Un equipo científico del grupo CETINIA de la Universidad Rey Juan Carlos (URJC), la Universidad Politécnica de Valencia (UPV) y la Universidad de Salamanca (USAL) está desarrollando un gemelo digital con el objetivo de crear flotas de robots móviles capaces de operar de manera autónoma en campos agrícolas
Este trabajo se enmarca en el proyecto COSASS (COordinated Intelligent Services for Adaptative Smart areaS), cuyo objetivo es aplicar técnicas de Inteligencia Artificial (IA) en zonas rurales de la España vaciada afectadas por la despoblación, escasez de mano de obra y las difíciles condiciones laborales. Aunque ciertas áreas de estas regiones están altamente digitalizadas y emplean prácticas agrícolas de alta precisión, los campos en general enfrentan desafíos como la conectividad irregular y el acceso limitado a la red eléctrica. Para el desarrollo de este proyecto, el equipo de investigadores tiene que abordar diversos temas críticos como la computación en la nube, el Internet Industrial de las Cosas (IIoT, por sus siglas en inglés), el aprendizaje federado, el desarrollo de gemelos digitales, la coordinación descentralizada y la toma de decisiones autónomas y adaptativas. La complejidad de estos objetivos requiere colaboración entre diversos socios con experiencia en las distintas áreas clave.
El Grupo BISITE de la USAL destaca en sistemas multidispositivo, redes de sensores, cómputo en la nube, Internet de las Cosas (IoT, por sus siglas en inglés) y Edge Computing (procesamiento local de datos), mientras que el Instituto VRAIN de la UPV contribuye desarrollando sistemas de aprendizaje federado y gemelos digitales (digital twins) basándose en sistemas inteligentes distribuidos en el Edge-cloud continuum.
Los investigadores del Centro de Investigación para las Tecnologías Inteligentes de la Información y sus Aplicaciones (CETINIA) de la URJC lideran la parte del proyecto centrada en el desarrollo de modelos avanzados que permitan a los sistemas inteligentes coordinarse entre ellos de manera distribuida y optimizada, así como en la toma de decisiones éticas sostenibles y responsables para una flota de robots agrícolas autónomos. “Este enfoque es crucial ante la despoblación rural en España, conocida como ‘España vaciada’, y sus implicaciones en el abandono agrícola y el desarrollo sostenible de áreas donde pequeñas y medianas empresas cultivan terrenos dispersos con recursos limitados y necesitan colaborar para aumentar su competitividad global”, explican los investigadores principales del proyecto por parte de la URJC, Alberto Fernández, catedrático, y Marin Lujak, investigador distinguido.
“La URJC busca implementar soluciones tecnológicas cooperativas que mejoren la eficiencia y eficacia agrícola, eliminando las dificultades físicas de los agricultores y facilitando un crecimiento fluido de la producción agrícola mediante la introducción de las flotas de robots agrícolas autónomas que puedan trabajar sin descanso y sin estrés para los agricultores. Estas soluciones tienen enorme potencial de revertir la migración de la población rural hacia áreas metropolitanas”, añaden.
Dos niveles tecnológicos
El proyecto COSASS, que se encuentra en su segundo año de un total de tres, plantea actuaciones en dos niveles. En el nivel más cercano a los usuarios o fuentes de datos, se utiliza el IoT para que los dispositivos en los campos sean capaces de adaptarse y tomar decisiones de manera autónoma frente a adversidades y problemas que no son habituales en el sistema.
En un segundo nivel, en la nube o cloud, se permite, a través de los gemelos digitales de los sistemas y sus entornos, reflejar lo que está sucediendo, incluso con predicciones sobre lo que podría ocurrir cuando el sistema físico real está desconectado de su gemelo digital. Además, permite probar modificaciones, cambios y extensiones al sistema real, sin necesidad de implementar esos cambios en el mismo.
