Científicos del grupo de investigación Optimization and Control of Distributed Systems de la Universidad Loyola liderarán durante los próximos dos años el proyecto denominado ‘Detección y Notificación Automáticas de Fugas de Riego’ (DENORI). Utilizando una red de dispositivos basados en Internet de las Cosas, teledetección vía satélite y algoritmos de inteligencia artificial, este proyecto busca reducir significativamente las pérdidas de agua en la agricultura. Las pruebas se realizarán en una finca de cítricos de más de 600 hectáreas en Huelva, cuyos resultados serán aplicables a otros cultivos de regadío.

El proyecto abordará estas fugas en sistemas de riego mediante inteligencia artificial y análisis de datos. Utilizará equipos basados en Internet de las Cosas (IoT) para generar alertas tempranas y procesará imágenes satelitales para detectar anomalías en los cultivos. Los investigadores ya han experimentado anteriormente en cultivos con una red de nodos inteligentes capaces de monitorizar la humedad y el caudal que necesita la planta, enviando datos a la nube para su análisis y detección de fallos mediante algoritmos de aprendizaje automático.

Reducir pérdidas económicas y medioambientales

En este trabajo, estos datos se integrarán en una plataforma accesible y escalable. Con experiencia previa en teledetección y agricultura inteligente, el equipo desarrollará y validará los algoritmos en un laboratorio y en la finca de cítricos donde se aplica este trabajo, en la que las fugas de riego son un problema diario. El objetivo es mejorar la eficiencia y reducir pérdidas económicas y medioambientales.

El grupo de investigadores de la Universidad Loyola, liderado por el subdirector de la Escuela de Ingeniería José María Manzano Crespo, liderará el trabajo aportando su experiencia previa en el desarrollo de componentes y plataformas para la monitorización de variables agrícolas, así como en el manejo y explotación de datos de agricultura, para diversas mejoras en las explotaciones. La Universidad de Huelva aportará investigadores expertos en tecnologías de monitorización, así como en el sector de cítricos. Trifolium Farms, a través de la Asociación de Productores Cítricos de Covadonga (APROCO), es la empresa productora y gestora de fincas agrícolas centrada en la búsqueda de prácticas más eficientes y sostenibles. La asociación agraria ASAJA Sevilla colaborará por el interés de los jóvenes agricultores asociados.

Algoritmos de IA para detectar fugas en el riego

El proyecto tendrá cuatro fases. En una primera fase documental, se estudiarán técnicas avanzadas de datos para detectar fugas y se seleccionarán los satélites a usar y los sistemas a implementar. En la segunda fase, experimental, se adaptarán y desplegarán los nodos IoT, se diseñarán infraestructuras en la nube y se desarrollarán algoritmos específicos de detección de fugas. Posteriormente, se redactarán informes y guías que describan las tecnologías empleadas con la colaboración y aceptación de los técnicos de la finca, y, por último, la fase divulgativa tratará de transmitir a través de guías de buenas prácticas, seminarios, jornadas divulgativas y medios de comunicación los resultados aplicables obtenidos, de interés para la sociedad.

Los récords de altas temperaturas registrados en Andalucía en 2022 provocaron la alerta climática en 2023, lo que obligó a los agricultores a aplicar restricciones de agua, afectando la producción. En el caso de que las restricciones persistan, se podrían provocar más daños en los cultivos de regadío. Para una Andalucía sostenible, es crucial investigar y resolver el problema hídrico, especialmente en la agricultura, ya que el 77% del agua dulce se destina al regadío. La modernización de técnicas de cultivo y políticas de riego es esencial, por lo que el objetivo de este proyecto es reducir las pérdidas de agua por fugas, empleando sistemas de aprendizaje automático para detectar fallos tempranos, lo que puede contribuir a aumentar la productividad y adaptarse a futuras restricciones.

El proyecto cuenta con la financiación de Grupos Operativos de la Asociación Europea de Innovación (AEI) en materia de productividad y sostenibilidad agrícolas, por fondos europeos a través de la Consejería de Agricultura, Pesca, Agua y Desarrollo Rural de la Junta de Andalucía. Los trabajos financiados están encaminados a la realización de proyectos piloto y al desarrollo de nuevos productos, prácticas, procesos y tecnologías en los sectores agrícola, alimentario y forestal.

Además, el grupo de investigación de la Universidad Loyola participa como socio en otros dos proyectos financiados por esta convocatoria. Participarán junto con la Fundación Ayesa en otro trabajo dedicado a implementar un sistema de Visión Artificial para la gestión integral de plagas en el olivar, denominado “oliVAr”. Asimismo, con la Universidad de Sevilla participarán en la fase experimental para el desarrollo de un sistema de programación de riego deficitario para cultivos hortícolas ecológicos basado en sensores virtuales IoT e Inteligencia Artificial denominado “AquaIA”.

Estimación y control aplicados a la agricultura

La Universidad Loyola, a través del grupo de investigación Optimization and Control of Distributed Systems (ODS), posee una amplia trayectoria en el ámbito de la innovación aplicada a la agricultura. Trabaja desde hace siete años en una línea de investigación que gira en torno a los Sistemas Ciberfísicos y Sistemas IoT, a partir de la experiencia de más de una década que sus investigadores acumulaban en el campo de la estimación y el control distribuido a través de redes de comunicación.

El grupo de investigación ODS está formado por más de una veintena de investigadores e investigadoras que aportarán su conocimiento al desarrollo de este proyecto. A lo largo de su trayectoria, han abordado distintos proyectos financiados por el Plan Nacional de Investigación como SMADIS, para la digitalización de la agricultura, o IRRIGATE, para el desarrollo de un sistema de riego automático, robusto, eficiente y sostenible aplicando tecnología Big Data e Internet de las Cosas, financiado por proyectos I+D+i de la Junta de Andalucía.

Asimismo, los investigadores poseen una amplia trayectoria en el desarrollo de proyectos de innovación para el desarrollo, como los proyectos DIGITALIZACIÓN y AGRICULTURA 4.0, para la digitalización y agroecología para la adaptación al Cambio Climático de la Agricultura Familiar Campesina paraguaya, financiados por la Agencia Española de Cooperación Internacional para el Desarrollo.