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Une offre pas encore très opérationnelle

L'agriculture "numérique" fait rêver. Mais les capteurs connectés manquent encore de spécificités et d'applications. Les données s’amassent doucement mais leur valorisation reste encore balbutiante. Cinq points pour mieux comprendre cette transition vers le "digital".

Extension des réseaux bas débit, démocratisation des capteurs via les smartphones, industrie du loisir qui pousse le marché du drone ou des caméras… Entraînée par le reste de la société, l'agriculture commence à voir émerger elle aussi des capteurs connectés.

    1- Le bas débit généralisé

Pour Jean-Pierre Chanet, directeur de l’unité de recherche Technologies et systèmes d'information pour les agrosystèmes à l’Irstea, « ce qui change la donne, c’est le bas débit. On en parle depuis deux ans et la couverture est aujourd’hui à peu près bonne ». Ces réseaux utilisent des basses fréquences pour transmettre lentement de petits paquets d'informations mais à un coût avantageux et sur des distances de plusieurs kilomètres. « La transmission à bas débit ne fonctionne ni pour l’image ni pour la voix, mais elle est beaucoup plus simple et moins consommatrice d’énergie que le GPRS, par exemple », indique Guillaume Fernandez, chez Agriscope, start-up spécialisée dans les capteurs. « La première cible de ces réseaux, ce sont les compteurs d’eau et d’électricité », explique Serge Deleau, directeur de Visiogreen, société créatrice de solutions connectées. Si les basses fréquences ne traversent pas tous les obstacles, elles passent notamment à travers le béton, ce qui facilite leur déploiement, notamment en milieu urbain.

En France, Sigfox est la première société à avoir installé ses antennes. Porté par des opérateurs comme Bouygues ou Orange, le réseau Lora lui fait désormais concurrence. Presque identiques sur le plan technologique, les deux réseaux ne sont pas compatibles. L'accès, donné par l'insertion dans le capteur d'un composant électronique, se monnaye : il faut souscrire un abonnement de 1 à 12 euros par an par capteur. A priori, le nombre de connexions n’est pas limité. « La saturation est possible, mais il faudrait des milliers d’objets connectés pour l'atteindre", précise Serge Deleau.

    2- La météo connectée à l’honneur

Application la plus courante du bas débit en grandes cultures aujourd’hui : des données météorologiques fournies en temps réel par des capteurs fixes le plus souvent, mais aussi mobiles (sondes Weenat, voir en pages 20 et 21). En charge chez Arvalis de la Digiferme de Boigneville qui sert, entre autres, à expérimenter des objets connectés, Delphine Bouttet a été jusqu’ à présent surtout sollicitée pour tester des stations météo. « Tout ce qui concerne les mesures par capteurs météo s’est beaucoup démocratisé, qu’il s’agisse des pluviomètres ou des anémomètres connectés », constate-t-elle. Pour la spécialiste, ce monitoring de proximité pose des questions : "Parce qu’elle est géolocalisée plus près de la parcelle, la donnée issue de la station météo d’un agriculteur doit-elle forcément écraser celle de la station météo France à proximité ? Sa fiabilité est-elle garantie dans le temps ? Quelles règles se donne-t-on lorsqu’il s’agit d’intégrer ces données dans des outils d’aide à la décision ? » De même, le nombre des données recueillies interroge. « Avec ces systèmes, il est possible de prendre des mesures toutes les secondes, mais peut-être qu’une mesure horaire voire journalière sera suffisante, note l'ingénieur. Chez les agriculteurs en particulier, il va falloir se limiter aux données vraiment utiles.»

    3- Des images bien moins coûteuses à acquérir

En dehors des données météo, les capteurs de lumière transmise ou réfléchie par un couvert végétal sont eux aussi en plein développement. Ils sont en général portés par des vecteurs mobiles (tracteur, drone, piéton) et peuvent ou non ramener des images. Le capteur de réflectance à la base d’outils comme le N Pilot de Borealis (portable) ou le Greenseeker vendu par Trimble (et embarqué) ne produisent pas d’images, à l’inverse des caméras multispectrales utilisées par Airinov sur ses drones. « Selon le type de capteur, on obtient une réflectance moyenne ou par pixel », résume Benoît de Solan, spécialiste des capteurs chez Arvalis. L’information fournie est à la fois temporelle et spatialisée. Beaucoup plus lourdes que de simples données météo, ces informations ne peuvent pas être transmises à basse fréquence. En général, elles sont stockées à bord du capteur, sur une carte SD par exemple, puis transmises en différé via une connexion haut débit ponctuelle. Elles sont ensuite envoyées à une plateforme de traitement puis retournées à l’utilisateur sous une forme exploitable. Si ces capteurs font parler d’eux aujourd’hui, c’est parce que leur coût a énormément baissé. « Nous travaillons avec le capteur multispectral Sequoia de Parrot, qui est trois fois moins cher que notre capteur historique, le Multispec », note Romain Faroux, président d’Airinov. Idem pour les drones, qui valaient autour de 30 000 euros il y a trois ans contre 5000 euros aujourd’hui alors qu'ils ont gagné en ergonomie.

    4- Des applications encore souvent réduites

Seul souci : les applications capables de valoriser ces data sont encore très limitées. À l'heure actuelle, les données de réflectance servent essentiellement à calculer un indice de végétation utilisé pour piloter la fertilisation azotée sur céréales et colza. « La contrainte réglementaire sur l’azote a un effet d'entraînement, observe Benoît de Solan. Mais le gain économique lié à ce type de technologie est jusqu’à présent rarement évident. Tant qu’il n’y aura pas plus de demandes en termes de justification des pratiques, ces dispositifs auront du mal à se développer.» Parmi les applications en devenir, la reconnaissance des adventices. Une équipe de recherche espagnole basée à l'Institut pour l’agriculture durable de Cordoue a publié en décembre dernier ses travaux sur le sujet. Ils portent sur l’identification précoce du sorgho d’Alep dans des champs de maïs cultivé. D’après les essais, l’analyse logarithmique d’images produites par une caméra multispectrale embarquée sur un drone volant à 30 mètres d’altitude pourrait permettre de cibler les utilisations d’herbicides sur les zones concernées. À la clé : 85 à 96 % d’économie de produits phytosanitaires. Si ces résultats paraissent prometteurs, pas sûr qu'ils suffisent à construire un outil d'aide à la décision fiable. « Les données recueillies par les capteurs peuvent alimenter un certain nombre de modèles, observe Guillaume Fernandez. Mais il faut une grande confiance de l'agriculteur dans le couple capteurs-modèle pour que cela le conduise à déclencher une action. »

    5- Une valorisation qui ne passera pas que par les agriculteurs

Les données des capteurs serviront-elles directement à l'exploitant ou bien seront-elles recueillies par d'autres pour construire des services ? Fondateur de la start-up Hi-Phen, Alexis Comar penche pour la seconde hypothèse. Il a en préparation un capteur très sophistiqué élaboré en partenariat avec Bosch : « Notre idée est de proposer un seul objet connecté qui puisse fournir des données pour toutes sortes d’applications », explique-t-il. Encore au stade du prototype, cet objet comprend un module météo (température, humidité, pression, vent, pluviométrie), un module végétation avec notamment un appareil photo, un capteur multispectral et un capteur d’irradiance ainsi qu’un module sol recueillant température et humidité. Très précises mais acquises en un seul point, ces informations pourraient servir dans le monde du conseil et de l'expérimentation à étalonner des données spatialisées obtenues via d'autres capteurs. Ouvert, le système serait en mesure d'accueillir d’autres capteurs connectés en bluetooth.

Un tel produit induirait un autre système économique, sans investissement dans le capteur. «Nous pensons que nos clients achèteront nos services mais pas nos capteurs, estime Alexis Comar. Les gens ont très peur de se les faire voler. Il faut donc que ce soit notre parc et que nous nous chargions d'en optimiser la sécurisation. » Pour Jean-Pierre Chanet, ce type de modèle de développement est très logique : « Ça va se généraliser. Les coops peuvent être intéressées par le suivi en temps réel des besoins d’une culture et par l’intégration des services à proposer. » Autrement dit, la valorisation des capteurs passerait par un partage des informations. « Aujourd’hui, on a du mal à trouver un seul usage qui justifierait ces investissements, observe Benoît de Solan. Mais le fait d’installer ces capteurs dans des conditions très différentes permet d’accumuler des références. Il faut qu’il y ait une mutualisation des informations, que se construise un réseau régional. » Plusieurs modèles économiques pourraient cohabiter. Parce qu'elle a déjà construit un service et investi, une société comme Airinov se place ainsi dans une autre logique. « En trois ans, la seule chose qui est restée stable chez nous, c’est le coût de la prestation de service, de 10 euros de l’hectare par passage, détaille Romain Faroux. Cela rapproche de plus en plus les sous-traitants des utilisateurs. À terme, c’est l’utilisateur qui se servira de son propre drone. » En tout cas, pour le moment et ce quel que soit le modèle économique, les outils d’intégration des données manquent. « Nous sommes dans un changement complet d’échelle, analyse Michel Berducat, spécialiste de robotique à l’Irstea. Les modèles agronomiques ne sont pas en capacité de digérer toutes ces data.» Et il va falloir un peu de temps pour permettre aux agronomes pour s'adapter.

Un outil pour mettre en commun des données

AgGate : voici le nom que pourrait porter le "portail de données pour l'innovation en agriculture" imaginé par Jean-Marc Bournigal, PDG de l'Irstea. ce dernier le présente dans un rapport publié en janvier suite à une commande des ministres en charge de l'économie, de l'agriculture, de la recherche et de l'enseignement supérieur. L'idée consiste à mettre en commun via un guichet unique l'accès à des jeux de données d'intérêt agricole, publiques et privées, qui resteraient stockées sur les plateformes de leurs propriétaires. Un "magasin numérique" mettrait à disposition des fournisseurs d'informations des outils simples de traitement ou de présentation des données. Des référentiels par région, secteur ou type d'exploitation seraient mis à disposition gratuitement des agriculteurs, qui pourraient par ailleurs stocker leurs informations dans un "cloud". Une "vitrine d'OAD" serait également proposée, avec une évaluation participative. La mise en place du portail est planifiée sur trois ans, l'arrivée dans la phase de croisière étant prévue pour 2020. De quoi donner potentiellement un coup d'accélérateur à la digitalisation de l'agriculture...

Quand technique et design se rapprochent

Exotic System fait partie de ces start-up des objets connectés qui ont touché le gros lot. Début octobre, Michelin et Limagrain ont signé un protocole d’investissement dans son capital. Spécialisée dans l’électronique et l’informatique, la société se charge de « connecter » toutes sortes d’objets, du parapluie qui aide à prévoir la météo à la lampe-réveil… et elle s’intéresse également à l’agriculture. « Nous n’allons pas arriver avec des mesures nouvelles mais avec des objets connectés simples et sympathiques, explique Laurent Ladouari, en charge du marketing de la start-up. Nous pensons que l’objet sera adopté s’il est discret et malin. » Les capteurs que préparent l’entreprise devraient se présenter sous forme « d’animaux bienveillants ». Ils répondront à un premier besoin simple et bien identifié tout en offrant d’autres possibilités ensuite. Dans les tuyaux : des capteurs de mouvement pour évaluer le niveau d’utilisation d’un sac d’engrais ou signaler l’ouverture d’une porte, par exemple, et des capteurs météo. « On aime ce qui donne un sourire à l’agriculteur », résume Laurent Ladouari. À découvrir au Sima 2017, notamment…

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