L’Internet des objets (IoT) révolutionne l’agriculture en Afrique, en optimisant la production et la durabilité des cultures. Ces technologies permettent de relever des défis tels que les faibles rendements, la rareté des ressources hydriques et les maladies agricoles.

Fonction des capteurs IoT dans l’agriculture

Les capteurs IoT jouent un rôle essentiel dans l’agriculture moderne. Ils collectent des données en temps réel sur la météo, le sol et la santé des cultures, permettant ainsi aux agriculteurs de prendre des décisions plus avisées et d’améliorer leurs pratiques.

Types de capteurs IoT dans l’agriculture

Les fermes africaines utilisent généralement plusieurs types de capteurs IoT, chacun conçu pour des tâches spécifiques :

Ces capteurs ne se contentent pas de mesurer, ils fournissent aussi des informations précieuses qui peuvent transformer les résultats agricoles.

Données collectées par les capteurs IoT

Les données de ces capteurs influencent directement la productivité des cultures. La technologie IoT répond à des défis cruciaux comme la sécurité alimentaire tout en créant des opportunités financières pour les agriculteurs.

Connexion de capteurs IoT aux systèmes agricoles

Pour que les capteurs IoT apportent une réelle valeur ajoutée, ils doivent fonctionner de manière transparente avec les systèmes agricoles. Ces capteurs suivent un process précis, ces outils :

• Collectent des données sur l’environnement et les cultures
• Envoient via des réseaux comme LoRaWAN (idéal pour les zones rurales en raison de sa longue portée et de sa faible consommation d’énergie)
• Traitent dans le cloud
• Affichent des informations sur des tableaux de bord conviviaux pour les agriculteurs

Le Centre africain d’excellence en IoT développe des solutions adaptées aux besoins agricoles, notamment pour la détection précoce des maladies. Ces systèmes permettent de réduire jusqu’à 50 % les pertes de récoltes dues aux maladies.

Installation de capteurs IoT dans les fermes africaines

Étapes pour installer des capteurs IoT

L’installation de capteurs IoT dans les exploitations agricoles nécessite une planification réfléchie et un placement précis. L’objectif est d’identifier les meilleurs emplacements en fonction de facteurs tels que le type de sol, le terrain et la répartition des cultures.

Processus pour installer des capteurs d’humidité du sol :

1. Sélection et préparation du site

• Choisissez des emplacements qui représentent les conditions générales du terrain.
• Tenir compte des différences de sol et de terrain.
• Creusez des trous de 15 à 30 cm de profondeur, ce qui fonctionne bien pour la plupart des cultures.

2. Installation du capteur

• Insérez fermement la sonde du capteur dans le sol pour obtenir des données précises.
• Remplissez soigneusement le trou pour éviter de laisser des poches d’air.
• Connectez le capteur à une source d’alimentation et à un enregistreur de données.

3. Étalonnage

• Comparez les lectures des capteurs avec des échantillons de sol réels pour garantir l’exactitude.
• L’étalonnage rend les mesures beaucoup plus fiables.
• Une fois les capteurs installés, ils doivent être connectés à un réseau fiable pour une collecte et un transfert de données fluides.

Connexion des capteurs aux réseaux

Une connexion réseau solide est essentielle pour les systèmes IoT dans l’agriculture. Dans les zones rurales, LoRaWAN est une option rentable avec une longue portée. Dans les zones semi-urbaines et éloignées, les réseaux cellulaires et satellites sont mieux adaptés.

Le projet Agri-IoT combine LoRaWAN et les réseaux cellulaires pour fournir une connectivité fiable dans diverses régions agricoles. Une fois les capteurs en ligne, l’accent est mis sur la transformation des données collectées en informations utiles grâce à des tableaux de bord faciles à utiliser.

Configuration des tableaux de bord de données

Les tableaux de bord permettent aux agriculteurs d’accéder aux données en temps réel, notamment les :

• Niveaux d’humidité du sol
• Changements de température
• Risques de maladies
• Prévisions météo

Pour protéger les données sensibles, il est conseillé d’utiliser des communications chiffrées et des mesures de sécurité robustes. Dans les zones où la connectivité est limitée, l’informatique de pointe peut traiter les données localement, réduisant ainsi les besoins en bande passante.

Utilisation des données IoT pour améliorer le rendement des cultures

Analyse des données sur les sols et les cultures

Les capteurs IoT offrent aux agriculteurs des données en temps réel sur leurs sols et leurs cultures, en suivant des paramètres essentiels pour améliorer la prise de décision. Par exemple, la plupart des cultures prospèrent lorsque l’humidité du sol se situe entre 50 et 75 % de la capacité du champ et que la température du sol varie entre 15 et 25 °C. Des données que les capteurs IoT peuvent surveiller en continu.

Les facteurs clés que les agriculteurs devraient surveiller :

• pH du sol (plage idéale de 6,0 à 7,0)
• Niveaux de nutriments (l’azote, le phosphore et le potassium)
• Humidité des feuilles (aide à évaluer les risques de maladies)
• Teneur en chlorophylle (indique la santé générale de la plante)

Optimisation de l’irrigation et de la fertilisation

Les systèmes d’irrigation intelligents alimentés par les données IoT transforment l’agriculture. En Afrique du Sud, l’irrigation de précision permet de réduire la consommation d’eau de 30 à 50 %. Cette approche garantit une utilisation efficace de l’eau sans compromettre la productivité.

Au Kenya, les agriculteurs ont réduit leur utilisation d’azote de 25 %, afin d’augmenter leurs rendements de 15 % et réduire leur consommation d’eau de 30 %. Ces systèmes permettent non seulement de préserver les ressources, mais aussi d’améliorer la qualité et la quantité des récoltes.

Les données IoT aident également les agriculteurs à décider du moment idéal pour récolter, garantissant ainsi qu’ils maximisent à la fois le rendement et la qualité.

Utilisation de l’analyse prédictive pour la récolte

Au Nigéria, les producteurs de manioc qui ont utilisé l’IoT et l’apprentissage automatique ont vu leurs pertes après récolte diminuer de 20 % et leurs revenus augmenter de 15 %. Au Rwanda, les producteurs de café qui utilisent des systèmes similaires augmentent leur production de café de qualité supérieure de 50 %.

Ces technologies émergentes fonctionnent en combinant les données des capteurs de sol, les conditions météorologiques et la maturité des cultures. Pour obtenir les meilleurs résultats, les agriculteurs peuvent intégrer ces données aux prévisions météorologiques locales et aux tendances du marché pour identifier les périodes de récolte idéales.

Défis et solutions pour l’IoT dans l’agriculture africaine

Gérer les problèmes de connectivité

La connectivité reste un obstacle majeur à l’adoption de l’IoT dans l’agriculture africaine. En Afrique subsaharienne, seuls 46 % de la région sont couverts par des réseaux 4G, contre une moyenne mondiale de 88 %. Cependant, des solutions innovantes font la différence. Par exemple, Liquid Telecom a déployé des réseaux LoRaWAN dans 22 comtés du Kenya, permettant des applications IoT même dans des zones à faible couverture cellulaire.

D’autres solutions de connectivité incluent :

• Services IoT par satellite
• Réseaux maillés et informatiques de pointe

Une fois les problèmes de connectivité résolus, l’accent est mis sur la fourniture aux agriculteurs des connaissances nécessaires pour utiliser et entretenir efficacement ces technologies.

Financer l’IoT pour les agriculteurs

En 2023, le One Acre Fund réussit à connecter plus de 1,5 million d’agriculteurs aux technologies agricoles. Pour rendre l’adoption de l’IoT possible, plusieurs options de financement s’avèrent efficaces :

• Modèles de paiement à l’utilisation et microcrédits adaptés aux petits exploitants agricoles
• Achat coopératif, permettant aux agriculteurs de partager l’équipement et les coûts
• Subventions gouvernementales pour encourager une utilisation plus large de la technologie