15 de junio de 2026
Casi 750 millones de personas padecen hambre hoy en día, según el Programa Mundial de Alimentos de la ONU. Y se espera que para 2050, la demanda mundial de alimentos aumente aumentar en un 50 por ciento desde los niveles de 2010, el Instituto de Recursos Mundiales dice.
A agricultura inteligente informe especial publicado recientemente por el IEEE Iniciativa Agroalimentaria Inteligente dice que satisfacer la demanda requerirá tecnología para expandir la producción de alimentos. El informe destaca investigaciones, estudios de casos y nuevas formas de aplicar tecnología para informar a agricultores, ingenieros y formuladores de políticas.
Liderando la iniciativa está el IEEE Fellow John Verboncoeur, presidente del programa de alimentos inteligentes y profesor de electricidad y ingeniería informática en Universidad Estatal de Michigan, en East Lansing.
“La seguridad alimentaria se está convirtiendo en un problema de ingeniería de sistemas”, afirma Verboncoeur. “Ya no hablamos sólo de tractores y riego. Estamos hablando de sensores, comunicaciones, computación, automatización, y sostenibilidad todos trabajando juntos”.
Aunque no tiene formación formal como agricultura científico, la primera participación de Verboncoeur con agricultura inteligente estaba como estudiante en universidad de florida en 1985-86, donde ayudó a desarrollar un sistema aeropónico SmartAg para NASA para el Estación Espacial Internacional. Utilizó niebla para rociar las raíces de las plantas y estructuras neumáticas livianas para mantener la vegetación en su lugar.
También ha presidido el comité ejecutivo de Michigan State. Iniciativa SmartAg desde su lanzamiento en 2017. Presidió los principales esfuerzos interdisciplinarios del programa para aplicar ingeniería y tecnologías digitales a los sistemas agrícolas y alimentarios.
Verboncoeur conecta el cambio de uso de la ingeniería como multiplicador de fuerza para la agricultura con las lecciones aprendidas de la aldea inteligente IEEE programa, que apoya proyectos y organizaciones que llevan electricidad y oportunidades educativas y laborales a comunidades remotas. Sostiene que la agricultura requiere la misma mentalidad a nivel de sistemas.
“El desafío no es sólo inventar tecnología”, afirma. “Está haciendo que los sistemas sean prácticos, asequibles y desplegables”.
De gemelos digitales a la recolección autónoma
Un tema central en el informe sobre sistemas agroalimentarios inteligentes es la convergencia de automatización, análisis de datos, y sostenibilidad.
Un documento “Agricultura inteligente, agricultura de precisión, gemelos digitales en la agricultura: similitudes y diferencias”, aborda la confusión sobre cómo los investigadores y profesionales definen y aplican las tecnologías a la agricultura.
El documento fue escrito por Dilan Onat Alakuş, asistente de investigación en el ingeniería de software departamento en Universidad de Kirklareli, en Türkiye, y Ibrahim Turkoğlu, profesor de ingeniería de software en Universidad Firat, en Elazığ, Turquía.
Una terminología poco clara puede conducir a una inversión ineficiente y una mala adopción de las tecnologías, afirman los dos autores. Señalan que los métodos agrícolas basados en prácticas tradicionales e intuiciones carecen de un análisis exhaustivo de sus impactos ambientales y económicos.
Describen cómo tres tecnologías pueden beneficiar a los agricultores:
• Agricultura inteligente Los sistemas integran sensores, inteligencia artificial, robóticay análisis para mejorar la eficiencia y la sostenibilidad a escala.
• Agricultura de precisión se centra en decisiones específicas de ubicación. Los agricultores utilizan equipos guiados por GPS para mapear los campos y desplegarlos. drones para monitorear la salud de los cultivos e instalar sensores de campo que rastrean la humedad del suelo y los niveles de nutrientes en zonas específicas. Las herramientas permiten a los agricultores aplicar agua, fertilizantes y pesticidas sólo cuando sea necesario, lo que puede reducir los desechos y disminuir el impacto ambiental.
• gemelos digitales crear réplicas virtuales de una zona agrícola. Los modelos resultantes simulan la granja, cultivosy sistemas de riego, lo que permite a los productores probar escenarios y predecir resultados antes de implementar cambios.
Los autores enfatizan que las categorías se superponen en la práctica. A gemelo digital podría extraer datos de agricultura de precisión sistemas y alimentar recomendaciones en plataformas de agricultura inteligente.
Dicen que unas distinciones más claras ayudan a los agricultores a seleccionar las herramientas adecuadas y evitar complejidades y costos innecesarios.
“Este estudio contribuyó a prácticas agrícolas conscientes al diferenciar las tecnologías agrícolas”, escribieron, y agregaron que definiciones más claras pueden aumentar la productividad.
El informe pasa de la teoría a la aplicación en un artículo que describe bustani, que significa mi jardín en árabe. El Bustánica proyecto en Arabia Saudita es un automatizado hidropónico agricultura vertical sistema desarrollado por investigadores de la Universidad Príncipe Mohammad Bin Fahd, en Al-Khobar, Arabia Saudita. El “Bustani: una solución de cultivo vertical hidropónico automatizado basada en microcontroladoresEl artículo fue escrito por Hussah Alotaibi, ingeniero informático de Arabia Saudita, la petrolera nacional del país; Abu Bashar, Widad Karsou y Shehvar Khan, investigadores del departamento de ingeniería informática y ciencias informáticas de la universidad; y Tohmeh salahudeano del laboratorio de robótica de la universidad.
El sistema Bustanica combina hidroponia con aeroponía, en el que las raíces de las plantas cuelgan en el aire y reciben nutrientes a través de un sistema de nebulización. En conjunto, estos enfoques permiten que los cultivos crezcan en ambientes interiores compactos, utilizando mucha menos agua que los métodos tradicionales.
El método integra IoT sensores que monitorean continuamente la química del agua y las condiciones del yacimiento.
El sistema produce cultivos en ambientes interiores controlados. Un diseño de circuito cerrado recircula el agua para reducir el desperdicio. Los sensores miden los niveles de pH, la concentración de nutrientes y los niveles de agua. Un arduino mega procesa los datos del sensor. A NodoMCU ESP8266—una plataforma IoT de código abierto y de bajo costo— maneja Wifi comunicación y conectividad en la nube.
El sistema envía los datos a través de Google. Plataforma en la nube Firebase, que actúa como un puente en tiempo real entre sensores y sistemas de control.
Una aplicación móvil permite a los usuarios monitorear y controlar el sistema de forma remota. Muestra datos en tiempo real sobre iluminación, niveles de nutrientes y actividad de la bomba de agua. Cuando las condiciones se salen de los rangos óptimos, las bombas dosificadoras automáticas ajustan los niveles según sea necesario.
La ingeniería no puede resolver todos los problemas del mundo. Pero definitivamente tiene un papel que desempeñar para ayudar al mundo a alimentarse”. —John Verboncoeur, presidente de la iniciativa IEEE Smart Agri-Food
El sistema funciona como un circuito de retroalimentación, recopila datos, los transmite a la nube, analiza las condiciones y activa ajustes automáticamente.
LED simular la luz del sol. Sensores ultrasónicos medir los niveles de agua. Los sensores de conductividad eléctrica rastrean la concentración de nutrientes. Durante las pruebas, el sistema mantuvo condiciones ambientales estables y ajustó la dosificación dinámicamente a medida que cambiaban las lecturas.
Los autores describen el resultado como “una granja vertical sostenible, completamente funcional y automatizada que crea condiciones de crecimiento deseables, junto con una aplicación de Android que proporciona monitoreo y notificaciones en tiempo real”.
Más allá de la automatización, bustani refleja un cambio más amplio hacia la fusión de la agricultura con la tecnología de consumo y los sistemas domésticos inteligentes. Los planes futuros incluyen la integración de la alexa amazona asistente virtual y aprendizaje automático herramientas para la planta detección de enfermedades y análisis de crecimiento.
Robótica y retos laborales
El “Hacia un robot recolector de tomates eficiente“El documento aborda la cosecha autónoma, un desafío de larga data en la robótica agrícola. Los tomates en el campo varían ampliamente en tamaño, forma y madurez, y pueden magullarse durante la manipulación. El documento fue escrito por un miembro senior del IEEE Hyoung Il Son—profesor de ingeniería de biosistemas y robótica en Universidad Nacional de Chonnam en Gwangju, Corea del Sur, y sus estudiantes de posgrado Jongpyo Jun, Jeongin Kim y Jaehwi Seol.
El artículo describe cómo la robótica se utiliza cada vez más para centrarse en cultivos que antes se consideraban demasiado delicados o variables para la automatización.
El investigador combinó visión artificial 3D,brazos robóticos, pinzas de succióny herramientas de corte giratorias para construir una máquina cosechadora capaz de operar en entornos exteriores no estructurados. El sistema tiene como objetivo reducir la dependencia del trabajo manual y al mismo tiempo mejorar la eficiencia y consistencia de la cosecha.
La agricultura como problema de sistemas
Verboncoeur dice que los desarrollos destacados en los artículos reflejan una amplia transformación en la forma en que los ingenieros ven la industria agrícola.
“Antes se consideraba que la agricultura consistía principalmente en gestionar los desafíos de plantar, regar y fertilizar plantas, y utilizar máquinas para hacer que el proceso requiriera menos mano de obra”, dice. “Ahora también es un problema de datos, de comunicaciones, de energía y de resiliencia”.
Otro artículo destacado, “Agricultura sostenible e inteligente: un enfoque holístico“, examina cómo la tecnología puede abordar las presiones ambientales y demográficas. El artículo fue escrito por Surender Singh y Sannihit, investigadores de ciencias e ingeniería informática y del Ingeniería civil departamentos en Universidad de Chandigarh, en Mohali, India.
Los agricultores deben aumentar la producción de alimentos y al mismo tiempo reducir el daño ambiental causado por el agotamiento. recursos hídricos, aplicación excesiva de fertilizantes, deforestación, y gas de efecto invernadero emisiones, dicen los autores. Describen la agricultura inteligente como “una revolución en la producción de alimentos” que puede permitir a los agricultores generar mayores rendimientos a partir de los recursos existentes a través de tecnologías y sistemas de datos conectados.
Los autores destacaron la cuestión de la rápida urbanización. Para 2050, informan, casi el 70 por ciento de la población mundial vivirá en ciudades, lo que aumentará la presión sobre las cadenas de suministro y los sistemas de distribución de alimentos.
Redes de sensores inalámbricos desempeñará un papel central en la transformación, dicen los investigadores. Las redes utilizan pequeñas, dispositivos conectados para monitorear la humedad del suelo, la temperatura, la intensidad de la luz y las condiciones del cultivo. El sistema transmite los datos a plataformas en la nube, donde modelos de aprendizaje automático analizar tendencias y recomendar acciones.
Los autores enfatizan que el apoyo a las decisiones, no solo la automatización, impulsa el mayor valor de la cosecha de cultivos. Los agricultores pueden integrar la información en las estrategias de manejo de cultivos para mejorar la productividad y al mismo tiempo reducir su impacto ambiental.
También señalan una creciente colaboración entre líderes de la industria como Oruga, CNH, John Deere, y Kubota y empresas de tecnología, incluidas Bosco, Google, Intel, y microsoft. Sin embargo, persisten desafíos en la confiabilidad de las comunicaciones, el costo de los sensores y la infraestructura de datos escalable, dicen los autores.
SmartAg más allá de la granja
Las implicaciones de los avances tecnológicos que hacen que la agricultura sea más eficiente se extienden más allá de la agricultura. Muchas de las mismas tecnologías (detección remota, redes de sensores inalámbricos, análisis de IA y plataformas en la nube: soporte transporte, energíay sistemas industriales.
La convergencia explica la creciente participación del IEEE. La agricultura moderna combina ahora la electrónica, comunicaciones, computación, y sistemas de control.
La agricultura requiere esa integración, dice Verboncoeur: “El desafío no es sólo inventar tecnología. Es hacer que los sistemas sean prácticos, asequibles y desplegables”.
¿Qué sigue para la agricultura inteligente?
El número especial marca una etapa temprana de la iniciativa IEEE Smart Agri-Food, que planea desarrollar estándares; crear formas estructuradas para que agricultores, investigadores, gobiernos y agronegocios trabajen juntos; e idear estrategias de implementación de sistemas inteligentes.
Es probable que las investigaciones futuras se centren en la interoperabilidad entre plataformas, compartir datosy modelos de implementación escalables. Se espera que los gemelos digitales desempeñen un papel más importante a medida que aumentan la potencia informática y la densidad de sensores. Los expertos predicen que simular sistemas agrícolas antes de aplicar cambios en el campo se convertirá en algo común.
Sin embargo, la adopción depende de algo más que la capacidad técnica. La tensión central en el futuro radica entre la innovación y la practicidad.
“Los agricultores enfrentan desafíos al adoptar dicha tecnología debido al costo, la disponibilidad de electricidad, la infraestructura de comunicación y la vulnerabilidad de los dispositivos conectados”, escribieron Singh y Sannihit.
La agricultura inteligente ofrece una mayor eficiencia, además de reducir los insumos de agua, fertilizantes y el tiempo que de otro modo se dedicaría a tareas que las máquinas pueden realizar de forma autónoma. Pero los beneficios sólo importan si los sistemas funcionan de manera confiable en diversos entornos, desde granjas industriales hasta pequeñas operaciones familiares en regiones con inseguridad alimentaria.
Para el IEEE, la agricultura ahora se encuentra dentro de los dominios centrales de la ingeniería. Lo que está en juego se extiende más allá de la tecnología misma, dice Verboncoeur.
Agrega que: “La inseguridad alimentaria afecta la estabilidad, la salud, la educación y desarrollo económico. La ingeniería no puede resolver todos los problemas del mundo, pero sí tiene un papel que desempeñar para ayudar al mundo a alimentarse”.
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Publicado originalmente en espectro.ieee.org el 15 de junio de 2026.
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