Bientôt des vaches imprimées en 3D ?
janvier 30, 2025Des capteurs en agriculture, pour quoi faire ?
L’agriculteur, le technicien, l’agronome, peuvent obtenir des données précises sur des variables physico-chimiques pertinentes pour la conduite des cultures sans nécessairement devoir se rendre dans les parcelles. Les réseaux de capteurs permettent de collecter les données obtenues par les capteurs via un protocole de communication pertinent selon la situation rencontrée (distance, consommation de la batterie, taille des données, coût) pour les valoriser ensuite dans différentes solutions (OAD, cartes de modulation, cartographie, irrigation connectée, etc). Un tel système a plusieurs intérêts : entre autres un gain de confort, de temps, ou bien d’argent selon les cas à l’exploitant.
Technologies et usages en place
Les capteurs et réseaux de capteurs sont donc au cœur de la transformation numérique de l’agriculture. Tout d’abord, les capteurs, en fournissant des données précises sur certaines variables agronomiques, participent à l’optimisation de l’utilisation des intrants et des ressources agricoles (Source 4) et permettent donc indirectement d’améliorer les rendements et de réduire l’impact environnemental de la production agricole (Source 3 & 5). Ils permettent aussi de fournir des données en temps réel pour s’adapter aux conditions météorologiques changeantes (Source 1).
Différents protocoles sont actuellement utilisés pour ensuite transmettre ces données depuis le capteur à la plateforme de valorisation de la donnée : parfois le réseau cellulaire (2G, 3G, 4G) quand l’autonomie de la batterie le permet et que la taille des données le contraint, le bluetooth pour les capteurs très proches du récepteur mais souvent l’IoT (Internet of Things) pour de grandes distances, des données de taille très modeste et pour un coût relativement faible (Source 5).
Schéma des différents protocoles de communication utilisés dans les réseaux de capteurs, selon leur coût et la distance maximale couverte. Source : Behr Tech
Enfin, nombreuses sont les manières d’utiliser les données collectées. Certaines solutions comme les API peuvent intégrer des données diverses, comme des données météo, température, hygrométrie, en interrogent des bases de données qui peuvent dépendre des capteurs de l’exploitant, ou bien d’organismes publics (comme Météo France) afin de gérer plus précisément les cultures et adapter les pratiques. La société Source.ag propose un exemple de ce genre d’outils pour la gestion de l’irrigation connectée sous serres en maraîchage (juillet 2024, Source 4). La centralisation et valorisation de données diverses permet une vue plus globale des différents paramètres sur lesquels l’exploitant peut intervenir et donc favoriser une prise de décision plus éclairée.
Perspectives d’avenir
Le marché des capteurs et des réseaux continue d’augmenter et de nouvelles innovations se mettent en place ou se profilent pour les prochaines années.
Des innovations pour améliorer l’existant et offrir de nouvelles possibilités
Si nous reprenons le sujet des API évoqué plus haut, certaines innovations pourraient combiner des solutions d’intelligence artificielle et des capteurs autonomes pour faire des analyses poussées sur la gestion des cultures et in fine de la prédiction sur l’itinéraire technique à suivre, selon les paramètres choisis (par exemple la météo, l’humidité du sol, etc) (Source 4). D’autres applications de l’IA en agriculture pourraient être de faire de la prédiction climatique : en utilisant des modèles avancés et entraînés, ils pourraient aider à adapter les stratégies agricoles des exploitations de régions entières (Source 1).
Des innovations sur les réseaux de communication sont aussi à prévoir : certaines solutions comme celle de Zefiti (Source2) prévoient un Wi-Fi longue portée avec le HaLow permettant d’étendre la connectivité des capteurs sur des distances importantes dans les exploitations. Un tel outil pourrait alors renforcer la pénétration des réseaux pour des zones agricoles reculées et en dehors des zones couvertes habituelles. Cela jouera sans doute dans l’adoption croissante des drones et machines agricoles autonomes (Source 5). D’autres entreprises comme Myriota continuent de développer des flottes de satellite pour améliorer la portée des réseaux IoT et ont l’ambition de passer à une échelle supérieure, en faisant des réseaux de capteurs véritablement globaux (Source 1).
Un marché grandissant qui se tourne vers la collaboration intra et inter-industries
Un des grands défis déjà rencontré dans l’industrie des capteurs est le manque d’interopérabilité entre les solutions de différentes entreprises. Le schéma actuel est souvent le suivant : une entreprise développe sa technologie de capteur et développe sa propre plateforme de visualisation/valorisation des données. Elle vend ensuite ses capteurs avec un abonnement pour la plateforme à ses clients, cette dernière étant le seul moyen de récupérer les données des capteurs. Elle intervient donc au début et à la fin de la filière, de l’acquisition des données à leur valorisation. Cela pose souvent plusieurs problèmes pour les acheteurs : le jonglage entre plusieurs plateformes dans le cas d’un parc de capteurs issus de différents fournisseurs, l’impossibilité de faire réparer/remplacer les capteurs par quelqu’un d’autre que le fournisseur d’origine, et finalement une méfiance envers des solutions trop nombreuses, qui promettent plus que ce qu’elles n’offrent réellement, et qui sont incapables de garantir que le fournisseur ne transformera pas cet investissement coûteux en perte en faisant faillite. Ainsi, l’ISA (International Society of Automation, association de professionnels du métier à but non lucratif) a récemment publié un position-paper, un article détaillant des suggestions à suivre pour le futur de l’industrie, qui fait la promotion de la nécessité d’établir un cadre normatif pour faciliter l’interopérabilité entre acteurs du métier (Source 3). Un tel cadre permettrait de standardiser les différents produits fabriqués et pourrait ouvrir la voie à la résolution de certains problèmes mentionnés plus haut, notamment celui des plateformes multiples pour un parc de capteurs au sein de la même exploitation.
Une telle standardisation pourrait aussi favoriser une collaboration plus étroite entre acteurs, la mutualisation de composants et le développement conjoint de solutions sur mesure, et ainsi provoquer une réduction des coûts des technologies. Cela se retrouve aussi dans les valeurs de certains fabricants qui choisissent de faire des solutions modulaires, scalables et évolutives afin de coller au mieux aux besoins de l’agriculteur, plutôt que de faire coller son besoin avec les contraintes du capteur (Source 5).
Conclusion de la veille
Depuis leur introduction dans les pratiques agricoles, les capteurs et réseaux de capteurs participent à transformer l’agriculture en offrant des solutions à des défis complexes. L’adoption croissante de technologies comme l’IoT, les API interopérables et les réseaux longue portée invite à penser une agriculture résolument de plus en plus connectée et optimisée à l’avenir. Toutefois, des progrès en standardisation, pour pallier à une interopérabilité encore assez faible, et en accessibilité, pour permettre de des coûts d’entrée encore souvent élevés sont cruciaux pour libérer le plein potentiel de ces technologies dans un contexte global de durabilité et d’efficacité.
Source 1 : Article sur Myriota FlexSense pour la connectivité en milieu agricole et son rôle dans l’agriculture numérique. https://www.agritechtomorrow.com/news/2024/05/21/myriota-launches-the-most-capable-rapidly-deployable-satellite-iot-developer-platform-on-the-global-market/15544
Source 2 : Collaboration entre Morse Micro et Zetifi utilisant la technologie Wi-Fi HaLow pour améliorer la connectivité en milieu rural et agricole. https://www.agritechtomorrow.com/news/2024/01/10/morse-micro-and-zetifi-announce-next-generation-remote-area-connectivity-solution-for-smart-iot-farming-at-ces-2024/15189
Source 3 : Position paper de l’ISA sur l’intégration des systèmes de contrôle industriels dans l’agriculture de précision. https://www.agritechtomorrow.com/news/2024/11/13/new-isa-position-paper-explores-how-to-advance-precision-agriculture-through-automation/16053
Source 4 : Annonce de Source.ag sur l’API Source pour les capteurs, permettant de connecter plusieurs types de capteurs de manière transparente. https://www.globalagtechinitiative.com/digital-farming/analytics/source-ag-unveils-source-apis-for-direct-data-management/
Source 5 : L’impact de l’IoT, de l’automatisation et des technologies avancées dans l’agriculture de précision, avec une référence aux technologies comme les drones et robots agricoles. https://www.globalagtechinitiative.com/digital-farming/iot-in-agriculture-how-technology-is-transforming-farming-practices/