Bucle OODA

Una investigación cortesía del Blockchain Research Institute explora cómo la cadena de bloques será la tecnología fundamental de las plataformas tecnológicas multifacéticas del futuro. En este estudio de caso, una plataforma que consta de todo, desde drones hasta dispositivos conectados patentados para la producción de alimentos, puede contribuir a un giro estratégico hacia las prácticas de sostenibilidad a gran escala en el sector de la industria agrícola. Todo impulsado por la cadena de bloques.

Autor: Jenessa MellenFecha de lanzamiento: 6 de enero de 2022

Este resumen muestra cómo las tecnologías de cadena de bloques, combinadas con el acceso móvil a drones, sensores, imágenes satelitales, inteligencia artificial, Internet de las cosas y otras innovaciones, pueden asegurar nuestro suministro mundial de alimentos, una granja a la vez. Las soluciones que explora se centran en la capa superior del suelo para mitigar los efectos nocivos de los productos químicos, la labranza agresiva, los monocultivos y el cambio climático. El objetivo es brindar a los pequeños agricultores, a menudo los agricultores más pobres con menos de dos hectáreas de tierra en las jurisdicciones más afectadas por las crisis ambientales y humanitarias, las herramientas y la capacitación que necesitan para la producción sostenible de alimentos, transformando la viabilidad a largo plazo de sus negocios y el futuro de sus familias en el proceso.

En este resumen, mostramos cómo las tecnologías de cadena de bloques, combinadas con la inteligencia artificial (IA), el Internet de las cosas (IoT) y otras innovaciones digitales, pueden asegurar nuestro suministro mundial de alimentos, una granja a la vez. Las soluciones que analizamos se centran en la capa superior del suelo: mitigar los efectos de los productos químicos, la labranza agresiva, los monocultivos y el cambio climático. El objetivo es brindar a los agricultores las herramientas y la capacitación que necesitan para la producción sostenible de alimentos, transformando la viabilidad a largo plazo de sus negocios en el proceso.

Las granjas familiares producen aproximadamente del 70 al 80 por ciento de los alimentos del mundo en términos de valor. En promedio, los más pobres de estos operan en menos de dos hectáreas de tierra: una hectárea de tierra es aproximadamente del tamaño de una cancha de fútbol (es decir, una cancha de fútbol). Estos pequeños propietarios representan el 84 por ciento de todas las granjas a nivel mundial, cultivan aproximadamente el 29 por ciento de los cultivos del mundo y producen el 32 por ciento del suministro mundial de alimentos, pero administran solo el 24 por ciento de todas las tierras agrícolas. Los agricultores están bajo una presión constante para lograr un rendimiento máximo para alimentar a sus familias y ganarse la vida. Por lo general, los pequeños agricultores reservan gran parte de su propio rendimiento para su propia subsistencia, especialmente al comienzo de cada temporada. Por ejemplo, los pequeños agricultores nicaragüenses venden casi la mitad de su producción, mientras que los nepaleses venden solo el 12 por ciento. Si los agricultores pudieran aumentar sus rendimientos y vender más durante la temporada, mejorarían su sustento y su impacto en el suministro mundial de alimentos.

La constancia, la previsibilidad y el equilibrio son claves para el éxito de las iniciativas agrícolas a lo largo del tiempo. Sin embargo, según National Geographic, "el cambio climático global está desestabilizando muchos de los procesos naturales que hacen posible la agricultura moderna".6 Los cambios en el clima que alteran los patrones estacionales, dañan los cultivos o los animales, o incuban plagas y enfermedades, todos aumentan los costos agrícolas. Los patrones climáticos erráticos, las condiciones más secas y el aumento de las temperaturas globales tienen un impacto negativo en el rendimiento de los cultivos de los agricultores.

Los efectos del cambio climático alteran las fincas de todos los tamaños en todas las etapas del ciclo de producción, desde la selección de semillas hasta el transporte. Estos cambios estacionales y la mayor variabilidad están superando los límites de lo que los agricultores pueden cultivar y controlar. Ya no pueden confiar en los datos agrícolas históricos. En cambio, toman decisiones basadas en predicciones de cómo el cambio climático afectará su granja. Por ejemplo, es posible que deban prepararse para inundaciones o sequías y cambiar sus métodos de cultivo, opciones de cultivos y prácticas agrícolas. Los pequeños agricultores de los países en desarrollo son los más vulnerables a la amenaza climática y los menos capaces de hacerle frente. Sin embargo, solo el 1,7 % de la financiación climática se reserva para estos pequeños agricultores. Además, de los $50-70 mil millones gastados en las naciones de ingresos bajos y medianos cada año en innovación agrícola, menos del siete por ciento se destina a iniciativas de acción climática.

El impulso para alimentar a una población mundial en rápido crecimiento a bajo costo ha llevado al uso de la agricultura industrial, refiriéndose a "métodos tecnocientíficos, económicos y políticos" y "sistemas alimentarios... en gran medida dependientes de los combustibles fósiles para la producción de alimentos por forma de maquinaria y mecanización, agroquímicos, transporte, procesamiento de alimentos, envasado de alimentos, [y] asimilación de residuos".

La agricultura industrial utiliza prácticas agrícolas agresivas, como la aplicación exhaustiva de fertilizantes (p. ej., superfosfatos), herbicidas y pesticidas para maximizar los rendimientos. El uso de estos productos químicos altera los ecosistemas naturales, por lo que los agricultores se vuelven dependientes de ellos para mantener el máximo rendimiento. Además, estos productos químicos pueden filtrarse en los suministros de agua y eliminar los elementos naturales del suelo.

Otra práctica común es la labranza. Los agricultores utilizan la labranza para airear el suelo, preparar semilleros y suprimir las malas hierbas, por nombrar algunas razones. Sin embargo, con el tiempo, la labranza degrada la calidad del suelo, lo erosiona aún más y daña la estructura del suelo.

Además, a medida que las personas consumen más alimentos procesados, crean una mayor demanda de una gama limitada de cultivos, lo que da como resultado prácticas agrícolas de monocultivo.

Woman Picking Plant on Field de DoDo Phanthamaly, 2008, utilizada bajo licencia de Pexels a partir del 23 de diciembre de 2021.

El sistema alimentario mundial se basa en solo 12 plantas y cinco especies animales para suministrar el 75 por ciento de los alimentos del mundo; tal dependencia hace que este suministro sea altamente vulnerable cuando ocurren escaseces o desastres. Por lo tanto, debemos priorizar la biodiversidad para mantener vivas muchas variedades y razas tradicionales resistentes al clima. Según el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente, el costo estimado de la agricultura industrializada en el medio ambiente cada año es de 3 billones de dólares.

Fuente de datos: OurWorldinData.org/Environmental-Impacts-of-Food, 2021, utilizado bajo CC BY 4.0.

La capa superior del suelo es la capa más superficial de la tierra y es una parte vital de nuestro sistema alimentario. Alrededor del 95 por ciento de los alimentos del mundo crece en la tierra vegetal porque contiene los nutrientes y el agua necesarios. La capa superior del suelo también almacena carbono que, de lo contrario, terminaría en la atmósfera. Sin embargo, la capa superficial del suelo se está erosionando más rápido de lo que la tierra puede reponerla.

Cada cinco segundos, el suelo equivalente a un campo de fútbol se lava. El agua, el viento y las actividades agrícolas industriales son los principales impulsores de la erosión. La Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO) estimó que perderemos el 90 por ciento de la capa superior del suelo del mundo para 2050.

La erosión del suelo empeora los efectos del cambio climático. Cuando los ecosistemas tienen menos suelo, tienen menos resiliencia para adaptarse a nuevos patrones climáticos y de precipitaciones. Por ejemplo, la tierra erosionada a menudo deja tierra seca y endurecida que no retiene el agua con facilidad. Por lo tanto, las fuertes lluvias a menudo resultan en anegamientos o inundaciones. Además, en la agricultura de monocultivo, los agricultores cultivan una sola cosecha año tras año, agotando los recursos naturales del suelo. Los suelos erosionados que carecen de materia orgánica reducen el valor nutricional de los alimentos cultivados. Como resultado, los consumidores reciben alimentos menos nutritivos.

Para abordar el círculo vicioso de la agricultura industrial y el cambio climático en la capa superficial del suelo, el Comité de Seguridad Alimentaria Mundial realizó un evento paralelo, "Transformando la innovación agrícola para las personas, la naturaleza y el clima", durante la Conferencia sobre Cambio Climático de Glasgow en noviembre de 2021. El comité resumió el terrible estado: "El cambio climático está desestabilizando nuestros sistemas alimentarios, destruyendo nuestros recursos naturales, ampliando las desigualdades económicas y de salud, y reduciendo los suministros de alimentos. La crisis climática hace que sea más difícil alimentar a una población mundial en crecimiento mientras protege nuestro mundo natural y sus recursos". Presentó lo que llamó un "ClimateShot", una agenda para desarrollar y ofrecer tecnología agrícola resistente al clima y de bajas emisiones (ag-tech) y prácticas innovadoras que protegen la naturaleza y limitan el cambio climático.

Los cambios en el clima y la pérdida de la capa superior del suelo hacen que la agricultura sea cada vez más desafiante. Tenemos las tecnologías para impulsar el cambio en la agricultura, desde drones y registros distribuidos hasta sensores y satélites. Pero estas tecnologías suelen ser costosas, complicadas y costosas de usar, lo que disuade a los agricultores de usarlas. Con acceso a Internet y teléfonos móviles, los agricultores pueden acceder y utilizar datos para mejorar sus rendimientos y transformar sus prácticas agrícolas. ¿Qué pasa si ponemos estas otras innovaciones en manos de los agricultores que producen la mayor parte de nuestros alimentos y necesitan ayuda?

Aquí es donde entra en juego Dimitra. Dimitra es una empresa global de tecnología agrícola que trabaja directamente con agencias gubernamentales, organizaciones no gubernamentales (ONG), empresas con fines de lucro y otras para brindar tecnología agrícola a millones de agricultores en todo el mundo. "Cada pequeño agricultor, independientemente de su situación económica, debería poder beneficiarse de una tecnología simple, hermosa y útil porque cuando los agricultores prosperan, las economías prosperan", dijo Jon Trask, director ejecutivo de Dimitra.

El objetivo de la puesta en marcha es mejorar la seguridad alimentaria mundial a través de la agricultura sostenible e involucrar a la generación actual y la próxima de agricultores. Además, Dimitra se enfoca en impulsar el desarrollo económico mediante la transformación de la agricultura de subsistencia en negocios rentables y económicamente viables. Está desarrollando y combinando nuevas tecnologías para mejorar las prácticas agrícolas estándar. Para empezar, en lugar de labrar los campos, los agricultores pueden cultivar cultivos de cobertura, es decir, cultivos de crecimiento cerrado como legumbres (alfalfa), cereales (trigo, centeno) y brasicáceas (nabo, rábano) que protegen el suelo entre ciclos de producción de cultivos normales. —aumentar los nutrientes disponibles.

La rotación estacional de cultivos también puede mejorar significativamente la biodiversidad y la calidad del suelo y reducir la aplicación de fertilizantes químicos. El mutualismo es otra práctica agrícola que los agricultores pueden utilizar para aumentar la biodiversidad. Los agricultores pueden sembrar cultivos complementarios que naturalmente se brinden nutrientes entre sí.

Las soluciones tecnológicas pueden ayudar a tomar estas decisiones y monitorear su éxito. Por ejemplo, la agroecología y el modelado de cultivos incorporan aprendizaje automático e inteligencia artificial para sugerir mejores prácticas de gestión que aumentan la biodiversidad y, por lo tanto, la salud del suelo. Prácticas de manejo como la rotación de cultivos, la siembra de coberturas de cultivos y la adición de fertilizantes orgánicos, biofertilizantes y enmiendas del suelo como estiércol o desechos orgánicos, aumentan la biodiversidad y aumentan naturalmente los nutrientes disponibles en el suelo.

Dimitra está trabajando actualmente en un proyecto para proporcionar a dos millones de granjas en la India acceso a tecnología que les ayudará a eliminar los factores limitantes de los rendimientos y mejorar la calidad del suelo. El suelo tarda en renovarse; no puede hacerlo de la noche a la mañana. La capa superior del suelo se forma a un ritmo lento, entre 0,25 y 1,50 milímetros por año, según el clima.25 Dimitra brinda información y recomendaciones a los agricultores para implementar prácticas agrícolas modernas que mejorarán la calidad del suelo con el tiempo. Dimitra espera que los agricultores adopten prácticas más sostenibles a medida que aumentan su producción.

Disponible en 60 países hasta el momento, la plataforma Dimitra Connected Farmer tiene numerosas funcionalidades para agricultores que manejan pequeñas empresas. Con esta plataforma, los pequeños agricultores pueden administrar sus activos y actividades agrícolas y recibir informes y recomendaciones para tomar decisiones informadas sobre el aumento de los rendimientos, la reducción de costos y la mitigación de riesgos. La plataforma incorpora tecnologías como móvil, IA, blockchain e IoT.

Mejorar la forma en que los agricultores, los trabajadores de extensión, los investigadores y los encargados de formular políticas se comunican entre sí es esencial para aumentar la productividad agrícola. La tecnología móvil es una forma conveniente y eficiente de compartir e intercambiar datos y conocimientos valiosos ampliamente.

Los pequeños productores pueden beneficiarse del acceso a una mejor información sobre plagas, enfermedades, condiciones climáticas, precios de mercado actuales y mejores prácticas agrícolas, incluidos conocimientos sobre cultivos, información sobre el ganado, métodos de preparación del suelo y control de plagas.

Los agricultores pueden descargar y usar muchas aplicaciones móviles diferentes basadas en blockchain para ayudar a mejorar sus prácticas agrícolas. A través de estas aplicaciones, los agricultores pueden cifrar y cargar información privada, como fotos de las condiciones del campo, respuestas a encuestas agrícolas o la cantidad de horas de trabajo.

Si bien el cambio climático puede causar pérdidas inesperadas debido a eventos climáticos imprevistos, la tecnología puede advertir a los agricultores con anticipación. Los agricultores pueden utilizar predicciones meteorológicas hiperlocales que ofrecen información meteorológica específica de la granja y alertas de emergencia para prepararse mejor para posibles desastres relacionados con el clima.

Las temporadas históricas típicas de crecimiento han cambiado para ser más cortas o más largas en diferentes áreas del mundo. Los algoritmos de aprendizaje automático junto con los datos meteorológicos pueden ayudar a los agricultores a predecir las fechas ideales de siembra y cosecha.

El aprendizaje automático también puede ser útil para modelar cultivos y determinar qué cultivos se deben plantar en función de las condiciones de crecimiento actuales.

La IA es una herramienta valiosa para los agricultores porque puede realizar análisis predictivos; La IA permite a los agricultores recopilar y procesar más datos. Y puede hacerlo más rápido de lo que sería posible de otro modo. Los agricultores pueden aplicar IA a sus datos para tomar decisiones informadas sobre agricultura de precisión. Por ejemplo, AI puede usar datos históricos para identificar áreas que producen bajos rendimientos y recomendar cómo aumentar el rendimiento en estas áreas.

La IA puede resolver problemas importantes para los agricultores, como analizar la demanda del mercado, predecir precios y determinar las fechas óptimas de siembra y cosecha. También puede recopilar y procesar datos sobre la salud del suelo, recomendar fertilizantes, monitorear el clima y rastrear la preparación de productos para la venta.

La tecnología blockchain es una herramienta indispensable. Los miembros de un ecosistema agrícola pueden usar una cadena de bloques como un libro mayor compartido para registrar activos agrícolas, registrar licencias y permisos, realizar transacciones entre pares, automatizar contratos, obtener préstamos y seguros, agregar información sobre la calidad de las semillas, monitorear el crecimiento de los cultivos y realizar un seguimiento. rendimientos después de que salen de la granja.

Dimitra emitió un token de utilidad ERC-20 (DMTR) en Ethereum para potenciar la plataforma de software como servicio de Dimitra, ayudar a financiar el desarrollo del software de Dimitra y fomentar la participación de los socios. Cualquiera puede ver y verificar las transacciones que involucran tokens DMTR en la cadena de bloques de Ethereum, así como buscar y rastrear el historial completo de cada token a través de herramientas en línea como Etherscan.io. Por lo tanto, las transacciones de DMTR son altamente transparentes y a prueba de manipulaciones. Con este nivel de trazabilidad, transparencia e inmutabilidad de los datos, los participantes pueden generar confianza entre sí y con sus comunidades, así como con los proveedores de servicios ecosistémicos y sus gobiernos, todos los cuales son cruciales para desarrollar una economía agrícola justa y eficiente.

Dimitra ofrece su software Connected Farmer a los gobiernos nacionales y regionales, que lo distribuyen ampliamente entre sus agricultores. El software está disponible en dispositivos Android e iOS, así como en una versión web en línea. "Cuando los agricultores se suman, deben registrar su identidad, deben registrar su ubicación y deben proporcionarnos datos adicionales, como la cantidad de tierra que poseen, dónde se encuentra su tierra y dónde viven". Trask le dijo a Ashton Addison de BlockWest Capital. "Usamos los aspectos de seguridad de blockchain para privatizar, proteger y cifrar esa información".

El front-end de la plataforma Dimitra captura datos sobre las actividades diarias de los agricultores, y el back-end de Dimitra utiliza esta valiosa información agrícola para el análisis de datos y la investigación científica, con tecnología de inteligencia artificial y aprendizaje automático. Dimitra pone sus hallazgos y servicios de informes a disposición de los agricultores y sus gobiernos para que puedan aumentar los rendimientos, mejorar la salud del suelo, cultivar mejores alimentos más rápido, reducir el daño ecológico y reducir los costos.

Dimitra diseñó su plataforma de puntos para recompensar a los agricultores por los datos que generaron en su uso diario de la aplicación Dimitra Connected Farmer. Luego, los agricultores pueden canjear los puntos que han acumulado para pagar o reducir los costos de compra de los servicios de los socios del ecosistema Dimitra. De esta forma, Dimitra reduce los costos de las operaciones agrícolas y fomenta un mercado local que beneficia a los agricultores y proveedores de servicios agrícolas en una región.

La plataforma de puntos Dimitra presenta un libro mayor distribuido autorizado (base de datos de puntos) con un algoritmo de consenso de prueba de participación; Los puntos Dimitra son la unidad de intercambio nativa del canal de pago de socios de Dimitra y distintos de los tokens DMTR. A través de esta plataforma, los participantes del ecosistema pueden realizar transacciones de forma directa y privada.

Los nodos de validación independientes y autenticados de Dimitra colaboran y compiten para mantener y asegurar este canal de pago entre pares y para verificar la legitimidad de cada transacción de acuerdo con un mecanismo de contabilidad de salida de transacciones no gastadas (UTXO).30 Los nodos de validación asignan tokens DMTR para la oportunidad de ganar DMTR a cambio de sus servicios de validación. Los validadores participantes votan en un bloque de transacciones y gana la mayoría de votos. La mayoría de los validadores reciben una parte de la recompensa, mientras que los de la minoría no reciben nada y pierden su apuesta (también conocida como slashing).31 Este mecanismo de participación motiva a los validadores a participar de buena fe.

Para mejorar el rendimiento de las transacciones y reducir los costos en Ethereum, Dimitra agrega periódicamente transacciones de puntos Dimitra verificados en un resumen, que codifica criptográficamente y se compromete con la cadena de bloques de Ethereum. Las transacciones procesadas determinan el saldo de puntos de cada cuenta Dimitra.

Los socios pueden optar por subir o bajar sus puntos Dimitra al intercambio de la puerta de enlace de Dimitra para que puedan interactuar financieramente con tokens ERC-20 y otros contratos inteligentes en Ethereum, que sirve como la última capa de liquidación de pagos.

El intercambio de puerta de enlace es un contrato inteligente que gestiona las conversiones entre puntos Dimitra y tokens DMTR; para hacer esto de manera efectiva en Ethereum, la puerta de enlace requiere liquidez de token DMTR. Para proporcionar esta liquidez, los titulares de DMTR de todo el mundo apuestan su DMTR en un grupo de liquidez.

Una cadena lateral es una cadena de bloques separada que corre paralela a la cadena de bloques principal. En la arquitectura Dimitra, un libro mayor UTXO distribuido para puntos Dimitra (libro mayor de puntos) es una cadena lateral a la red principal de Ethereum. Funciona de forma independiente y tiene su propio algoritmo de consenso de prueba de participación (PoS), mientras que Ethereum ejecuta un algoritmo de consenso de prueba de trabajo (PoW).

Un procesador de pagos proporciona un puente bidireccional entre el libro de puntos de Dimitra y la red Ethereum. Controla un contrato inteligente de Ethereum que intercambia puntos Dimitra por tokens DMTR (intercambio de puerta de enlace Dimitra).

La cadena lateral Dimitra es un UTXO puro; no puede ejecutar código de contrato inteligente y no involucra internamente el lenguaje de programación Solidity o la biblioteca Web3.js. Y entonces envía y recibe pagos de puntos más como Bitcoin que como Ethereum. Utiliza Ethereum para el mantenimiento de registros y para tokens ERC-20 de entrada y salida y servicios DeFi.

Los nodos de validación de Dimitra y sus socios administran el libro mayor de puntos, una base de datos solo para agregar, donde cada validador tiene una copia local distribuida del libro mayor. Puede haber cualquier número de nodos de validación, y cada uno participa en el consenso de PoS mediante un acuerdo negociado. Los nodos de validación aseguran la validez de la transacción dentro de la red PoS privada autorizada.

El software como servicio (SaaS) de Dimitra actúa como un centro orquestador centralizado para los nodos de validación, brinda soporte entre

partes interesadas en el ecosistema de socios de Dimitra, y mantiene una copia del libro de puntos para comunicarse con la red principal de Ethereum, actuar como procesador de pagos y controlar el contrato inteligente de intercambio de la puerta de enlace.

A cambio, reciben un pago de rendimiento de DMTR sobre los tokens apostados, mientras mantengan su participación. Dimitra ha automatizado e implementado completamente este algoritmo de participación/rendimiento en el contrato inteligente.

Aunque el token de liquidez del intercambio de la puerta de enlace es DMTR, el contrato inteligente puede recibir fondos en otros tokens ERC-20 importantes, como las monedas estables USD Coin (USDC), Tether (USDT) y Binance USD (BUSD), y la alternativa basada en Ethereum. a Dogecoin, Shiba Inu (SHIB): cuando el titular de un token apuesta cualquiera de esos tokens ERC-20, el contrato inteligente puede cambiarlo automáticamente a DMTR al tipo de cambio vigente.

Dimitra planea admitir blockchains de liquidación adicionales y está investigando Polygon, Solana y Binance, entre otros. También planea brindar soporte personalizado para plataformas fiduciarias que no sean cadenas de bloques que involucren bancos autorizados y monedas digitales de bancos centrales para gobiernos clientes que prohíban las soluciones basadas en criptografía.

El ecosistema de Dimitra involucra a una diversidad de participantes, como socios de países, proveedores de servicios agrícolas, asociaciones agrícolas, instituciones financieras y compañías de seguros, innovadores e incubadoras de tecnología, ministerios gubernamentales y ONG, y universidades. Los sistemas de incentivos de Dimitra motivan a cinco tipos de socios a participar: titulares de tokens DMTR, nodos de validación, agricultores, participantes de la cadena de suministro y gobiernos.

Para repasar, los poseedores de tokens reciben un rendimiento de staking de DMTR por staking de tokens para proporcionar liquidez en el intercambio de la puerta de enlace, mientras que los operadores de nodos reciben recompensas de DMTR por staking de tokens para validar bloques de transacciones dentro del canal de pago de Dimitra, y los agricultores reciben puntos de Dimitra por usar Dimitra. aplicación e introduciendo sus datos operativos.

Otros miembros de una cadena de suministro también pueden cargar datos sobre sus roles y actividades en la plataforma. El objetivo es rastrear la procedencia de, por ejemplo, las verduras que se venden en las tiendas de comestibles de principio a fin, desde los tipos de semillas (p. ej., orgánicas, genéticamente modificadas, etc.) y la calidad del suelo de las granjas de origen y si los miembros del suministro cadena entregó estas verduras a tiempo y en las condiciones especificadas en sus contratos. Con esta información, los consumidores pueden tomar decisiones más saludables para sus familias, comunidades y el planeta.

En la plataforma, los agricultores pueden verificar sus acciones para mantener prácticas sostenibles y asegurar el suministro local de alimentos. También pueden usar la plataforma para registrar información sobre prácticas agrícolas (p. ej., aplicaciones de fertilizantes y pesticidas, número de rotaciones de cultivos, etc.) de modo que, si una granja tuvo un rendimiento bajo, el agricultor podría reclamar un seguro, apuntando a los registros. de los esfuerzos de la finca para entregar un buen rendimiento.

Asimismo, los gobiernos pueden registrar información sobre las actividades reguladas de las fincas (p. ej., secuestro de carbono/emisiones de CO2, tasas de deforestación, mínimos de rotación de cultivos, etc., derivados del análisis de datos satelitales) para auditorías aleatorias. Esta capacidad podría incentivar el cumplimiento de las regulaciones y fomentar prácticas agrícolas ecológicas.

Cualquiera que acceda a los datos no puede identificar detalles específicos sobre una granja o un agricultor sin los permisos necesarios. Sin embargo, cuando se combinan con el aprendizaje automático, incluso los datos anónimos y agregados pueden ser muy valiosos porque los investigadores pueden usar los conjuntos de datos para desarrollar modelos matemáticos y herramientas analíticas para la investigación científica y los conocimientos agrícolas. Los gobiernos, las universidades, las agroindustrias y los proveedores de agrofinanciamiento pueden pagar una tarifa al ecosistema de Dimitra para acceder a sus datos y análisis agregados. Luego, la plataforma Dimitra puede devolver una parte de estos rendimientos financieros a la plataforma de puntos Dimitra para recompensar a los agricultores que originaron los datos.

Las imágenes de satélite están compuestas por millones de píxeles. La resolución de estos píxeles varía y puede representar desde un metro cuadrado de terreno hasta muchos kilómetros de terreno. Cada año, los avances tecnológicos mejoran la resolución espacial para que sea más clara, y nos estamos acercando a la capacidad de ver resoluciones de centímetros cuadrados.

Con imágenes satelitales, los investigadores pueden analizar las tendencias, el uso y la historia de la tierra; y los agricultores pueden detectar cambios no visibles desde el suelo. Según el satélite y la zona del mundo, podemos obtener nuevos datos de satélite cada día. Los expertos pueden usar los datos para identificar brotes de plagas y dar a los agricultores advertencias anticipadas para que puedan actuar rápidamente, coordinar una respuesta y minimizar los daños.

Los expertos también pueden usar datos satelitales para estimar el carbono orgánico dentro del suelo, un componente de carbono medible de los compuestos orgánicos.34 Con dichos datos, los agricultores pueden identificar áreas ricas en carbono favorables para cultivar y combatir el cambio climático.35 Del mismo modo, pueden combinar blockchain registros de tierras basados ​​en imágenes satelitales para proporcionar información inmutable y rastreable con fines de auditoría o seguros.

A través de la plataforma Dimitra, los gobiernos pueden realizar un seguimiento de la productividad agrícola o monitorear las iniciativas ecológicas en curso, como los niveles de CO2 o la cobertura de cultivos. Por ejemplo, como parte del Plan Estratégico de las Naciones Unidas para los Bosques 2030, algunos países han establecido objetivos cuantificables para la superficie forestal y la plantación de árboles.36 India se ha comprometido a añadir 200 000 hectáreas de bosques y cubierta arbórea al año. Las imágenes satelitales son la mejor solución para medir el progreso hacia estos objetivos forestales mundiales.

Cuando acoplamos datos satelitales con datos recopilados en el terreno, se vuelve aún más útil; esta práctica se llama teledetección. La teledetección utiliza análisis de muestras de suelo, sensores IoT, drones, estaciones meteorológicas y encuestas de agricultores para estimar las condiciones en varias escalas espaciales. Estos puntos de datos adicionales ayudan a validar la realidad del terreno de los datos satelitales.37 Con estas herramientas, podemos estimar las condiciones en áreas sin ninguna medición del terreno mediante el uso de algoritmos de aprendizaje automático. También podemos cifrar criptográficamente los resultados de la detección remota en una cadena de bloques para que cualquiera pueda usarlos, por ejemplo, para verificar el cumplimiento de las regulaciones gubernamentales o los acuerdos de seguros.

A medida que mejoramos los datos espaciales a través de avances tecnológicos y mayores capacidades de computación y almacenamiento en la nube, podemos mejorar significativamente las capacidades y la precisión de la detección remota. A su vez, estas mejoras mejorarán la producción de cultivos de los agricultores. Con la teledetección, los agricultores pueden tomar decisiones más informadas y estratégicas que les ayudarán a ahorrar dinero y aumentar sus rendimientos.

Fuente de datos: OurWorldinData.org/Excess-Fertilizer, 2021, utilizado bajo CC BY 4.0.

El proyecto de suelo Dimitra-India, que tiene como objetivo evaluar y remediar la salud del suelo en dos millones de granjas, está combinando sensores remotos y datos satelitales para evaluar las condiciones del suelo a gran escala y aún así brindar recomendaciones individuales a los agricultores sobre cómo podrían mejorar su suelo. .38

Los drones y los sensores IoT son herramientas invaluables para los agricultores. Con acceso a drones, los agricultores pueden monitorear los campos y verificar la funcionalidad de los equipos de irrigación y fumigación de cultivos. Ayudan a los agricultores a estudiar el suelo, analizarlo en el campo y generar datos en tiempo real. A su vez, estos análisis ayudan a los agricultores a mejorar el manejo del suelo y los cultivos y aumentar los rendimientos. Los beneficios para los agricultores incluyen una mayor productividad, un uso más eficiente de la tierra y el agua y un menor uso de fertilizantes, todo lo cual reduce los costos de los agricultores.

Los agricultores pueden aprovechar muchos tipos de sensores IoT que capturan información como la humedad del suelo, el pH (una medida de la alcalinidad del suelo) y nutrientes como nitrógeno, fósforo y potasio. Los agricultores reciben datos precisos y alertas críticas para gestionar mejor sus suelos y cultivos.

Por ejemplo, la industria agrícola de la India está lidiando con el uso del agua y la contaminación debido a los fertilizantes químicos, por lo que el proyecto Dimitra-India se beneficia de los sensores IoT que miden los nutrientes y los niveles de humedad en el suelo. Con los datos de IoT sobre el contenido de humedad del suelo y las tasas variables de aplicación de fertilizantes, los agricultores pueden optimizar las cantidades de agua y fertilizantes. En lugar de fertilizar o regar campos enteros, los agricultores pueden fertilizar o regar solo las áreas precisas que lo necesitan, en el momento adecuado y en la cantidad adecuada. Esa estrategia de gestión se conoce como agricultura de precisión.

De los 7790 millones de personas que habitaban la Tierra en 2020, el Banco Mundial estimó que el 30 % carecía de acceso a alimentos suficientes.39 Según el Programa Mundial de Alimentos, otros 272 millones estuvieron en riesgo de inseguridad alimentaria aguda durante la pandemia de COVID-19, que interrumpió el trabajo agrícola y el suministro mundial de alimentos. El mundo tendrá 673,5 millones adicionales para alimentar para 2030.

Para nutrir a todas estas personas y aliviar la crisis mundial del hambre, necesitamos producir alimentos de manera local y sostenible. Hoy, las agencias gubernamentales, las ONG y las organizaciones comerciales están haciendo más para llevar agtech como Dimitra Connected Farmer a cientos de millones de agricultores en todo el mundo. Su objetivo es doble:

La innovación tecnológica se está volviendo más crucial en el desarrollo y la productividad agrícola debido a los desafíos agrícolas como el cambio climático y la pérdida de la capa superficial del suelo. La plataforma Dimitra pone tecnología avanzada en manos de los pequeños agricultores, les brinda datos procesables, rompe el ciclo de la pobreza y enriquece la economía local a través de un mayor rendimiento de los cultivos y un ganado más saludable.

Dimitra reconoce el futuro incierto y está aprovechando esta oportunidad para aplicar tecnologías transformadoras (cadena de bloques, tokens digitales, contratos inteligentes, entrada y acceso móvil, IA y aprendizaje automático, datos satelitales y sensores remotos, IoT y drones) y cambiar el modelo de agricultura. . Dimitra tiene como objetivo marcar la diferencia aumentando la productividad de los pequeños agricultores, apoyando prácticas agrícolas más sostenibles y mejorando la calidad del suelo en todo el mundo.

Sobre el Autor:Jenessa Mellen es analista de negocios en Dimitra con sede en Vancouver, Canadá.

El Instituto de Investigación de Blockchain es un grupo de expertos global e independiente fundado por Don y Alex Tapscott y financiado por una membresía internacional de corporaciones y agencias gubernamentales. Su programa de investigación multimillonario consta de casi 100 proyectos sobre el impacto estratégico de las aplicaciones distribuidas y la tecnología blockchain en las empresas y la sociedad. Cada libro blanco está escrito por un experto en la materia y está diseñado para preparar a los líderes del sector público y privado en sus roles como catalizadores del cambio, marcando el comienzo de esta próxima generación de tecnologías en red.

Este trabajo tiene una licencia Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

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