L’agriculture durable sera numérique

30 mars 2021 | Images: Agroscope / fenaco / Adobe Stock / Huawai

 

La numérisation de l’agriculture est l’un des thèmes centraux du Joint Innovation Center de Sunrise et Huawei. En se basant sur la 5G, les technologies modernes participent à l’avènement d’une agriculture intelligente, plus durable et plus efficace. Une série de projets pilotes révèlent le potentiel d’application en faisant interagir données, drones et GPS avec les élevages et les cultures.

L’agriculture suisse prospère grâce à sa diversité. Environ 50 000 exploitations agricoles qui s’étendent de la vallée du Rhin au Haut-Valais élèvent du bétail, produisent des denrées alimentaires et entretiennent des cultures dans les montagnes et les vallées. On associe souvent l’agriculture à l'attachement au terroir et à une proximité avec la nature. Pourtant, comme l’ensemble de notre quotidien et de nos professions, l’agriculture suisse se numérise inexorablement.

 

«Ne te soucie pas de ta récolte, mais plutôt de bien cultiver tes champs.» 
Confucius (551-479 av. J.-C.) 

 

L’«Internet des objets» au service de l’agriculture

Par Internet des objets (IoT), on entend généralement l’interconnexion numérique et les applications d’Internet au quotidien dans le monde tangible. Les mêmes technologies développées pour les montres connectées ou les systèmes de navigation des voitures peuvent être appliquées à l’agriculture intelligente, par exemple aux tracteurs et aux moissonneuses-batteuses, aux fermes et aux étables ainsi qu’aux plantes et aux animaux. Les «objets» interconnectés échangent des données, lesquelles sont à leur tour mises en relation et exploitées. Les données peuvent ensuite être utilisées pour tirer des conclusions en vue d’assurer une gestion plus intelligente des ressources.

 

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Technologies: les «semences» du futur

La base de l’interconnexion numérique consiste en des liaisons de télécommunications performantes. De fait, l’agriculture, de par ses vastes cultures, ses fermes reculées ou ses animaux d’alpages, ne se conçoit pas sans réseau mobile. À cela s’ajoutent le cloud, le big data et l’intelligence artificielle, la reconnaissance d’images haute résolution, les capteurs, la robotique, les drones, les satellites et le GPS. Avec l’introduction de la cinquième génération de communications mobiles, un véritable changement de paradigme se profile à l’horizon, qui rendra possibles des scénarios d’application totalement nouveaux.

La 5G inaugure un changement de paradigme

La 5G offre une connectivité sans fil à très haut débit, une faible latence et permet un nombre gigantesque de connexions parallèles. Ainsi, tous les appareils nécessaires à l’Internet des objets tels que les capteurs, les systèmes de suivi, les drones, les ordinateurs ou les smartphones peuvent être connectés simultanément au réseau mobile performant. De gros volumes de données peuvent donc être transmis à très haut débit, de façon quasi immédiate. Cette utilisation des données en temps réel a permis à des projets novateurs de voir le jour, tel que celui financé par Innosuisse pour lutter contre les plantes adventices comme le rumex. Par rapport à la transmission 4G, la 5G ne nécessite qu’un tiers de l’énergie pour transmettre la même quantité de données. Les réseaux 5G jouent donc un rôle clé pour une production agricole durable et pour atteindre l’objectif de la neutralité climatique en Suisse d’ici 2030.

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Un écosystème de partenaires pour l’innovation agricole

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Sunrise et Huawei se sont associés à des acteurs du monde agricole pour promouvoir l’utilisation de la 5G et d’autres technologies intelligentes dans l’agriculture suisse. Dans un écosystème en pleine expansion intégrant des représentants de l’industrie tels que fenaco, des institutions de recherche telles que la Haute École spécialisée de la Suisse orientale OST, le centre de compétences fédéral Agroscope et des startups innovantes, des solutions sont élaborées pour que ces technologies puissent profiter à l’agriculture suisse. Le Joint Innovation Center de Sunrise et Huawei présente des applications déjà mises en œuvre, des projets pilotes et des idées d’avenir qui témoignent de la collaboration étroite entre technologie et innovation. 

Prenez un rendez-vous sur la 5G et l'agriculture intelligente au JIC.

Le futur de l’agriculture intelligente se conjugue au présent

Projet pilote 1 – Lutter contre les adventices grâce aux données pour protéger les nappes phréatiques

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Jusqu’à présent, les plantes adventices dans les champs étaient éliminées soit laborieusement à la main, soit au moyen d’herbicides. Le projet de lutte contre le rumex met en lumière des méthodes totalement nouvelles permettant de numériser en profondeur ce processus grâce à la 5G, ce qui le rend plus écologique, plus rapide et moins coûteux. Le champ est photographié en haute résolution par des drones. Les images sont envoyées en temps réel dans le cloud, où le rumex est identifié et localisé au moyen d’un logiciel de reconnaissance d’images. Grâce à l’apprentissage automatique basé sur des milliers d’images, le programme reconnaît le rumex à différents stades de croissance. Un robot de terrain reçoit les coordonnées du rumex ainsi identifié et l’élimine avec une grande précision par pulvérisation ciblée ou «spot spraying». À l’avenir, il est prévu qu’un système robotisé autonome contrôlé par GPS lutte contre le rumex à l’eau brûlante, sans aucun herbicide. L’utilisation de produits phytosanitaires pourra être considérablement réduite, le rendement des cultures sera plus élevé, les nappes phréatiques seront plus propres et l’agriculteur gagnera du temps et de l’argent. 

 

Le projet Innosuisse en détail
 

 


Projet pilote 2 – Une «vache connectée» pour un meilleur bien-être animal

Les technologies basées sur la 5G peuvent aider les agriculteurs à optimiser la production de lait de leurs vaches, à suivre leur comportement alimentaire ou à surveiller le vêlage. Des capteurs mobiles interconnectés placés dans les colliers, sur les oreilles ou sur les pattes des vaches enregistrent des informations biométriques telles que la façon de marcher, la consommation d’aliments ou les temps de repos. L’évolution de ces paramètres permet de tirer des conclusions sur le bien-être des animaux, par exemple en déterminant le moment où une vache est en chaleur et le moment le plus favorable pour l’insémination. Grâce à une transmission de données en haute résolution et en temps réel, l’agriculteur surveille à distance le processus de vêlage et s’épargne ainsi les contrôles physiques dans l’étable. Il peut obtenir à tout moment sur son smartphone des informations à propos de ses animaux. Le projet «vache connectée» a un réel potentiel pour rendre l’élevage plus efficace et mieux adapté à chaque espèce.

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Projet pilote 3 – «Agriculture de précision» pour une fertilisation ciblée  

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L’agriculture de précision est un sous-domaine de l’agriculture intelligente. Elle permet de concilier des objectifs à première vue contradictoires: la fertilisation est nécessaire à l’optimisation des rendements agricoles mais a un impact sur l’environnement qu’il convient de diminuer. Dans ce projet, des drones et des satellites mesurent l’état des plantes cultivées et des capteurs analysent l’état du sol et la teneur en nitrates des eaux du sol. Les données sont collectées dans le cloud et mises en relation. Elles servent ensuite à programmer un plan de fumure qui permet de distribuer l’engrais uniquement dans les zones où celui-ci est nécessaire, en fonction des besoins des plantes et du rendement du sol. La quantité d’engrais peut donc être réduite sans que cela n’affecte les rendements, ce qui représente des économies pour l’agriculteur. Cela permet une utilisation plus efficiente de l’azote et réduit les risques liés aux pertes de cet engrais dans l’environnement. 

Projet pilote 4 – Véhicules agricoles autonomes

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L’agriculture écologique nécessite encore beaucoup de travail manuel. Dans le futur, des systèmes robotiques autonomes et collaboratifs effectueront des tâches allant du désherbage des prés et des champs à l’entretien des paysages en passant par les semailles et les récoltes. Le pilotage et la surveillance de ces véhicules autonomes nécessitent une bonne connectivité et une faible latence, ce qu’offre la 5G. Grâce à elle, il sera également possible de transmettre en temps réel dans le cloud des images aériennes provenant de drones ou de satellites. Les plantes y seront alors identifiées et leur état sera analysé. Grâce aux algorithmes d’auto-apprentissage (intelligence artificielle) et à l’analyse du big data, l’identification et l’analyse gagnent constamment en précision. La caméra distingue par exemple les plants de laitue des adventices et les salades saines des salades malades. Le traitement requis est également transmis à la machine agricole en temps réel via le réseau mobile. La machine est guidée par GPS vers la plante géolocalisée et peut la traiter de manière très spécifique. 

Conclusion: une technologie bénéfique pour tous
 

La créativité est la seule limite concernant les scénarios d’application de l’agriculture intelligente. Parmi les applications possibles figurent notamment: les systèmes d’irrigation intelligents mesurant l’humidité du sol ou la qualité de l’eau et calculant avec précision la quantité d’eau nécessaire, ou la surveillance numérique des parasites, leur identification et le suivi de leur nombre et de leur prolifération pour un contrôle précis et proactif. 

Dans l’ensemble, il en résulte une agriculture plus respectueuse de l’environnement en raison d’une utilisation réduite des pesticides, et qui préserve les ressources naturelles et génère des rendements plus élevés tout en permettant aux agriculteurs de faire des économies. L’agriculture intelligente s’inspire de l’agriculture biologique et s’en approche, tout en requérant moins d’efforts et en assurant une meilleure protection des personnes et de la nature. 




Interview du Dr Thomas Anken:

La 5G a le potentiel pour devenir la "prise de courant" du 21e siècle.

  • Le Dr Thomas Anken mène des recherches à Agroscope, le centre d'excellence suisse pour la recherche agricole. Agroscope est affilié à l'Office fédéral de l'agriculture, ainsi que subordonné au Département fédéral de l'économie, de la formation et de la recherche. 

  • Cliquez ici pour l'interview
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