Estudiantes mexicanos conquistan China con robot que salva de plagas en cosechas de tomate

El tomate tampoco fue una elección casual. Durante el desarrollo del proyecto, los jóvenes buscaron un cultivo que representara una problemática compartida entre México y China.

Mientras México es el principal exportador mundial de tomate fresco, China es el mayor productor del mundo con más de 61 millones de toneladas anuales de acuerdo con datos de la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO). Esta coincidencia les permitió desarrollar una solución para poderla aplicar de forma internacional y no solo para el mercado mexicano.

En un momento en el que el tomate enfrenta nuevos obstáculos comerciales por los aranceles impuestos por Estados Unidos, los tres estudiantes de la Universidad Iberoamericana desarrollaron un sistema que utiliza inteligencia artificial, robótica y realidad mixta para identificar plagas, enfermedades y estimar la madurez del tomate en tiempo real.

La detección temprana puede marcar la diferencia entre contener una plaga o perder buena parte de una cosecha. De acuerdo con especialistas de la metodología agrícola Manejo Integrado de Plagas, (MIP) retrasar la identificación de una enfermedad en el cultivo puede reducir su rendimiento entre 40% y 50% dependiendo del tipo de plaga y del momento en que se intervenga.

México exporta más de 3,100 millones de dólares en tomate fresco y más del 90 por ciento es para Estados Unidos. Sin embargo, el sector atraviesa uno de sus momentos más complicados por el arancel antidumping de 17.09%, menor margen para los productores y condiciones climáticas complicadas, factores que provocan una reducción en la producción y la exportación.

“Un especialista en plagas puede revisar apenas una pequeña parte del cultivo durante una jornada laboral correspondientes al 2% de un invernadero de 20 hectáreas”, explican los estudiantes quienes hablaron con el productor de tomate en Oaxaca.

Eso significa que necesitaría alrededor de 50 días de trabajo para inspeccionar completamente el cultivo, por lo que la intención del robot no es reemplazar ese trabajo sino recorrer los invernaderos y ayudar a que el experto concentre su atención donde realmente existe un riesgo.

“Gracias a que usamos Edge Computing, si Plague Bot VR capta una plaga mediante su cámara, la detección es prácticamente instantánea. El chip de aceleración de IA que implementamos en el robot le permite analizar alrededor de 80 imágenes por segundo. Eso sí, la Inteligencia Artificial no es perfecta y puede equivocarse, por lo que siempre buscamos que el experto en plagas sea quien reciba la alerta y confirme esa detección final”, explicó Eliot Calderón.

El sistema integra tecnologías como la inteligencia artificial, visión por computadora, robótica y realidad mixta. Mientras un robot equipado con cámaras recorre los invernaderos, el sistema ciberfísico le permite desplazarse entre las hileras de los invernaderos, va inspeccionando planta por planta en busca de plagas, enfermedades o frutos listos para cosechar, el productor puede visualizar toda esa información con unas gafas de realidad virtual que muestran en tiempo real lo que el robot observa y analiza, esto le permite al productor no tener que estar en el campo gracias a la visión artificial.

Todo esto permite a través de modelos de visión por computadora e inteligencia artificial reconocer plagas como la mosca blanca, enfermedades, estrés por calor y tomates listos para cosecha.

La eficiencia puede definir el futuro de una cosecha. Por eso tecnologías capaces de detectar enfermedades antes de que sean visibles cobran relevancia. La (FAO) Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la agricultura estima que hasta el 40% de la población agrícola mundial se pierde cada año por plagas y enfermedades.

Para Juan Carlos Anaya, director del grupo Consultor de Mercados Agrícolas, la agricultura enfrenta un cambio estructural.

“Necesitamos producir con mayor productividad, menor costo, menor riesgo, y mayor sustentabilidad”, dijo a Expansión. Entre los principales desafíos que el analista encuentra destacan el cambio climático, la escasez del agua, aumento de fertilizantes, la incertidumbre comercial y la baja adopción tecnológica. “La IA será para la agricultura lo que el tractor fue hace 100 años”, mencionó.

Aunque hoy se trata de un prototipo, los estudiantes creen que el proyecto podría convertirse en un producto comercial. Actualmente estiman que construir una unidad costaría entre 80,000 y 90,000 pesos, muy por debajo de otras soluciones agrícolas como drones agrícolas especializados que pueden alcanzar hasta el medio millón de pesos. Ellos apuestan a que esa diferencia permita acercar su tecnología a pequeños y medianos productores.

La diferencia no es solamente la velocidad sino la frecuencia del monitoreo. “Mientras un especialista llega una vez por semana a revisar el cultivo, por lo que las plagas se detectan tarde, el robot trabaja de 6 a 8 horas los 6 días de la semana, escanea constantemente, manda alertas en tiempo real y dirige al experto únicamente donde la inteligencia artificial detecta un posible riesgo”, mencionó Eliot.

La llegada de herramientas como estas coincide con un momento especialmente delicado para el sector: los aranceles estadounidenses. Estos, junto con el aumento de costos y la incertidumbre comercial han obligado a algunos productores a reducir operaciones o migrar hacia otros cultivos, mientras que las exportaciones mexicanas pierden participación en su principal mercado.

“No buscamos reemplazar al trabajador, sino darle una herramienta para que concentre su experiencia donde realmente hace falta", dijeron los jóvenes.

Mientras el campo mexicano enfrenta menos agua, mayores costos, incertidumbre comercial y nuevas barreras para exportar, la tecnología comienza a perfilarse como factor competitivo.

Así como menciona Juan Carlos Anaya, “la agricultura del futuro será un productor apoyado por inteligencia artificial, no reemplazado por ella” y si hace un siglo el tractor cambió la agricultura hoy la siguiente revolución podría comenzar por algoritmos capaces de detectar plagas días antes de que un agricultor lo vea. Ese cambio, más que tecnológico, podría ser una ventaja económica para uno de los sectores más importantes del país, señala el especialista.

Para los estudiantes, ganar el Huawei Competition fue una experiencia donde compitieron con profesionales de posgrado aún cuando ellos todavía no finalizan la licenciatura. Para Adán, significó; un cambio de perspectiva sobre la cultura China, para Orlando; la experiencia le permitió salir por primera vez del país, lo cual, representó un choque cultural positivo al conocer a personas de distintas partes del mundo; y para Eliot el hecho de ganar contra 33 países demostró que el talento va más allá de los límites.

También validaron que el proyecto tiene potencial, pero el verdadero reto comienza ahora: convertir un prototipo universitario en una tecnología capaz de llegar al campo mexicano en un momento en el que producir más con menos recurso deja de ser una ventaja y se convirtió en una necesidad.