Adoção da Internet das Coisas (IoT) na agropecuária: uma revisão sistemática sobre as possibilidades de adoção no ambiente produtivo rural brasileiro

Autores

DOI:

https://doi.org/10.20435/inter.v25i4.4024

Palavras-chave:

revisão sistemática de literatura, agropecuária, pecuária de precisão, agricultura de precisão, Internet das Coisas

Resumo

A adoção de inovações tecnológicas, como a Internet das Coisas, no espaço rural torna-se uma ferramenta promissora para a promoção do desenvolvimento produtivo local de forma mais eficiente e ambientalmente sustentável. Nesse contexto, esta pesquisa tem como objetivo destacar as atividades agropecuárias que podem se beneficiar da adoção da Internet das Coisas (IoT), explorando o corpus de pesquisa sobre o tema. Como método de investigação, foi realizada uma Revisão Sistemática de Literatura (RSL) nas bases de dados Scopus e Web of Science, contemplando toda a publicação disponível até o presente momento. As palavras-chave utilizadas para busca de pesquisas nas bases citadas são o próprio termo, Internet das coisas, e palavras relacionadas às atividades agropecuárias da agricultura, pecuária, pesca e silvicultura. Após a aplicação dos critérios de filtragem e seleção, a amostra final de análise foi constituída por 68 artigos, que tiveram suas informações caracterizadas e analisadas. Como conclusões, são apresentados os journals que mais publicaram dentro do tema estudado, tendo destaque o Computers and Electronics in Agriculture. Os artigos estão, em sua maioria, direcionados a atividades da agricultura, sendo 45 pesquisas que contemplam esta atividade produtiva, destacando-se os países Índia e China como maiores players de mercado nesta área. Um importante resultado desta investigação é a categorização das pesquisas por domínio de aplicação da inovação, destacando-se os domínios de monitoramento, controle, predição e logística, nesta ordem de prioridade. Os achados contribuem teoricamente para o levantamento do estado da arte sobre pesquisas que tratam da utilização da IoT na agropecuária, servindo de fonte de literatura para futuras pesquisas. Como contribuições para a prática, este artigo traz informações diversas sobre as diferentes possibilidades de inserção desta tecnologia dentro das propriedades rurais brasileiras, colaborando com o desenvolvimento produtivo local e ajudando a suprir necessidades atuais e urgentes.

Biografia do Autor

Eduardo Corneto Silva, Universidade Federal de Mato Grosso do Sul (UFMS), Campo Grande, Mato Grosso do Sul, Brasil.

Doutor em Administração pela Universidade Federal de Mato Grosso do Sul (UFMS). Mestre em Administração pela Universidade Nove de Julho (UNINOVE). Pós-gaduado em Gestão Estratégica de Negócios pela Universidade para o Desenvolvimento do Estado e da Região do Pantanal (Uniderp), Campo Grande. Graduação em Administração pela Universidade Federal de Mato Grosso do Sul (UFMS). Atuação em pesquisas na Linha de Inovação focado nas áreas de Customer Relationship Management (CRM), Capacidade de Inovação, Internet of Things (IoT) e Agronegócio. Professor substituto na Universidade Federal de Mato Grosso do Sul (UFMS), campus de Aquidauana.

Márcia Maria dos Santos Bortolocci Espejo, Universidade Federal de Mato Grosso do Sul (UFMS), Campo Grande, Mato Grosso do Sul, Brasil.

Doutora em Controladoria e Contabilidade pela Universidade de São Paulo (USP). Mestre em Administração pela Universidade Estadual de Londrina (UEL). Graduada em Administração pela Universidade Estadual de Maringá (UEM), em Tecnologia em Processamento de Dados pela Universidade Cesumar (UNICESUMAR) e em Ciências Contábeis pela Universidade da Grande Dourados (UNIGRAN). Docente Permanente dos Programas de Pós-Graduação em Administração, Administração Pública em Rede Nacional e Ciências Contábeis e dos cursos de graduação em Administração e Ciências Contábeis da Escola de Administração e Negócios (ESAN), da Universidade Federal de Mato Grosso do Sul (UFMS). Docente colaboradora do Programa de Pós-Graduação em Ciências Contábeis da Universidade Federal de Uberlândia (UFU). Bolsista de Produtividade em Pesquisa Nível 2 – CNPq.

Referências

ARVANITIS, K. G.; SYMEONAKI, E. G. Agriculture 4.0: The role of innovative smart technologies towards sustainable farm management. The Open Agriculture Journal, Amsterdã, v. 14, n. 1, p. 130–35, 2020.

ATZORI, L.; IERA, A.; MORABITO, G. The internet of things: a survey. Computer networks, Nova Iorque, v. 54, n. 15, p. 2787–805, 2010.

BALAMURUGAN, S.; DIVYABHARATHI, N.; JAYASHRUTHI, K.; BOWIYA, M.; SHERMY, R. P.; SHANKER, R. Internet of agriculture: applying IoT to improve food and farming technology. International Research Journal of Engineering and Technology (IRJET), Índia, v. 3, n. 10, p. 713–19, 2016.

BARROS, G. S. C.; SILVA, A. F.; FACHINELLO, A. L. PIB do Agronegócio brasileiro: comentários metodológicos. Piracicaba: CEPEA-ESALQ/USP, 2014.

BHIMANPALLEWAR, R. N.; NARASINGARAO, M. R. AgriRobot: implementation and evaluation of an automatic robot for seeding and fertiliser microdosing in precision agriculture. International Journal of Agricultural Resources, Governance and Ecology, Reino Unido, v. 16, n. 1, p. 33–50, 2020.

BORGIA, E. The Internet of Things vision: key features, applications and open issues. Computer Communications, Holanda, v. 54, p. 1–31, 2014.

BRASIL. Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social. Estudo “Internet das Coisas: um plano de ação para o Brasil”. Brasília-DF: Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social, 2017. Disponível em: http://www.bndes.gov.br/wps/portal/site/home/conhecimento/pesquisaedados/estudos/estudo-internet-das-coisas-iot/estudo-internet-das-coisas-um-plano-de-acao-para-o-brasil. Acesso em: 23 jan. 2019.

CARRARO, N. C.; GODINHO FILHO, M.; DE OLIVEIRA, E. C. Technologies of the Industry 4.0: perspectives of application in the brazilian agribusiness. International Journal of Advanced Engineering Research and Science, Jaipur, v. 6, n. 7, p. 319–30, 2019.

CHUNG, H.; LI, J.; KIM, Y.; VAN OS, J. M.; BROUNTS, S. H.; CHOI, C. Y. Using implantable biosensors and wearable scanners to monitor dairy cattle’s core body temperature in real-time. Computers and Electronics in Agriculture, Amsterdã, v. 174, p. 105453, 2020.

CORALLO, A.; PAIANO, R.; GUIDO, A. L.; PANDURINO, A.; LATINO, M. E.; MENEGOLI, M. Intelligent monitoring Internet of Things based system for agri-food value chain traceability and transparency: a framework proposed. In: IEEE WORKSHOP ON ENVIRONMENTAL, ENERGY, AND STRUCTURAL MONITORING SYSTEMS (EESMS), edição., Italia, 2018. Anais [...]. Salerno: IEEE, 2018.

DA XU, L.; HE, W.; LI, S. Internet of things in industries: a survey. IEEE Transactions on industrial informatics, Estados Unidos da América, v. 10, n. 4, p. 2233–43, 2014.

DOS SANTOS, U. J. L.; PESSIN, G.; DA COSTA, C. A.; DA ROSA RIGHI, R. AgriPrediction: a proactive internet of things model to anticipate problems and improve production in agricultural crops. Computers and electronics in agriculture, Amsterdã, v. 161, p. 202–13, 2019.

GERSHENFELD, N.; KRIKORIAN, R.; COHEN, D. The internet of things. Scientific American, Estados Unidos da América, v. 291, n. 4, p. 76–81, 2004.

GSANGAYA, K. R.; HAJJAJ, S. S. H.; SULTAN, M. T. H.; HUA, L. S. Portable, wireless, and effective internet of things-based sensors for precision agriculture. International Journal of Environmental Science and Technology, Alemanha, v. 17, n. 9, p. 3901–16, 2020.

GUBBI, J.; BUYYA, R.; MARUSIC, S.; PALANISWAMI, M. Internet of Things (IoT): a vision, architectural elements, and future directions. Future generation computer systems, Amsterdã, v. 29, n. 7, p. 1645–60, 2013.

HAMADANI, A.; GANAI, N. A. Development of a multi-use decision support system for scientific management and breeding of sheep. Scientific Reports, Edimburgo, v. 12, n. 1, p. 19360, 2022.

HAO, S. B.; CAI, S. H.; SUN, R. Z.; LI, J. Y.; CHENG, C. M. Design and implement of IoT-based beef cattle breeding system. International Agricultural Engineering Journal, Thane, v. 26, n. 3, p. 1–8, 2017.

JANPLA, J.; TACHPETPAIBOON, N.; JEWPANICH, C. Development of automatic home-based fish farming using the internet of things. International Journal of Recent Technology and Engineering, Índia, v. 8, n. 2, p. 2297–304, 2019.

JAYASHANKAR, P.; NILAKANTA, S.; JOHNSTON, W. J.; GILL, P.; BURRES, R. IoT adoption in agriculture: the role of trust, perceived value and risk. Journal of Business & Industrial Marketing, Reino Unido, v. 33, n. 6, p. 804–21, 2018.

JIAO, J.; MA, H. M.; QIAO, Y.; DU, Y. L.; KONG, W.; WU, Z. C. Design of farm environmental monitoring system based on the internet of things. Advance journal of food science and technology, Reino Unido, v. 6, n. 3, p. 368–73, 2014.

KAGAN, C. R.; ARNOLD, D. P.; CAPPELLERI, D. J.; KESKE, C. M.; TURNER, K. T. Special report: the internet of things for precision agriculture (iot4ag). Computers and Electronics in Agriculture, Amsterdã, v. 196, p. 106742, 2022.

KHATTAB, A.; HABIB, S. E.; ISMAIL, H.; ZAYAN, S.; FAHMY, Y.; KHAIRY, M. M. An IoT-based cognitive monitoring system for early plant disease forecast. Computers and Electronics in Agriculture, Amsterdã, v. 166, p. 105028, 2019.

KOCIAN, A.; MASSA, D.; CANNAZZARO, S.; INCROCCI, L.; DI LONARDO, S.; MILAZZO, P.; CHESSA, S. Dynamic Bayesian network for crop growth prediction in greenhouses. Computers and Electronics in Agriculture, Amsterdã, v. 169, p. 105167, 2020.

KÖKSAL, Ö.; TEKINERDOGAN, B. Architecture design approach for IoT-based farm management information systems. Precision Agriculture, Holanda, v. 20, n. 5, p. 926–58, 2019.

LI, H.; LI, M.; ZHAN, K.; YANG, X.; WENG, S.; YUAN, Y.; CHEN, S.; LUO, W.; GAO, H. Intelligent monitoring system for laminated henhouse based on Internet of Things. Nongye Gongcheng Xuebao/Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering, Pequim, v. 31, p. 210–15, 2015.

LI, S.; DA XU, L.; ZHAO, S. The internet of things: a survey. Information Systems Frontiers, Holanda, v. 17, n. 2, p. 243–59, 2015.

LOVARELLI, D.; BRANDOLESE, C.; LELIVELD, L.; FINZI, A.; RIVA, E.; GROTTO, M.; PROVOLO, G. Development of a new wearable 3D sensor node and innovative open classification system for dairy cows’ behavior. Animals, Suíça, v. 12, n. 11, p. 1447, 2022.

MADAKAM, S.; RAMASWAMY, R.; TRIPATHI, S. Internet of Things (IoT): a literature review. Journal of Computer and Communications, Estados Unidos da América, v. 3, n. 5, p. 164, 2015.

MALAFAIA, G. C.; MORES, G. V.; CASAGRANDA, Y. G.; BARCELLOS, J. O. J.; COSTA, F. P. The Brazilian beef cattle supply chain in the next decades. Livestock Science, v. 253, p. 104704, 2021.

MATTERN, F.; FLOERKEMEIER, C. From the Internet of Computers to the Internet of Things. In: Lecture Notes in Computer Science. From active data management to event-based systems and more. [s.l.]: Springer, 2010. p. 242–59.

MAZON-OLIVO, B.; HERNÁNDEZ-ROJAS, D.; MAZA-SALINAS, J.; PAN, A. Rules engine and complex event processor in the context of internet of things for precision agriculture. Computers and Electronics in Agriculture, Amsterdã, v. 154, p. 347–60, 2018.

MORAIS, R.; PERES, E.; BOAVENTURA-CUNHA, J.; MENDES, J.; COSME, F.; NUNES, F. M. Distributed monitoring system for precision enology of the Tawny Port wine aging process. Computers and Electronics in Agriculture, Amsterdã, v. 145, p. 92–104, 2018.

NEGRETE, J. C. Internet of things in Mexican agriculture; a technology to increase agricultural productivity and reduce rural poverty. Research and Analysis Journal, Holanda, v. 1, n. 2, p. 40–52, 2018.

PEREIRA, W. F.; DA SILVA FONSECA, L.; PUTTI, F. F.; GÓES, B. C.; DE PAULA NAVES, L. Environmental monitoring in a poultry farm using an instrument developed with the internet of things concept. Computers and Electronics in Agriculture, Amsterdã, v. 170, p. 105257, 2020.

PILLAI, R.; SIVATHANU, B. Adoption of internet of things (IoT) in the agriculture industry deploying the BRT framework. Benchmarking: An International Journal, Reino Unido, v. 27, n. 4, p. 1341–68, 2020.

SUESS-REYES, J.; FUETSCH, E. The future of family farming: A literature review on innovative, sustainable and succession-oriented strategies. Journal of Rural Studies, Reino Unido, v. 47, p. 117–40, 2016.

SYMEONAKI, E.; ARVANITIS, K. G.; PIROMALIS, D.; TSELES, D.; BALAFOUTIS, A. T. Ontology-based IoT middleware approach for smart livestock farming toward agriculture 4.0: a case study for controlling thermal environment in a pig facility. Agronomy, Basileia, v. 12, n. 3, p. 750, 2022.

TALAVERA, J. M.; TOBÓN, L. E.; GÓMEZ, J. A.; CULMAN, M. A.; ARANDA, J. M.; PARRA, D. T.; QUIROZ, L. A.; HOYOS, A.; GARRETA, L. E. Review of IoT applications in agro-industrial and environmental fields. Computers and Electronics in Agriculture, Amsterdã, v. 142, p. 283–97, 2017.

TAN, L.; WANG, N. Future internet: The internet of things. Advanced Computer Theory and Engineering (ICACTE), 2010 3rd International Conference on, Chengdu. Anais [...]. Chengdu: IEEE, 2010.

VELUMANI, K.; MADEC, S.; DE SOLAN, B.; LOPEZ-LOZANO, R.; GILLET, J.; LABROSSE, J.; JEZEQUEL, S.; COMAR, A.; BARET, F. An automatic method based on daily in situ images and deep learning to date wheat heading stage. Field Crops Research, v. 252, p. 107793, 2020.

WANG, E.; ATTARD, S.; LINTON, A.; MCGLINCHEY, M.; XIANG, W.; PHILIPPA, B.; EVERINGHAM, Y. Development of a closed-loop irrigation system for sugarcane farms using the Internet of Things. Computers and Electronics in Agriculture, Amsterdã, v. 172, p. 105376, 2020.

WHITMORE, A.; AGARWAL, A.; DA XU, L. The Internet of Things – a survey of topics and trends. Information Systems Frontiers, Holanda, v. 17, n. 2, p. 261–74, 2015.

WOLLSCHLAEGER, M.; SAUTER, T.; JASPERNEITE, J. The future of industrial communication: Automation networks in the era of the internet of things and industry 4.0. IEEE Industrial Electronics Magazine, Estados Unidos da América, v. 11, n. 1, p. 17–27, 2017.

WORTMANN, F.; FLÜCHTER, K. Internet of things. Business & Information Systems Engineering, v. 57, n. 3, p. 221–24, 2015.

YAN, B.; WU, X. H.; YE, B.; ZHANG, Y. W. Three-level supply chain coordination of fresh agricultural products in the Internet of Things. Industrial Management & Data Systems, Inglaterra, v. 117, n. 9, p. 1842–65, 2017.

Downloads

Publicado

2024-12-06

Como Citar

Silva, E. C. ., & Espejo, M. M. dos S. B. (2024). Adoção da Internet das Coisas (IoT) na agropecuária: uma revisão sistemática sobre as possibilidades de adoção no ambiente produtivo rural brasileiro. Interações (Campo Grande), 25(4), e2544024. https://doi.org/10.20435/inter.v25i4.4024