L'agriculture est presque aussi ancienne que l'humanité. Avec la chasse, la pêche et la cueillette, l'agriculture et la culture sont largement pratiquées depuis les temps les plus reculés et ont constitué la base de l'économie de toutes les civilisations anciennes. La nature humaine est restée la même et, comme l'Inde ne plaît pas à la majorité, l'agriculture conserve son importance pour nourrir une humanité en constante expansion.
Activité ancestrale, l'agriculture contemporaine connaît des mutations rapides et profondes, sous l'effet de nombreux facteurs sociétaux et tendances technologiques. L'expansion démographique mondiale entraîne une forte demande alimentaire, qui entraîne une hausse des prix des produits agricoles, une remise en question des politiques commerciales, une modification des chaînes d'approvisionnement et une refonte des circuits traditionnels de distribution.
Malgré la croissance démographique mondiale, le nombre de travailleurs agricoles est en baisse constante, ce qui laisse présager une pénurie de main-d'œuvre encore plus grave dans le secteur pour les décennies à venir. Par ailleurs, la tendance générale à l'agriculture biologique et durable, particulièrement perceptible dans les pays occidentaux, implique une attention accrue portée à la culture et à la récolte, ajoutant ainsi de nouvelles facettes à la définition de l'agriculture moderne.
L'agriculture moderne se retrouve finalement confrontée à un dilemme. Les agriculteurs aspirent à produire des récoltes de meilleure qualité en plus grande quantité, mais le nombre de main-d'œuvre nécessaire pour y parvenir diminue constamment, et il est peu probable qu'il en soit autrement dans un avenir proche. Face à l'afflux de travailleurs agricoles en baisse, la seule alternative réside dans l'utilisation d'outils plus performants.
Mécanisation agricole et agriculture automatisée
Dans le monde d'aujourd'hui, l'automatisation règne en maître. Elle est exploitée dans une multitude de domaines, de mobilier de bureau et mécanisation de l'environnement domestique La médecine et diverses industries y sont également concernées. L'agriculture ne fait pas exception : les outils agricoles modernes et l'automatisation agricole peuvent contribuer à rationaliser le cycle de production des cultures, le rendant plus efficace et moins gourmand en main-d'œuvre.
Ce vecteur d’automatisation de l’agriculture est devenu particulièrement évident au cours du nouveau millénaire, avec davantage d’argent injecté dans les startups agricoles et les systèmes agricoles automatisés. TechCrunch Les investissements en capital dans ces entreprises ont atteint le chiffre impressionnant de 1,5 milliard de dollars en 2017, soit sept fois et demie plus que dix ans auparavant. Le nombre de startups connaît également une croissance significative : 160 entreprises d'automatisation agricole sont en lice pour un financement, contre 31 en 2007.
La liste des techniques agricoles modernes englobe tous les aspects de la production végétale. Certaines entreprises proposent des logiciels permettant une gestion efficace des semences et des engrais, ainsi que le contrôle des sols et de l'irrigation, jusqu'à la prévision des rendements. D'autres startups proposent des drones utilisés non seulement à des fins de surveillance, mais aussi pour appliquer des traitements agricoles par le haut, tels que des engrais, des pesticides, des herbicides, etc. D'autres encore conçoivent et utilisent des équipements agricoles automatisés dotés d'un gamme d'applications – des vis sans fin à grains, des moissonneuses-batteuses et des tracteurs automatisés aux robots de cueillette de fruits.
Cependant, en envisageant de telles perspectives, les agriculteurs peuvent se rendre compte que l’agriculture automatisée ne commence pas par des équipements agricoles modernes, mais par des renseignements et une reconnaissance appropriés, c’est-à-dire la collecte de données.
L'Internet des objets : laissez les machines travailler pour vous
Des capteurs fournissent des informations précises sur l'état de votre exploitation. Par exemple, des capteurs à distance fabriqués par CropX sont placés partout dans le champ pour signaler aux agriculteurs un état inadéquat du sol, comme un manque d'humidité. Cependant, l'automatisation en agriculture rend superflue la rétroaction immédiate de l'agriculteur, car les systèmes agricoles automatisés intègrent d'autres dispositifs connectés aux capteurs et aux jauges pour réagir aux données obtenues en suivant des étapes et des procédures prédéfinies. Ainsi, le système d'irrigation active l'irrigation au moment et à l'endroit où elle est la plus nécessaire.
Cette technologie agricole moderne, appelée Internet des objets (IoT), ne nécessite pas la présence humaine pour contrôler les différents processus agricoles. Capteurs, jauges et machines fonctionnent de manière autonome, reliés entre eux par réseau cellulaire, Internet mobile, Bluetooth ou tout autre type de connexion sans fil. L'application de l'IoT à une exploitation agricole automatisée permet d'optimiser la distribution des ressources et d'optimiser l'efficacité de l'agriculture de précision, deux atouts majeurs pour des récoltes de meilleure qualité.
On s’attend à ce que les équipements agricoles automatisés connectés via Internet manifestent une 20% de croissance au cours des prochaines années, ce qui s’explique par son potentiel à être utilisé à chaque étape de la chaîne de valeur agricole.
Applications agricoles de l'IoT
La gestion d'une exploitation agricole est une activité complexe impliquant des dizaines d'opérations dont la mise en œuvre est conditionnée par de nombreux facteurs. Ces facteurs influencent les décisions des agriculteurs quant au choix et à l'application des semences, des engrais et des pesticides, et contiennent des informations sur les conditions météorologiques, les précipitations prévues, la température de l'air et du sol, etc. Ces données sont fournies par des capteurs qui déclenchent des algorithmes logiciels optimisant les processus agricoles correspondants dans les exploitations automatisées.
Un autre domaine potentiel d'application de l'IoT agricole est celui du suivi et de la gestion des ressources. Grâce à ces logiciels, les agriculteurs pourront enregistrer toutes les applications agricoles et suivre ensuite ces ressources jusqu'aux entrepôts et aux silos. Grâce à cette optimisation, les fabricants de produits alimentaires et de boissons peuvent exceller dans la création de valeur marketing pour leurs activités.
Les technologies agricoles modernes bénéficient grandement de l'utilisation de l'IoT pour la sécurité du stockage. Par exemple, l'équipement des silos et des élévateurs avec des capteurs OPI Systems permet de surveiller les conditions ambiantes intérieures et d'alerter les personnes en cas de chaleur ou d'humidité excessives pouvant nuire aux céréales stockées, ou encore d'envoyer des alertes en cas d'incendie imminent.
L'automatisation dans l'agriculture ne se limite pas à l'introduction de technologies de pointe. Elle englobe la modernisation des outils et machines agricoles conventionnels et l'introduction d'outils et machines modernes.
Machines agricoles modernes
Une ferme automatisée se résume à une intervention humaine minimale, ce qui suppose l'utilisation de machines et de robots autocontrôlés. Le prix élevé et la disponibilité commerciale limitée de ces équipements agricoles modernes et autonomes constituent un frein à leur introduction à grande échelle. Cependant, la tendance actuelle à la mécanisation incite de nombreux fabricants à développer des machines agricoles automatisées rentables et fiables.
Qu'est-ce qu'une machine agricole automatisée moderne telle que la plupart d'entre nous l'imaginent ? Il s'agit probablement de l'image mentale d'un tracteur, d'une moissonneuse-batteuse ou d'une vis sans fin motorisée qui effectue tout le travail de manière autonome, sans intervention humaine. Partageant cette vision, de nombreuses entreprises tentent de la mettre en œuvre en développant leurs nouveaux modèles avec l'utilisation croissante de fonctions autonomes. Par exemple, les tracteurs modernes John Deere sont dotés de fonctions entièrement automatisées de maintien de ligne et de réglage de la profondeur.
D'autres grands fabricants de tracteurs suivent des pistes similaires, aspirant à concevoir des machines télécommandées et préprogrammées permettant à leurs utilisateurs de réduire les coûts de main-d'œuvre et d'intrants. Certains de leurs projets ont déjà porté leurs fruits. DOT Technology Corp a produit un semoir diesel capable d'ensemencer un champ entier sans intervention humaine en suivant des itinéraires prédéfinis. Rowbot a mis au point une machine agricole moderne capable d'épandre de l'azote entre les rangs de maïs et de semer des cultures de couverture avant la récolte du maïs mûr, en fin de saison. Pour couronner ces initiatives d'automatisation agricole disparates, le projet « Hectare mains libres » a été lancé au Royaume-Uni. Des machines agricoles entièrement autonomes ont planté, cultivé et récolté un hectare d'orge sans intervention humaine.
Après avoir fait de l'automatisation des exploitations céréalières une réalité pour un avenir proche, les fabricants lancent des projets audacieux dans d'autres secteurs agricoles, y compris ceux traditionnellement considérés comme difficiles à automatiser. L'horticulture en est un exemple : la récolte des fruits et légumes est une opération délicate, car elle doit éviter d'abîmer les cultures fragiles et d'endommager les plantes. Les premiers essais dans ce domaine ont été réalisés par Abundant Robotics et Energid, qui ont respectivement construit des robots pour la cueillette des pommes et des oranges. Il ne s'agit que d'échantillons pilotes qui doivent encore être développés pour devenir des modèles viables et utilisables dans les conditions réelles des vergers.
Agriculture surélevée
En agriculture, une machine moderne ne se résume pas à un simple engin chenillé comme un tracteur ou une vis sans fin. Certaines surveillent les cultures d'en haut, fournissant des informations sur leur état, identifiant les zones à problèmes, pulvérisant des produits chimiques ou même soufflant l'eau des cerisiers prêts à être récoltés pour éviter l'éclatement des baies après de fortes pluies. L'utilisation de drones est particulièrement utile dans les conditions d'espacement restreint des rangs, parfois aggravées par l'implantation des cultures à flanc de colline. De telles conditions sont particulièrement visibles dans les vignobles de Napa, où l'application de fongicides est particulièrement pénible. Ainsi, au lieu de devoir transporter de lourds pulvérisateurs sur le dos des ouvriers agricoles, la tâche a été confiée à un hélicoptère télépiloté de Yamaha Precision Agriculture, ce qui a considérablement simplifié la procédure, épargnant aux humains un travail pénible.
Conclusion
Avec l'avènement de l'automatisation, l'agriculture devient de plus en plus conviviale, les agriculteurs passant moins de temps aux champs et davantage devant leur ordinateur à analyser les données et diagnostiquer les problèmes. Jusqu'à présent, les exploitations agricoles entièrement automatisées restent un rêve, mais le développement rapide et la sophistication des machines agricoles ouvrent la voie à l'avènement de l'agriculture automatisée comme tendance dominante de l'économie moderne.