Inteligencia artificial, sensores y gemelos digitales para transformar el sector agroalimentario

El Instituto de Investigación y Tecnología Agroalimentaria (IRTA) ha presentado nueve soluciones tecnológicas digitales orientadas a responder a necesidades reales del sector agroalimentario catalán. Las aplicaciones, que incorporan inteligencia artificial (IA), sensores, gemelos digitales y otras tecnologías, buscan facilitar la toma de decisiones en agricultura, ganadería e industria alimentaria.

Las iniciativas se dieron a conocer en el Agrobiotech Innovation Forum de Lleida, celebrado en el estand del Departamento de Agricultura, Ganadería, Pesca y Alimentación de la Generalitat de Cataluña. Algunas de las soluciones ya están disponibles o se encuentran en fase de validación, mientras que otras continúan en desarrollo.

El objetivo es acercar la innovación digital a los profesionales del sector y convertir los avances científicos y tecnológicos en herramientas útiles para mejorar la gestión de las explotaciones y las empresas agroalimentarias.

La digitalización como objetivo estratégico

El IRTA considera que ayudar al sector agroalimentario catalán a ser protagonista de la actual revolución digital constituye uno de sus objetivos estratégicos. Esta línea de trabajo está liderada por el investigador Joan Bonany y busca desarrollar aplicaciones basadas en un conocimiento profundo de las necesidades del sector.

“Queremos que el sector agroalimentario catalán sea protagonista, y no mero espectador, de la actual revolución tecnológica”, explicó Bonany durante la presentación de las soluciones.

Uno de los proyectos principales de esta estrategia es Agrolabs Digitals IRTA, una plataforma basada en la nube que ofrecerá a las empresas datos y servicios digitales validados por el instituto, relacionados con la sensórica, la inteligencia artificial y la Industria 5.0.

La plataforma, cofinanciada por los fondos europeos FEDER 2021-2027, estará plenamente operativa en 2027 e incorporará algunas de las tecnologías presentadas en Lleida.

Entre sus herramientas destaca PomaTwin, un gemelo digital de plantaciones de manzano que permitirá anticipar diferentes situaciones y tomar decisiones de gestión a partir de datos reales y simulaciones. La herramienta contempla aspectos como las necesidades de riego y la evolución del crecimiento de los frutos. Su futura aplicación web, cuya adjudicación ha recaído en Business Insights, se integrará en Agrolabs Digitals IRTA.

Sensores, inteligencia artificial y agricultura de precisión

Entre las soluciones presentadas figuran distintas tecnologías para monitorizar cultivos y mejorar las decisiones agronómicas.

Monitorización de árboles frutales:

El IRTA trabaja en sistemas de sensores instalados en vehículos agrícolas para analizar las características de los árboles frutales y aplicar estrategias de agricultura de precisión.

Estas tecnologías permiten determinar cuándo es necesario activar un pulverizador para aplicar productos fitosanitarios frente a determinadas plagas y cuándo puede evitarse el tratamiento.

Otro desarrollo, realizado conjuntamente con la Universidad de Lleida (UdL), consiste en un quad equipado con sensores para monitorizar el crecimiento de los árboles y conocer el número y tamaño de los frutos.

Medición del calibre de las manzanas con FruitMeasureApp:

El IRTA y la UdL han desarrollado FruitMeasureApp, una aplicación móvil gratuita que permite medir el calibre de las manzanas mediante un teléfono.

La herramienta constituye una alternativa al uso tradicional del calibre de vernier para determinar si es necesario realizar un aclareo de frutos. Para utilizarla, basta con acoplar al dispositivo móvil una pieza impresa en 3D, cuyo diseño también puede descargarse gratuitamente.

La digitalización de las mediciones facilita el análisis de los datos y contribuye a mejorar las decisiones de manejo del cultivo.

Determinación de la madurez con Miramiró:

La solución Miramiró, desarrollada por el IRTA, utiliza inteligencia artificial para determinar el grado general de maduración de las manzanas a partir de una fotografía tomada con un teléfono móvil.

El sistema analiza una caja de manzanas que han sido cortadas y tratadas con un colorante que permite observar su contenido en almidón. Esta información ayuda a establecer el momento más adecuado para iniciar la cosecha.

Monitorización y simulación del riego con Irridesk:

El IRTA también ha diseñado Irridesk, una herramienta basada en gemelos digitales que permite gestionar el riego de huertos y determinar las necesidades mínimas y máximas de agua en cada momento.

La solución utiliza modelos biofísicos, algunos desarrollados por el propio instituto y comercializados a través de empresas privadas.

Actualmente, 120 productores de la Península Ibérica y Latinoamérica están probando esta tecnología a través de la plataforma Vegga Digital. El objetivo es extender su uso a miles de explotaciones pertenecientes a comunidades de regantes de Cataluña y Aragón.

Apoyo a la toma de decisiones poscosecha

El IRTA está perfeccionando una aplicación que ya se encuentra en fase de prueba en nueve empresas. Entre sus funciones destaca la posibilidad de determinar el momento más adecuado para retirar la fruta de las cámaras frigoríficas y comercializarla.

La herramienta integra información procedente de los programas de gestión de la cadena de frío, los sistemas de trazabilidad y diferentes mediciones técnicas. A partir de estos datos, genera modelos predictivos que ayudan a los técnicos a evaluar el potencial de almacenamiento de las cámaras de atmósfera controlada.

También incorpora un chatbot para consultar información sobre las instalaciones y plantear preguntas técnicas.

Detección precoz de enfermedades mediante cámaras hiperespectrales

Otra de las iniciativas en desarrollo utiliza inteligencia artificial y cámaras hiperespectrales para detectar enfermedades en la fruta antes de que sean visibles a simple vista.

Estas cámaras captan un amplio rango de longitudes de onda de la luz, lo que permite identificar señales asociadas a posibles enfermedades. El objetivo es instalar estos sistemas en los almacenes frigoríficos para facilitar una detección temprana y permitir actuar cuanto antes.

Seguimiento de la salud y el bienestar animal

El IRTA está desarrollando un sistema para evaluar con mayor precisión la salud y el bienestar de conejos, cerdos, terneros y pollos.

La tecnología combina sensores que llevan los animales con cámaras instaladas en las explotaciones. La integración de estos datos permite obtener información sobre su estado y facilitar el seguimiento de los animales.

Neurociencia aplicada al consumidor

El instituto utiliza tecnologías biométricas y neurofisiológicas para comprender mejor la atención, las emociones y los procesos de decisión de los consumidores en relación con los alimentos.

Entre las variables analizadas se encuentran el seguimiento ocular, la respuesta galvánica de la piel, la frecuencia cardíaca, las expresiones faciales y la actividad eléctrica cerebral mediante electroencefalografía.

Estas herramientas se han aplicado en experimentos con empresas y pueden contribuir al desarrollo de productos, estrategias de comunicación y experiencias adaptadas a las preferencias de los consumidores.

Detección de microplásticos mediante tecnología infrarroja

El IRTA está desarrollando un algoritmo basado en tecnología infrarroja y cámaras hiperespectrales para identificar las características de diferentes tipos de plástico, incluso en tamaños muy pequeños.

La finalidad es incorporar esta tecnología a los procesos de control de calidad de los alimentos y mejorar las posibilidades de detección de microplásticos.

La ciencia al servicio del sector agroalimentario

Las soluciones presentadas reflejan el compromiso del IRTA con la transferencia de conocimiento científico y tecnológico a agricultores, técnicos y empresas agroalimentarias.

En un contexto marcado por la incertidumbre geopolítica y el cambio climático, el instituto destaca la importancia de acercar la innovación a quienes toman decisiones sobre el terreno.

“Acercar el conocimiento a los agricultores, los técnicos y las empresas es esencial para que la innovación se traduzca en una mayor resiliencia, prosperidad y un futuro para el sector agroalimentario catalán”, afirmó Josep Usall, director general del IRTA.

El Agrobiotech Innovation Forum de Lleida, evolución profesional de la tradicional Feria de Sant Miquel, constituye un espacio para mostrar estas aplicaciones y favorecer la conexión entre investigación y sector productivo.

Sobre el IRTA:

El IRTA (Instituto de Investigación y Tecnología Agroalimentarias) es un instituto de investigación dedicado a la I+D+i agroalimentaria en los ámbitos de la producción vegetal, la producción animal, las industrias alimentarias, el medio ambiente, el cambio global y la economía agroalimentaria. La transferencia de sus avances científicos contribuye a modernizar para proveer alimentos sanos y de calidad a los consumidores, así como mejorar el bienestar de la población. El IRTA está adscrito al Departamento de Agricultura, Ganadería, Pesca y Alimentación (DARPA) de la Generalidad de Cataluña y forma parte del sistema CERCA.

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