L’IdO pour la nourriture et l’eau : une vision du futur

Dans un avenir proche, l’IdO (Internet des Objets) entraînera de formidables innovations dans la façon dont notre nourriture est cultivée, traitée, distribuée, stockée et consommé. Les plantes et les animaux vont littéralement avoir une “voix.” Pas une voix humaine, en soi, mais une voix sur la base de données qui peut dire aux gens, aux ordinateurs et aux machines lorsque par exemple, ils ont soif, besoin de plus de soleil, exigent des soins médicaux ou des besoins d’attention individuelle.

Fermes verticales

Prenez par exemple les fermes verticales. Ces exploitations amènent l’agriculture où tous les éléments nécessaires à une croissance rapide et saine peuvent être surveillés et contrôlés. Ces installations sont construites verticalement, de sorte que les zones de croissance peuvent être empilées. Cela diminue considérablement la quantité de la superficie nécessaire pour l’agriculture, ce qui permet aux fermes verticales d’être situées à l’intérieur ou à proximité des villes, de raccourcir le temps nécessaire pour transporter et distribuer de la nourriture.

Du point de vue de l’IdO, les fermes verticales sont connectées à la fois en interne et en externe. En interne, de petits capteurs dans le sol ou connectés à des plantes individuelles permettent un système de contrôle sur la lumière, l’eau et les nutriments qui sont nécessaires pour cultiver des plantes plus saines, plus productives. Les capteurs pourront aussi dire aux agriculteurs lorsque les cultures sont proches de leur pic pour la récolte juste au bon moment et pour assurer qu’elle est encore fraîche quand elle atteint sa destination finale.

Extérieurement, les fermes verticales seront reliées à d’autres réseaux et systèmes d’information, y compris les bases de données qui permettent de suivre la demande locale. Par exemple, les restaurants locaux pourraient saisir quand ils ont besoin d’alimenter leurs réserves alimentaires en produits frais. Et les agriculteurs pourraient accéder à cette information afin qu’ils sachent quelles cultures faire pousser et en quelles quantités. Les fermes verticales peuvent également se connecter au réseau électrique, en utilisant leurs fenêtres comme des panneaux solaires pour alimenter le système, créant une boucle de rétroaction étanche entre l’approvisionnement alimentaire, le réseau électrique et les consommateurs. Ce type de système IdO aurait été inimaginable il y a une génération.

Aujourd’hui, les fermes verticales sont dans un état d’expérimentation. Et tandis qu’elles ne sont pas encore rentables, les chiffres laissent entrevoir un avenir prometteur pour l’industrie, d’autant plus que la population mondiale continue de croître et les terres agricoles deviennent de plus en plus rares. Par exemple, Green Sense Farms à Chicago est en mesure de récolter les cultures 26 fois par an en utilisant 85% moins d’énergie, un dixième de l’eau et aucuns pesticides ou herbicides. Un autre avantage de l’utilisation d’énergie plus faible est une production de CO2 inférieure à deux tonnes par mois, avec l’avantage supplémentaire de créer 46 livres d’oxygène par jour.

Les fermes verticales se multiplient également dans d’autres pays. Une ferme verticale à Miyagi, au Japon, construite par Mirai Inc. en partenariat avec GE se repose uniquement sur l’éclairage LED, exigeant 40% moins d’électricité par rapport à un éclairage fluorescent régulier. Cette ferme est capable de produire 10.000 têtes de laitue par jour et des ventes annuelles de 2.939.736 $ (environ 300 millions de yens).

Quand on pense «verticale», la plupart des gens envisagent quelque chose à partir du sol. Mais les fermes verticales peuvent également être souterraines. Au Royaume-Uni, une société appelée Growing Underground a construit une ferme urbaine souterraine à 135 mètres au-dessous d’une rue animée du sud de Londres et utilise la culture hydroponique pour cultiver des plantes sans pesticides. La ferme fait environ 170 m² et a une empreinte carbone neutre.

Produits alimentaires intelligents – Consommateurs informés

Un article récent du National Geographic, intitulé «Un tiers de la nourriture est perdue ou gaspillée” a déclaré qu’un collectif de 3,5 milliard d’acres de terres, une superficie beaucoup plus importante que celle du Canada, est labourée pour cultiver la nourriture ou supporter l’élevage et la production laitière que personne ne va manger. Pour aggraver l’insulte à l’environnement, de la nourriture est enfouie et génère du méthane, un gaz à effet de serre beaucoup plus puissant que le dioxyde de carbone. Si les déchets alimentaires dans le monde était un pays, il serait le troisième plus grand producteur de gaz à effet de serre dans le monde derrière la Chine et les États-Unis.

Une façon où l’IdO peut aider à diminuer ces déchets est sur le point de la consommation. Les supermarchés américains perdent environ 10% de leurs fruits et légumes en détérioration chaque année, selon le ministère de l’Agriculture.

En 2012, des chercheurs du MIT ont dévoilé un nouveau capteur fabriqué à partir de feuilles de nanotubes de carbone laminées avec des atomes de cuivre ajoutés pour détecter des quantités minuscules d’éthylène, un gaz qui favorise la maturation des plantes. Le coût au moment de l’annonce était d’environ 25 cents par capteur. En appliquant la loi de Moore, ces capteurs seront bientôt assez peu coûteux pour les placer sur le plan économique des fruits et légumes individuels.

En détectant les gaz qui se détachent du produit alimentaire, l’analyse des données, et la mise en place de seuils d’alerte, les capteurs pourraient tenir au courant les chefs de service sur la durée de vie en temps réel de l’inventaire de la boutique. Les gestionnaires peuvent alors décider de baisser les prix sur des produits de sorte qu’ils se vendent plus vite. Les consommateurs devraient aussi savoir combien de temps les fruits et légumes qu’ils viennent d’acheter dureront. Si nous savons quand quelque chose se gâtera , nous sommes plus susceptibles de l’utiliser plutôt que de le jeter dans la poubelle. Avec l’IdO, tout le monde gagne, y compris notre planète.

Même si les prix des capteurs n’ont pas encore atteint le point où il est possible d’en placer un sur chaque fruits et légumes, une technologie similaire a été utilisée à grande échelle pour détecter le gaz d’éthylène dans les serres de sorte que des épurateurs spéciaux éliminent le gaz. Cela prolonge la durée de vie des produits, ce qui aide à éliminer les déchets. Compte tenu de ces avancées et la puissance des coûts et de réduction de taille de la loi de Moore, c’est seulement une question de temps avant que votre prochaine pomme soit livrée avec un capteur de fraîcheur.

De l’eau, de l’eau partout…

Alors que les droits sur l’eau sont un sujet extrêmement compliqué, l’IdO peut aussi faire partie de la solution pour la pénurie d’eau ressentie dans diverses parties du monde en offrant plus de visibilité sur l’utilisation de l’eau, où globalement environ 70% de l’eau est consommée par l’agriculture. En tant que propriétaire, je reçois une facture mensuelle qui répertorie le nombre de gallons d’eau que j’ai l’habitude d’utiliser au cours du mois. Bien que cela me donne quelques données utiles, cela ne me donne pas assez d’informations ou de connaissances pour prendre des décisions intelligentes au sujet de mon utilisation d’eau. Je n’ai tout simplement pas les outils adéquats pour contrôler finement la consommation d’eau en temps réel ou de façon automatisée.

Grâce à des capteurs similaires à ceux pour l’agriculture verticale, mon jardin pouvait me dire quand il y a eu assez d’eau ou quelles parties ont besoin d’êtres plus hydratées. En combinaison avec un système de gicleurs contrôlable à distance, ces données pourraient encore être analysées et présentées graphiquement sur une application mobile pour montrer l’impact de mes actions. Par exemple, “En réduisant la consommation d’eau pour votre jardin, vous avez gagnez 8% de votre consommation d’eau pour le mois. Si vous continuez, vous allez économiser 100 $ par rapport au montant que vous avez payé le mois dernier.”

Maintenant, ce sont des informations que je pourrais utiliser à la fois pour prendre de meilleures décisions et pour me motiver à atteindre certains objectifs. Mais, est-ce qu’une ou deux gouttes d’eau font vraiment une différence ? Considérez ceci. Si seulement 1% des maisons aux États-Unis sauvent une goutte d’eau par minute, ce serait égal à 34,715,984 gallons par an. Cela suffit pour arroser 100 acres de maïs. Imaginez ce que nous pourrions accomplir si tout le monde, y compris les fermes et les entreprises, font leur part. Collectivement, nous aimerions avoir un impact énorme sur la quantité d’eau utilisée tout en profitant de la vie à laquelle nous sommes habitués.

Récemment, Environmental Protection Agency (EPA) a exigé que Los Angeles recouvre son réservoir d’eau pour éviter une certaine évaporation. Une solution était de construire une couverture de piscine géante, cependant, la ville a estimé le coût à environ 300 millions de dollars. Ensuite, quelqu’un est venu avec une idée ingénieuse. Pourquoi ne pas faire flotter des balles en plastique sur la surface pour protéger l’eau en dessous ? Après avoir expérimenté sur une plus petite échelle, la ville a travaillé avec des entreprises locales pour produire des millions de “boules” de l’ombre à un coût de 35 millions de dollars (presque 90% moins cher que la méthode alternative). Ces boules de plastique noir traitées chimiquement couvrent désormais l’approvisionnement en eau de Los Angeles, économisant près de 300 millions de gallons d’eau potable qui s’évaporent chaque année.

Maintenant, imaginez si chaque boule était connectée.

Des capteurs solaires ou de mouvement alimenté sur chaque balle connectée via un réseau maillé pourraient recueillir des données sur la qualité de l’eau et des responsables d’alerte lorsque les algues, les contaminants, l’acidité et la salinité, par exemple, atteignent certains niveaux. Les balles peuvent également surveiller les niveaux d’eau pour déterminer avec plus de précision à quelle vitesse la ressource finie est utilisée et réapprovisionnée. Avoir cette information en temps réel pourrait aider les opérateurs de services publics de l’eau à prendre des décisions plus éclairées pour éliminer les déchets. Du point de vue de la sécurité, des détecteurs de mouvement pourraient détecter quand quelqu’un est dans l’eau, que ce soit par accident ou pour une raison plus néfaste comme contaminer l’approvisionnement en eau, de sorte qu’une action rapide puisse être prise.

Retour au présent

Parce que la nourriture et l’eau sont de si grandes et importantes industries, ce n’est pas surprenant que plusieurs entreprises, parmi les plus grandes sociétés de technologie, travaillent sur des solutions IdO dans ces domaines. Intel, par exemple, à espoir d’être leader dans l’industrie de l’alimentation et de l’agriculture avec des projets qui traitent de la sécurité et la durabilité de l’eau et la nourriture. La société travaille avec Australian Commonwealth Scientific et Industrial Research Organization (CSIRO) pour construire de minuscules capteurs qui sont placés sur le dos des abeilles pour aider à comprendre pourquoi elles sont en train de mourir en grand nombre dans le monde entier. Les abeilles, bien sûr, sont d’une importance capitale parce qu’elles pollinisent environ 33% de toutes les sources d’alimentation humaine.

Des startups entrent également en action. Rachio ajoute de l’intelligence à l’utilisation de l’eau pour les jardins des personnes. La solution de la société calibre le sol, la végétation, la pente, l’exposition au soleil, et les types d’embouts pour donner aux clients une visibilité et un contrôle complet sur leur aménagement paysager grâce à une application mobile. Les futurs produits aideront les gens à gérer l’utilisation de l’eau dans leurs maisons. Lumense est une plate-forme de capteurs chimiques et biologiques qui surveille les liquides et gaz pour fournir des analyses en temps réel et une maintenance automatisée. L’objectif de la société est de rendre nos approvisionnements alimentaires, l’eau et l’air plus sécuritaires et meilleurs.

Et comme les technologies et les solutions IdO prolifèrent, des consortiums et des organismes de normalisation abondent. La liste en pleine expansion comprend Internet of Things Consortium, AllJoyn, Open Interconnect, Thread Group, Open Mobile Alliance, and Eclipse IoT pour n’en nommer que quelques-uns.

L’IdO exige une nouvelle façon de penser

Nous sommes sur la planète à une période de temps incroyable dans l’histoire humaine. Jamais auparavant nos défis ont été si grands. Jamais la technologie n’a été si puissante. Avec l’IdO, nous pouvons littéralement connecter n’importe quoi à quoi que ce soit. Cette connectivité nous obligera à penser d’une nouvelle manière, si nous voulons utiliser l’IdO pour résoudre les défis auxquels nous sommes confrontés aujourd’hui et demain. Plutôt que de regarder une balle en plastique comme un objet rond singulier, nous pouvons regarder dans une perspective IdO en se demandant: «Qu’est-ce que cette chose pourrait faire si elle était reliée à des millions d’autres balles ?” En nous entraînant à penser de cette manière , nous pourrons utiliser l’IdO afin de mieux gérer notre planète, y compris les ressources précieuses comme la nourriture et l’eau dont nous avons tous besoin pour survivre.

Source : VentureBeat par David Evans