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Universidade da Madeira: rega de precisão

IoT agrícola · Apoio à decisão

Uma plataforma de rega orientada por dados para vinhas experimentais — transforma dados de clima, solo e planta em tempos de rega acionáveis.

Contexto

A Madeira é um território difícil para gerir água na agricultura: altitude, declive, exposição e microclima fazem com que duas vinhas próximas possam ter necessidades muito diferentes. A rega tradicional assenta em horários fixos e na experiência do operador — sem saber quanta água a cultura perdeu, quanta resta no solo, se a chuva alterou a necessidade ou se as plantas já estão em stress. Para uma universidade que faz investigação, acresce um problema de dados: medições dispersas por equipamentos, registadas manualmente e difíceis de comparar.

O desafio de produto era uma pergunta enganadoramente simples: de quanta água precisa cada cultura, e durante quanto tempo deve a rega funcionar para a fornecer?

A minha responsabilidade

Liderei o desenvolvimento da solução de agricultura de precisão para a Universidade da Madeira e geri-a como um produto integrado — sensores, energia, comunicações, modelos de dados, lógica agronómica e a própria infraestrutura de rega, e não apenas uma interface digital.

Traduzi requisitos científicos, agronómicos e técnicos em capacidades de produto, introduzi o cálculo automático de ET₀ e do coeficiente cultural, defini o fluxo de recomendação do tempo de rega e coordenei investigadores, agrónomos, operadores de campo, fornecedores de hardware e programadores.

Restrições

  • Talhões remotos sem energia da rede nem comunicações fixas — nós de campo a energia solar, baterias, ligações 4G e registo de dados no edge para sobreviver a falhas.
  • Um ambiente de investigação: os talhões seguem intencionalmente estratégias de rega diferentes, pelo que o sistema não podia impor uma política única de automação.
  • Variáveis agronómicas complexas, mas a plataforma tinha de continuar compreensível — valor científico sem sobrecarregar os utilizadores.

Decisões

  • Várias fontes de verdade: a meteorologia estima a procura, os sensores de solo medem a água disponível, os dendrómetros e sensores de estado hídrico medem a resposta da planta, e os contadores verificam a água realmente aplicada.
  • Monitorizar toda a zona radicular a várias profundidades — uma única leitura à superfície engana nos dois sentidos.
  • Converter agronomia em ação: ETc = ET₀ × Kc, depois chuva, humidade do solo, área, caudal e eficiência — até chegar aos minutos de rega por zona.
  • Estruturar o produto como apoio à decisão, não como monitorização: medir → contextualizar → calcular → recomendar → agir → verificar.
  • Manter o controlo humano — os investigadores reveem cálculos, ajustam coeficientes culturais, agendam ou substituem a rega.
  • Desenhar de forma modular, para acrescentar talhões, culturas e sensores sem redesenhar a plataforma.

O que foi lançado

Duas vinhas experimentais, doze talhões monitorizados, cinco camadas ligadas:

  • Estação agroclimática profissional — temperatura, humidade, precipitação, radiação solar, vento e molhamento foliar
  • Monitorização do solo a várias profundidades, ao longo da zona radicular — humidade, temperatura e condutividade elétrica
  • Monitorização da planta — dendrómetros e sensores de estado hídrico
  • Controlo remoto da rega por zona, com contadores de impulsos a verificar o volume entregue
  • Cálculo automático de ET₀, ETc e do tempo de rega recomendado
  • Dashboards Smarthive — comparação de talhões, análise histórica e alertas por limiares
  • Nós de campo a energia solar, com 4G e registo de dados no edge
Vista geral das duas vinhas experimentais na Madeira: mapa satélite, humidade do solo por vinha, estado da rega e gráfico com limiares.
As duas vinhas num relance — humidade do solo, estado da rega e limiares.
Dashboard da vinha: linhas e sensores, vista satélite, previsão meteorológica, interruptor remoto da rega e o resumo diário de irrigação com Kc, ET₀, ETc e tempo de rega.
O dashboard da vinha — controlo remoto da rega e o resumo diário: Kc, ET₀, ETc e o tempo de rega recomendado.
Dashboard da estação agroclimática: temperatura, humidade, pressão atmosférica, radiação solar, índice UV, pluviosidade e vento, com gráficos de 7 dias.
A estação agroclimática — as variáveis por trás do cálculo de ET₀.
Gráficos de humidade do solo a seis profundidades, de 10 cm a 1 m, nas sondas monitorizadas da vinha.
Humidade do solo a seis profundidades, até um metro — os eventos de rega visíveis como picos.

Evidências e resultados

A plataforma fecha um ciclo de apoio à decisão: perceber a procura de água da cultura, aplicar a quantidade adequada e verificar o resultado. A rega segue as condições reais do campo em vez de horários fixos — sem regar depois de chuva suficiente, sem funcionar mais tempo do que a cultura precisa, sem perdas abaixo da zona radicular.

Para a universidade, cronologias sincronizadas de meteorologia, solo, planta e rega tornam as experiências repetíveis e as estratégias de rega deficitária comparáveis — e constroem um histórico de coeficientes culturais locais, necessidades hídricas das vinhas e respostas ao stress.

Reflexão

Foi gestão de produto sobre um sistema completo, e não apenas sobre uma interface digital — cada capacidade visível dependia de decisões sobre sensores, energia, comunicações, modelos de dados, lógica agronómica e infraestrutura física de rega.

O cálculo do tempo de rega tornou-se a ponte entre a complexidade técnica e a usabilidade prática: em vez de pedir aos utilizadores que interpretem dezenas de medições, o produto responde à pergunta sobre a qual precisam de agir.

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