La agroalimentación se encuentra inmersa en un proceso de modernización. A través de ella se pretenden incorporar nuevas tecnologías, como el análisis masivo de datos, el internet de las cosas, la computación en la nube, el blockchain y la realidad aumentada; que posibilitan incrementar la productividad y mejorar la gestión de los insumos.

La digitalización se ha expandido en los últimos años en la sociedad. No es un proceso nuevo, pues la transformación digital de la economía global se introdujo durante el siglo XX con los primeros pasos de internet y la creación de la web 1.0.

A partir de ahí, y, especialmente con el desarrollo de la web 2.0, los medios sociales y la generalización del uso de los dispositivos móviles conectados; se han adherido de forma progresiva al mundo empresarial y han creado unas nuevas reglas de mercado, que han modificado la forma de relacionarse con él.

Por ello, el sector agroalimentario se enfrenta a un reto mayúsculo para implementar las nuevas tecnologías que trae consigo la digitalización en todos sus eslabones. A pesar de que a dicho sector se le atribuyen ciertos aires inmovilistas, incorpora gran cantidad de tecnologías generadas desde ámbitos como el biotecnológico. Sin embargo, es necesario que solvente algunas barreras, como: la capacitación y el tamaño económico de sus agentes.

El crecimiento que ha experimentado la digitalización se puede reflejar a través de la Ley de Moore. Dicha ley indica que cada dos años, aproximadamente, el número de transistores que alberga un microprocesador se duplica, incrementándose, por tanto, las funcionalidades que brinda la tecnología.

Una revolución con pasado

La digitalización de la producción agropecuaria corresponde a la continuación de un proceso de modernización que se inició a mediados del pasado siglo, cuyo objetivo principal era aumentar la productividad del campo, para saciar la demanda de alimentos y fibras que requería un población en expansión. En la actualidad nos encontramos en una situación similar. Es necesario incrementar la capacidad de carga del planeta para alimentar a una población, que se proyecta que va a alcanzar los 9.700 millones de habitantes en 2050.

Se espera que en noviembre de 2022 el mundo alcance los 8.000 millones de habitantes

El objetivo en esta nueva modernización del sistema agroalimentario ha cambiado. Se ha pasado de producir cuanto más mejor a producir más con menos. Todo ello a fin de expandir la sostenibilidad del modelo de producción de alimentos, a la vez que se incrementa la capacidad de carga del planeta para alcanzar con el desarrollo sostenible y cumplir con las metas identificadas en la Agenda 2030 firmada entre los distintos Estados miembros de la Organización de las Naciones Unidas.

En este contexto, la digitalización ofrece diversas tecnologías que posibilitan expandir la productividad del sistema agroalimentario, a la vez que se mejora la gestión de los insumos de la producción agropecuaria e industria agroalimentaria, tales como pueden ser los fertilizantes, los fitosanitarios, el agua o los aditivos alimentarios, entre otros.

La cantidad de agroquímicos que se aplican en la agricultura puede reducirse en hasta un 65 %

‘Big data’

No hay una definición exacta para caracterizar al análisis masivo de datos. Se puede decir que describe una tendencia en la que se combina la tecnología y el análisis avanzado de datos que facilita el procesado de la información. Es una técnica dinámica, y, cuando se analizan los datos facilitados, proporcionando una herramienta útil en el proceso de la toma de decisiones.

La mayoría de los agentes visualiza el big data en la agricultura en el punto de uso final, donde los agricultores usan herramientas de precisión para crear potencialmente resultados positivos como mayores rendimientos, menores insumos y una mayor sostenibilidad.

La bibliografía caracteriza al análisis masivo de datos a partir de sus cinco dimensiones o cinco V:

Volumen: el tamaño de los datos recolectados.
Velocidad: la escala temporal en la que los datos son útiles.
Variedad: la multiplicidad de fuentes para crear un masa crítica de datos.
Veracidad: la calidad, la confiabilidad, la precisión, el potencial y la confianza.
Valorización: la capacidad de transferir el cocimiento, la apreciación y la innovación.

La FAO amplió la inclusión de otras V como la volatilidad, refiriéndose a la tasa de cambio de los datos; la validez, la visualización y el valor generado por los datos. La siguiente imagen muestra los beneficios y retos del big data en la agricultura.

Fuente: Estudio 1 | Observatorio de la Digitalización del Sector Agroalimentario.

Computación en la nube

La computación en la nube se postula como una solución integral que se ofrece a través de la tecnología de la información como servicio, donde se proporcionan recursos compartidos. Los sistemas en la nube se configuran para trabajar al unísono. Las aplicaciones ejecutadas potencian la informática colectiva, como si se estuviera ejecutando en un solo sistema.

La flexibilidad que otorga la computación en la nube es una función de la asignación de recursos bajo demanda. Con ello se facilita el uso de los recursos acumulativos del sistema, suprimiendo la necesidad de asignar un hardware específico a una tarea. Las características son:

Costo reducido. Se reducen los costes operativos. Los recursos se adquieren solo en el momento donde se necesitan.
Uso refinado del personal. El uso de la computación en la nube puede liberar al personal valioso.
Escalabilidad robusta. La computación en la nube facilita el escalado inmediato, ya sea hacia arriba o hacia abajo, en cualquier momento sin un compromiso a largo plazo.

La preocupación principal de los agentes que emplean la computación en la nube son la seguridad y la privacidad, siendo la prioridad principal de las empresas facilitadoras y usuarias de la tecnología

Una de las barreras de la computación en la nube es el ancho de banda, ya que puede limitar la velocidad de transferencia de la información. Aunque con el desarrollo de la conectividad 5G, se puede corregir dicha deficiencia. Hay que destacar otros factores, como el coste de operación, el mantenimiento de las instalaciones físicas, el uso de energía eléctrica, los sistemas de refrigeración y los factores de administración y gestión.

Observatorio del Sistema Agroalimentario Español, imagen 2.

Fuente: Estudio 1 | Observatorio del Sistema Agroalimentario Español.

En la Industria 4.0, la computación en la nube permite mejorar el control industrial por actualizar de manera constante el ordenado al cual se encuentran conectado. Además, de realizar un almacenamiento inteligente de los datos recolectados. Ello favorece la automatización industrial inteligente, que requiere del suministro local de un caudal constante de datos, para identificar los estímulos que ofrece el ambiente. Esto también es aplicable a la producción agropecuaria.

Los elementos de la computación en la nube se identifican en la siguiente figura.

Fuente: Estudio 1 | Observatorio del Sector agroalimentario Español.

La progresión de la computación en la nube va ligada a la implantación del 5G, que va a permitir mejorar la conectividad. De esta forma, la Unión Europea estima que para el año 2025 el 80 % de los datos se traten a través de objetos inteligentes conectados, una situación inversa a la registrada en el año 2018.

Fuente: Estudio 1 | Observatorio de la Digitalización del Sector Agroalimentario Español.

Blockchain

La tecnología blockchain se puede caracterizar como un libro de transacciones digitales que se encuentra interconectado a una red de ordenadores que no dependen de un tercer agente, siendo seguras y transparentes. La información de la operación (el qué, de quién, a quién y qué cantidad) se amacena en conjuntos de información, que se denominan bloques. La característica de esta tecnología puede definirse como similar a un libro mayor financiero, compartido, descentralizado, inmutable y seguro.

Las transacciones se administran a través de plataformas de sofware específicas, que posibilitan la transmisión, procesamiento, almacenamiento y representación de los datos de una forma legible. Cada transacción individual se difunde mediante una red de máquinas que ejecutan un protocolo blockchain. La totalidad de los nodos deben validar la operación. Los aspectos claves son la capacidad para mantener una visión coherente y un acuerdo entre los participantes.

Dichos bloques se encuentran encriptados, sellados en el tiempo y con una identificación digital única ('hash'). Tras verificar la información, la operación se vincula al bloque anterior, utilizando el hash en una cadena continua de regreso a la transacción original. Los datos no pueden cambiarse sin modificar el hash, lo que provocaría que la cadena se rompiese, invalidando a su vez a toda la serie.

En el sistema agroalimentario, el blockchain puede favorecer el desarrollo de un sistema de trazabilidad inmediato, tanto prospectiva como retrospectiva; el cual no se puede manipular y puede ser auditado y certificado. El modelo se puede asociar al internet de las cosas y con la incorporación de etiquetas inteligentes para que la información recolectada durante el paso del producto alimentario a lo largo de los distintos eslabones de la cadena agroalimentaria se incorpore a dicho sistema.

En el siguiente gráfico se indica las razones de implantar un sistema de trazabilidad basado en tecnología blockchain en el sistema agroalimentario.

Fuente: Estudio 1 | Observatorio de la Digitalización del Sector Agroalimentario Español.

Internet de las cosas

El concepto de internet de las cosas hace referencia al conjunto de dispositivos físicos que permiten la recepción y emisión de datos, a través de redes inalámbricas, para conectar entre sí los elementos de un negocio, una industria, una explotación agropecuaria o el hogar.

De esta forma, por ejemplo, un termostato del hogar que se encuentra conectado a un sistema de internet de las cosas puede recibir de manera constante la ubicación de un automóvil inteligente, y, a través de esta, ajustar la temperatura del hora para que las condiciones climáticas se encuentren en un rango óptimo a su llegada a casa.

El internet de las cosas, aplicado al sistema agroalimentario, incrementa las funcionalidades de la tecnologías con las que interacciona

En las explotaciones agropecuarias, el uso de plataformas WSN permite conectar entre sí y con sus dispositivos de control los diferentes sensores (por ejemplo, de humedad, temperatura, posicionamiento, etc.) y aplicar medidas de control de riego o el control de la maquinaria.

En la industria agroalimentaria, la aplicación puede realizarse en las básculas, calibradoras, molinos de transformación, envasadoras y paletizadoras, entre otros. Con ello se puede asociar la información recolectada a su sistema de trazabilidad o realizar un control de las líneas de producción o de los vehículos guiado automáticamente.

Realidad aumentada

En este grupo de tecnologías se incluyen al conjunto de todas aquellas que expanden la visión del entorno del mundo real a partir de elementos u objetos creados por software y hardware. Se ayuda a mejorar la percepción visual del entorno físico del mundo real a través de dispositivos informáticos.

Comúnmente, cuando se habla de realidad aumentada, se asocia de manera inmediata a la revalidad virtual. Sin embargo, la realidad aumentada no pretende sustituir al mundo real, a diferencia del segundo, sino que se pretende expandir la calidad de la imagen del mundo real a través de la informática, por lo que suele catalogarse como un método mixto. Dicho método ha pasado por tres etapas, dadas por su empleo por los entusiastas, su aplicación en el entorno laboral y, finalmente, su disfrute por los consumidores.

La propia evolución de la tecnología ha provocado que se desarrollen un número mayor de soluciones tecnológicas aplicadas a las cadenas de montaje, las tareas de mantenimiento y en actividades de formación. En el sistema agroalimentario destaca su uso para salvaguardar la seguridad de los trabajadores, realizar tareas de mantenimiento, mejorar la capacitación de los agentes, efectuar el control de calidad de la producción, diseño y maquetación de las operaciones logísticas, localización de productos, traducción de idiomas, identificación de la caducidad de los productos o pruebas de comportamiento de los consumidores.

Dispositivo de realidad aumentada en invernadero

Reflexión final

La digitalización ofrece diversas posibilidades a las actividades del sector agroalimentario para expandir la productividad, apareados a una posible reducción de costes de producción y la sostenibilidad de la producción de alimentos. En la actualidad, en la Unión Europea, nos encontramos en una transición gradual a la vez que agresiva, debido a que se busca neutralizar la huella medioambiental de sus veintisiete Estados miembros.

El panorama invita a incorporar las nuevas tecnologías para hacer frente a los retos planteados y evitar que la temperatura media terrestre no ascienda más del 1,5 ºC planteados por el IPCC. Tecnologías como el big data, la computación en la nube, el blockchain, el internet of things o la realidad aumentada pueden ayudar a conseguir dicho objetivo, a través de realizar una mejor gestión de los insumos a la vez que se reducen los impactos medioambientales y se mantiene o expanden las vertientes económicas y social del sistema agroalimentario.

Gregorio Muñoz Organero