Détection des ravageurs par IoT : Guide complet et avantages

Les insectes et les rongeurs ont toujours été une nuisance pour les agriculteurs. Ils se nourrissent de leurs efforts et infestent les cultures pour propager diverses maladies. Contrôler et maintenir leur population est donc important pour un agriculteur afin d'assurer la santé des cultures.

Les pesticides et insecticides ont joué un rôle majeur dans la prévention des infestations. Cependant, ils posent différentes conséquences environnementales et sociales. L'utilisation excessive de pesticides peut entraîner une contamination grave de l'eau et du sol et peut également intoxiquer les plantes avec des produits chimiques nocifs. De plus, les insectes et les parasites deviennent résistants face à eux avec une exposition continue, ce qui force les agriculteurs à recourir à des pesticides plus puissants. Bien que d'autres méthodes comme la manipulation génétique des semences soient également utilisées pour rendre les cultures plus robustes face aux attaques de ravageurs, elles sont assez coûteuses pour une application pratique.

L'exécution de l'Internet des objets dans le secteur agricole a apporté un développement majeur lié à la gestion des ravageurs sur le terrain. Un propriétaire de ferme peut maintenant utiliser différents capteurs pour surveiller la croissance des ravageurs et prendre des contre-mesures pour les gérer. Voici une liste des différents capteurs utilisés pour identifier et suivre la croissance des insectes.

Capteurs utilisés pour la détection des ravageurs :

1) Caméras et capteurs à faible consommation :

Les capteurs de capture d'images pour la détection des ravageurs sont célèbres parmi les agriculteurs en raison de leur faible coût et de leur retour sur investissement élevé. Ils installent un capteur d'image à faible coût dans des pièges qui capture les images des ravageurs et les envoie sans fil vers une plateforme centralisée. En fonction du nombre d'insectes présents dans les pièges, les agriculteurs déterminent l'emplacement de l'infestation d'insectes et prennent des mesures pour les éliminer des champs. En plus de son faible coût, ce capteur offre également des avantages en termes de haute évolutivité et de mobilité.

2) Capteurs thermiques à haute puissance :

Les capteurs d'image à faible consommation ne capturent que des images aléatoires d'insectes visibles à l'œil nu. Cependant, divers agents pathogènes de l'ordre du millimètre causent également différentes maladies des cultures dans les champs.

La thermographie est une méthode qui utilise des capteurs thermiques et infrarouges pour mesurer la quantité de lumière réfléchie par une surface. Chaque surface reflète une quantité distincte d'énergie lumineuse, également appelée sa signature spectrale. Les plantes et le sol ont un spectre spectral spécial qui est pré-enregistré dans les spectromètres. Si un agent pathogène recouvre la surface des feuilles de la plante, la gamme spectrale de la plante changera, indiquant une attaque de ravageurs. Cette méthode est très efficace pour détecter les insectes et leur stade de cycle de vie. Cependant, cette méthode est coûteuse et sensible aux changements des conditions environnementales.

3) Détection d'images par fluorescence :

Dans cette méthode, la quantité de chlorophylle présente dans une plante est mesurée en fonction de son changement de paramètres de fluorescence. Une caméra optique capture les images des feuilles d'une plante et les compare ensuite avec des images existantes d'une feuille saine. Le changement des motifs de chlorophylle indique la présence d'agents pathogènes ou de ravageurs.

Même si cette méthode détecte la présence de ravageurs dans une culture, son applicabilité dans les champs est hautement limitée en raison de problèmes d'évolutivité. De plus, cette méthode ne peut être utilisée qu'avec des cultures contenant de la chlorophylle.

4) Capteurs acoustiques :

La détection des insectes et des rongeurs par la détection sonore est une autre méthode efficace pour assurer la qualité des plantes. Des capteurs acoustiques sans fil situés à des endroits aléatoires dans un champ peuvent capter les ondes sonores des insectes. Les endroits avec des ondes sonores élevées indiquent une concentration plus élevée d'insectes. Un agriculteur peut ainsi pulvériser des pesticides sur ces endroits pour assurer la qualité des cultures.

Cette méthode rentable offre une grande précision dans la détection des infestations de ravageurs et peut être utilisée à plus grande échelle. Cependant, sa précision diminue drastiquement dans des conditions météorologiques pluvieuses et venteuses.

5) Capteurs de gaz :

Les plantes, lorsqu'elles sont stressées, produisent des composés chimiques volatils spécifiques. Ces composés diffèrent en fonction du stress qu'elles subissent. Par exemple, le composé sécrété en raison d'un changement environnemental sera différent de celui émané en raison d'une infestation de ravageurs. Par conséquent, ces composés doivent être étudiés avant de pouvoir être utilisés pour identifier une attaque causée par des insectes ou des rongeurs.

Une fois ces composés étudiés, un capteur de gaz peut être utilisé pour identifier l'attaque de ravageurs ou le type et la nature de l'infection. Le seul inconvénient de ces méthodes est l'échantillonnage requis pour collecter les composés volatils pour l'analyse de données.

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Avantages offerts par les systèmes de lutte antiparasitaire basés sur l'IoT :

Ces capteurs aident les agriculteurs à cibler les endroits dans leurs champs infectés par les insectes et les agents pathogènes. Les données collectées par ces capteurs sont instantanément transférées vers une plateforme centralisée sans fil. En utilisant cette plateforme, un agriculteur peut surveiller la santé de sa culture depuis des endroits distants et la protéger de l'attaque des insectes et des rongeurs. Les avantages offerts par l'IoT au secteur agricole en termes de lutte antiparasitaire sont :

1) Surveillance de l'infestation des ravageurs et de la santé des cultures :

Grâce à la surveillance à distance, un agriculteur peut facilement collecter des informations sur la présence d'insectes et de rongeurs. Les capteurs placés dans différents coins du champ détectent l'infestation de ravageurs ou d'agents pathogènes et la transmettent à un tableau de bord. Un agriculteur peut utiliser ce tableau de bord pour se connecter instantanément à ses champs et gérer la santé des cultures.

La surveillance à distance des ravageurs a considérablement réduit les inspections manuelles et les visites aléatoires sur site. Les agriculteurs peuvent maintenant cibler les zones affectées par les insectes et pulvériser des pesticides uniquement sur les zones nécessaires. Cela réduit considérablement l'utilisation inutile de pesticides, minimisant les risques d'intoxication des cultures et de contamination environnementale. Les données collectées peuvent également être utilisées pour identifier la race des insectes et leur population dans les zones de cultures affectées.

2) Surveillance météorologique et analyses :

Les données recueillies par les capteurs de détection des ravageurs, lorsqu'elles sont correctement enregistrées et analysées, peuvent prédire l'attaque des ravageurs. Le suivi des conditions météorologiques et des schémas de reproduction peut également aider à identifier le niveau de menace des populations de ravageurs.

Pendant les saisons de reproduction, la probabilité d'infestations est extrême. De plus, les rongeurs se nourrissent des cultures pour accumuler des graisses avant d'hiberner. L'analyse prédictive utilise de telles informations pour établir des modèles et des tendances d'épidémies probables de ravageurs et d'attaques d'essaims. En fonction du type d'infestation de ravageurs et de leur population, la fonctionnalité d'analyse peut également recommander des mesures pour la prévention future et des informations pour un traitement complet.

3) Surveillance automatisée de la santé des cultures :

La lutte intégrée contre les ravageurs (IPM) est un processus qui est encouragé pour favoriser les conséquences écologiques, sociales et économiques de la lutte antiparasitaire. C'est une approche qui se concentre sur l'utilisation limitée de pesticides pour gérer les dégâts des ravageurs et encourir le moins possible de risques liés aux pesticides.

La mise en œuvre de l'IoT dans le système IPM automatisera les opérations chronophages telles que la mesure manuelle des points de données et l'inspection. L'automatisation rend le processus plus précis, rentable et aide les agriculteurs à prendre des mesures instantanées basées sur la réponse des capteurs. L'utilisation de pesticides sera également optimisée, ce qui réduira davantage la contamination environnementale et les dommages à la santé des cultures.

CONCLUSION :

Il est important pour un propriétaire de ferme de contrôler et d'éliminer les ravageurs de son champ pour assurer la santé des cultures. L'avènement de l'IoT dans le secteur agricole a permis à un agriculteur de surveiller et de contrôler à distance l'infestation de ravageurs. Avec un investissement unique, un agriculteur peut intégrer un système de lutte antiparasitaire alimenté par l'IoT dans sa ferme et détecter avec précision la présence d'insectes et de rongeurs sans inspection manuelle. Cependant, la capacité complète de l'IoT dans l'agriculture repose sur l'utilisation combinée de ses applications basées sur l'agriculture. La lutte antiparasitaire à distance, combinée à la gestion des cultures, la surveillance météorologique et la gestion du bétail, permet le développement de diverses approches agricoles modernes qui n'ont jamais été témoins par le secteur agricole dans le passé.