longitudes.

Los conectores RF serán elementos importantes al integrar dispositivos inalámbricos como la antena “5 en 1” Multi-Hub de Molex. Con cinco canales (dos 5G, dos wifis y un GPS), puede transmitir señales complejas sobre múltiples protocolos. Dada la gran cantidad de superficies metálicas en el interior de la maquinaria agrícola, el despliegue típico de una antena conllevaría un alto riesgo de interferencia de RF. No obstante, con su montaje superficial metálico diseñado específicamente, esta antena “5 en 1” aporta la flexibilidad de ubicación demandada en el diseño.

Los conectores sellados MX150L con protección IP67 resultan ideales para uso en aplicaciones con maquinaria agrícola. Estos conectores wire-to-wire poseen un paso de 5,84 o 7,62 mm y se encuentran disponibles en configuraciones de dos a dieciséis contactos, los cuales pueden gestionar corrientes de hasta 18 A.

Los conectores wire-to-wire en miniatura Molex Mizu-P25 ofrecen un formato compacto y tiene un diseño IP67. Estos modelos con paso de 2,5 mm son los más diminutos del mercado en proporcionar este nivel de impermeabilidad. Se encuentran disponibles en versiones de 125 y 250 V. Su mecanismo de cierre positivo seguro garantiza la retención de la interconexión, incluso en las situaciones más difíciles. Operan en el rango de temperatura de -40 a +105 °C y soportan una resistencia de aislamiento de 250 MΩ.

Con la misión de satisfacer las necesidades de los equipos de agricultura de próxima generación, Molex también dispone de módulos de carga inteligente USB a bordo de vehículos (de grado automoción), los cuales respaldan una carga rápida y eficiente, al mismo tiempo que ocupan muy poco espacio y minimizan el esfuerzo de instalación. Con puertos de conexión USB Tipo A, pueden trabajar con tensiones de batería de 9 a 16 V, alcanzando corrientes de salida de 2,4 A. Además, soportan una amplia variedad de perfiles de carga diferentes. Estos módulos Molex se presentan en opciones de uno y dos puertos e incorporan funciones de protección ante sobretensión, sobrecarga, cortocircuito y descarga electrostática.

La automatización agrícola generalizada contribuirá en gran medida a aumentar la producción mundial de alimentos – con la disponibilidad de las tecnologías de comunicación y sensado necesarias para lograr este objetivo. Mediante la colaboración con fabricantes líderes como Molex, Avnet Abacus puede suministrar a sus clientes las soluciones de interconexión avanzadas demandadas en proyectos de agricultura inteligente. Estas soluciones están mejorando su rendimiento, sin dejar de tener la robustez mecánica para resistir las inclemencias de los entornos en los que se ubican.