Development and market introduction of an artificial intelligence-based image infestation level detection system for precision biological control through remotely piloted aircraft

• Grant number: 24/08901-1
• Support Opportunities: Scholarships in Brazil - Innovative Research in Small Business - PIPE
• Start date: July 01, 2024
• End date: February 28, 2025
• Field of knowledge: Engineering - Electrical Engineering - Electrical, Magnetic and Electronic Measurements, Instrumentation
• Principal Investigator: Guilherme Tomaso Ferraz
• Grantee: Guilherme Tomaso Ferraz
• Company: NCB Sistemas Embarcados Ltda
• CNAE: Fabricação de aparelhos e equipamentos de medida, teste e controle

Abstract

O ciclo do carrapato dos bovinos (Rhipicephalus microplus) se caracteriza pela sua presença no corpo do hospedeiro representando 5% da população onde os indivíduos se desenvolvem em machos e fêmeas e 95% nos pastos, na forma de fêmeas ingurgitadas, ovos e larvas. Diante deste fato, o controle da população dessas pragas diretamente no pasto pode ser considerada uma estratégia poderosa. O monitoramento visual dos animais e o tratamento com químicos, sejam eles para controle das pragas em campo ou médico nos estábulos, são procedimentos custosos e pouco escaláveis. Nesse panorama, o desenvolvimento de ferramentas de monitoramento automatizadas e a definição de estratégias que se utilizam do controle biológico dos carrapatos diretamente no pasto, como os fungos entomopatogênicos, podem ser promissores visando o estabelecimento de uma pecuária mais sustentável, repercutindo nos diferentes elos da cadeia produtiva. Em decorrência desse monitoramento mais assertivo haverá a ampliação da escala de controle e a diminuição no uso de produtos químicos nos animais que sofrem pelo estresse na aplicação do carrapaticida por exemplo. O objetivo desse projeto PIPE-SEBRAE é o desenvolvimento e a introdução da plataforma tecnológica para controle biológico de precisão no mercado (desenvolvida no PIPE 2), com inovação incremental de um sistema de monitoramento amparado por inteligência artificial através da coleta de imagens com os drones. Será gerada a caracterização dos níveis de infestação de carrapatos no pasto já que sua maior concentração se encontra ali. Esse sistema será dotado de um hardware embarcado no drone para coleta de informações do imageamento e dos módulos de software para suporte às operações e tratamento de imagens e vídeos com inteligência artificial na plataforma da NCB. Como resultado será gerado um mapa de calor e seu respectivo protocolo de controle do carrapato com o fungo Metarhizium anisopliae para mitigação da propagação de doenças e seus problemas relacionados. Outro resultado de igual importância é a redução de resíduos químicos no leite com o aumento da adoção do uso dos agentes biológicos em alternativa aos químicos, pois esses não causam efeitos nos animais. O projeto está alinhado com os objetivos globais das Nações Unidas para o desenvolvimento sustentável: 9 - Indústria, Inovação e Infraestrutura; e 12 - Consumo e Produção Responsáveis. Será realizada também a preparação da solução para o NET Zero Challenge para redução do footprint de emissões de carbono.