AgTech Connected Stick

Pierre et Emmanuel sont des agriculteurs faisant partie d'une communauté agricole en constante recherche de moyens pour améliorer les cultures. Pour cela, ils ont récemment investi dans un réseau de piquets modulables pour suivre leurs parcelles. Pierre a acheté 3 piquets pour suivre plus particulièrement l'humidité du sol, la température et la présence de maladie. Cependant, Emmanuel lui en a acheté 2 de piquets pour suivre la température et la détection de ravageurs.

Grâce à la modularité des piquets, Pierre et Emmanuel ont pu acheter les mêmes piquets mais avec des capteurs différents pour faire les mesures dont ils ont besoin. Cela est possible car les piquets possèdent différents secteurs de connectivité compatibles avec plusieurs capteurs répertoriés dans le catalogue fournis avec les piquets.

Fonctions :

• Le piquet modulable permet aux agriculteurs de cibler leurs besoins en sélectionnant uniquement les capteurs nécessaires

• Le piquet modulable permet aux agriculteurs d'adapter le coût de l'installation d'un réseau de piquet en fonction du nombre de capteurs utilisés.

• Le piquet modulable permet au piquet d'être utilisé dans n'importe quelle région et pour mesurer un large panel de données en fonction des besoins de l'agriculteur à la fois dans l'espace et dans le temps

Valeurs :

• Responsabilité : possibilité d'avoir et d'utiliser uniquement les capteurs nécessaires et souhaités par les consommateurs.

• Soutenabilité : limite l'achat et la fabrication de capteurs non nécessaires à l'utilisateur

Leviers :

• Imagination et appropriation : possibilité de personnaliser son piquet en fonction des capteurs utilisés.

Tensions :

• Croissance/Consumérisme : Cela implique d'acheter possiblement plusieurs capteurs, ce qui s'oppose à une optimisation du matériel avec un « tout en un ». Si on est mal guidé dans l'achat des capteurs, on peut en acheter sans en avoir le besoin et la modularité peut pousser vers l'envie d'avoir tous les capteurs.

Valentine a installé depuis 1 an un réseau de 6 piquets connectés modulables dans son champ pour surveiller la température du sol, l'humidité de l'air et la présence de maladie. Depuis 2 jours, un des piquet ne lui transmet plus les données relatives à la température du sol. Elle est donc allée voir au niveau du piquet et a décroché le capteur de température du sol du piquet pour pouvoir le réparer ou le changer. Pendant qu'elle le répare, Valentine continu de recevoir les données des autres piquets et celles relatives à l'humidité de l'air et à la présence de maladie du piquets qui dysfonctionnait.

Fonctions :

• Le piquet modulable permet aux agriculteurs de pouvoir ajouter ou retirer les capteurs de leur choix pour le réparer ou le remplacer

• Le piquet modulable permet aux agriculteurs de réparer un des capteur sans changer l'intégralité du piquet

• Le piquet modulable permet aux agriculteurs de réparer ou de changer un capteur sans interrompre la transmission des données relatives aux autres capteurs installés sur le piquet

Valeurs :

• Responsabilité : possibilité de réparer les capteurs en limitant l'impact sur le suivi des cultures

• Soutenabilité et convivialité : pousse à la réparation des capteurs et facilite leur changement sans remplacer l'intégralité du produit

Leviers :

• Optimisation : rationalise la fabrication des piquets qui sont conçus pour durer dans le temps et facilite la réparation indépendante des capteurs

Tensions :

• Consumérisme : La facilité de décrocher les capteurs du piquets peut pousser au remplacement régulier des capteurs, qui est plus rapide et efficace, au détriment de chercher à les réparer qui est plus soutenable et moins cher.

Roger est un agriculteur céréalier qui souhaite comparer différentes variétés de blé sur tout un cycle de plantation afin d'améliorer son rendement en optant pour la variété la plus résistante aux intempéries. Sa ferme se situe dans la campagne, il ne dispose pas d'une bonne connexion internet et souhaite suivre ses cultures en limitant son impact écologique. Il a donc installé un réseau de piquet non connectés chacun équipé uniquement d'un capteur d'humidité et de température.

Les données sont stockées dans une mémoire flash du piquet, la taille des fichiers ne dépassant pas les 10Go. Elles sont récoltées lorsqu'il le souhaite, à la main, à l'aide d'une clé USB. Roger a l'habitude de parcourir son champ pour vérifier si tout va bien. Les fichiers sont transférés sur la clé dans un dossier créé au préalable. Les données peuvent s'accumuler sur la clé, jusqu'à saturation de l'espace de stockage puis elles sont supprimées au fur et à mesure par Roger lorsqu'il n'en a plus besoin.

Fonctions :

• Le système permet à l'agriculteur de récupérer les données de ses cultures sans connexion internet, grâce à une clé USB.

• Le piquet modulable permet à l'agriculteur de choisir s'il veut que sont piquet soit connecté ou non

Valeurs :

• Soutenabilité : la non connectivité du réseau de piquet permet de limiter le flux de données

• Convivialité : Permet de collecter des données manuellement et ainsi de prendre de la distance avec cette technologie en gardant un lien physique entre les cultures et l'agriculteur.

Leviers :

• Imaginer : Imaginer d'autres façon de récolter des données sans capteurs connectés.

Tensions :

• Demande plus d'efforts et d'implication humaine.

Sarah est une jeune agronome passionnée. Elle est déterminée à trouver des moyens innovants pour aider les agriculteurs locaux à améliorer leurs rendements tout en préservant l'environnement. Elle a trouvé astucieux d'utiliser via une technique (à développer) l'énergie produite par les plantes étudiées par le piquet pour recharger les batteries des piquets connectés : La technique utilise la photosynthèse des plantes pour produire de l'électricité. Sarah a intégré des cellules photovoltaïques adaptées dans les feuilles des plantes, qui captent et convertissent la lumière du soleil en énergie électrique, rechargeant ainsi les batteries du piquet.

Les plantes sont reliées au piquet via un tuteur spécial qui renferme un fil très conducteur et qui transmet l'énergie directement à la batterie. Cette technologie est en cours de développement, ce qui implique qu'elle n'est pas opérationnelle et n'assure pas un rechargement optimal de la batterie.

Ce dispositif peut être intégré par choix de l'utilisateur car c'est à lui que revient le choix de la manière dont la batterie se recharge.

Cette technologie permet d'améliorer l'autonomie du piquet, qui peut fonctionner plus longtemps, et sans intervention humaine.

Pour plus d'informations, voir notes de lecture :

Fonctions :

• Le système permet au piquet de produire de l'énergie pour alimenter la batterie et les capteurs via une technique qui exploite l'énergie des plantes.

Valeurs :

• Soutenabilité : source d'énergie renouvelable à très faible impact environnemental.

  Convivialité : simplicité des techniques, avec peu de matière première nécessaire (utilisation de la matière organique qui peut être produite par les plantes, elles mêmes utilisées).

Leviers :

• Imagination : nouvelles façons de créer de l'énergie à explorer.

  Optimisation : les capteurs ne devraient pas nécessiter énormément d'énergie et cette technique pourrait être un modèle suffisant.

Tensions :

• Faisabilité

• Progrès : Demande surement plus d'actions manuelles que les autres alternatives.

Marc est un agriculteur vivant dans le Sud de la France. Il est très soucieux de l'impact de ses actions sur l'environnement, c'est pourquoi il a décidé de changer la manière dont il exploite ses cultures, et pour l'aider à améliorer sa démarche, il a investi dans un piquet connecté.

Etant donné la région dans laquelle il exerce son métier, il dispose d'un système d'irrigation dans ses parcelles pour limiter les risques liés à la sécheresse.

Grâce à son piquet, il est en capacité d'étudier ses récoltes tout en réduisant son impact environnemental. En effet, son piquet est équipé d'une batterie autonome qui se recharge à l'aide d'un moulin placé dans le système d'irrigation : Le flux d'eau parcourant les conduits induit une rotation du moulin. Un alternateur est placé en amont, permet de convertir l'énergie mécanique en énergie électrique et va directement alimenter la batterie du piquet.

Certes, le débit de l'eau circulant dans les canaux d'irrigation sera impacté, mais ces pertes sont négligeables, car le moulin sera construit de manière à ce qu'il tourne le plus naturellement possible, ainsi les frottements du moulin sur son axe seront minimes.

Le système de moulin se déclenche en même temps que le système d'irrigation, lorsque les capteurs du piquet détectent de la sécheresse. Or il ne se déclenchera pas en cas de pluie, car les capteurs détecteront l'humidité de la terre et ne détecteront ainsi pas de sécheresse.

De plus, cette technologie peut-être couplée à un système de gouttières qui va récolter l'eau de pluie et la transporter jusque dans le système d'irrigation pour faire tourner le moulin et alimenter l'alternateur.

Cette technologie peut être couplée avec une autre technologie pour recharger la batterie du piquet, dans la mesure où l'apport en énergie n'est pas suffisant, et pour assurer le rechargement de la batterie en toute situation.

Fonctions :

• Le système d'alimentation d'énergie du piquet permet de réduire l'impact environnemental de leur activité.

• le système d'alimentation d'énergie du piquet permet de rendre le système autonome en énergie, en rechargeant la batterie en continu grâce au flux d'eau circulant dans le circuit d'irrigation.

• le système d'alimentation d'énergie du piquet permet de subvenir aux besoins de rechargement de la batterie.

Valeurs :

• Soutenabilité : utilise un système déjà implanté pour se fournir en énergie

Leviers :

• Optimiser : allier deux systèmes

Tensions :

• Demande une source d'énergie supplémentaire car l'irrigation n'est pas toujours activée et implique qu'il y est un système d'arrosage

Emmanuel est un agriculteur du sud de la France spécialisé dans la culture des tournesols. Il envisage d'acquérir des piquets AgTech pour surveiller de près et étudier ses différentes cultures de tournesols, particulièrement sensibles à diverses maladies.

Cependant, il est soucieux de limiter son impact environnemental. Dans cette optique, il souhaite utiliser des piquets autonomes en énergie, fonctionnant avec une source d'énergie renouvelable. Étant donné la région où il exerce son activité, il envisage d'équiper ses piquets d'un panneau photovoltaïque sur le dessus, permettant d'alimenter une batterie autonome qui fournirait l'énergie nécessaire aux capteurs du piquet. Le système pourrait également être couplé avec un contrôleur de charge pour réguler la charge de la batterie, ce qui éviterait la surcharge ou la décharge excessive de la batterie.

Cette technologie peut être couplée avec une autre technologie pour recharger la batterie du piquet, dans la mesure où l'apport en énergie n'est pas suffisant, et pour assurer le rechargement de la batterie en toute situation, notamment en cas de conditions météorologiques défavorables.

Fonctions :

• Le système permet au piquet grâce à l'utilisation de panneaux solaires de recharger la batterie et de rendre le système autonome en énergie, alimentant ainsi le piquet sans avoir besoin d'une source d'énergie externe.

• Le système peut permettre à l'utilisateur de coupler cette technologie à une autre pour assurer une alimentation continu en énergie.

Valeurs :

• Soutenabilité : piquet autonome en énergie renouvelable.

• Convivialité : Il est possible de les fabriquer, réparer, recycler.

Leviers :

• Optimisation : calcul du besoin en énergie des capteurs, dans le but de créer à une échelle cohérente l'énergie nécessaire.

Tensions :

• Production variable et discontinue d'énergie en fonction des conditions météorologiques et de la nuit.

• Batteries et panneaux solaires nécessitent des métaux comme le plomb ou le lithium qui pose des problématiques d'ordre de santé publique, leur extraction à partir de mines à ciel ouvert représente un impact environnemental important.

Enora travaille dans le département de recherche et développement d'une entreprise basée en Normandie spécialisée dans la vente de céréales telles que des flocons d'avoine. Pour garantir la meilleure qualité à ses clients, elle souhaite comparer différentes variétés sur une petite parcelle. Afin d'analyser au mieux ces variétés, elle équipe les parcelles de piquets AgTech.

Pour alimenter en énergie la batterie des piquets, ils sont équipés de petites éoliennes installées sur le dessus des piquets. Dans le contexte normand et si la région offre un potentiel éolien suffisant, cette solution semble la plus adaptée. Le système pourrait également être couplé avec un contrôleur de charge pour réguler la charge de la batterie, ce qui éviterait la surcharge ou la décharge excessive de la batterie.

Cette technologie peut être couplée avec une autre technologie pour recharger la batterie du piquet, dans la mesure où l'apport en énergie n'est pas suffisant, et pour assurer le rechargement de la batterie en toute situation, notamment en cas de conditions météorologiques défavorables.

Fonctions :

• Le système permet au piquet grâce à l'utilisation d'une mini éolienne de recharger la batterie et de rendre le système autonome en énergie, alimentant ainsi le piquet sans avoir besoin d'une source d'énergie externe.

  (Complément : Pour donner un ordre de grandeur, une mini éolienne typique conçue pour un usage domestique ou pour alimenter des petits appareils peut généralement produire entre 100 watts et 1 kilowatt (kW) d'énergie électrique et les capteurs agricoles typiques peuvent avoir une consommation électrique allant de quelques milliwatts (mW) à quelques watts (W), en fonction de leur taille, de leur complexité et de leur mode de fonctionnement.)

Valeurs :

• Soutenabilité : Ces sources d'énergie renouvelable engendrent peu d'émissions.

  Convivialité : Il est possible de les fabriquer, réparer, recycler.

Leviers :

• Optimisation : calcul du besoin en énergie des capteurs, dans le but de créer à une échelle cohérente l'énergie nécessaire.

Tensions :

• Les éoliennes engendrent de la pollution visuelle et sonore ce qui peut faire fuir certains êtres vivants. De plus, le matériel de fabrication est polluant et l'alimentation électrique n'est pas continue puisqu'elle dépend du vent.