Convocatoria
SUBVENCIONES PARA EL DESARROLLO DE PROYECTOS DE I+D+i EN LÍNEAS PRIORITARIAS Y DE CARÁCTER MULTIDISCIPLINAR. CONVOCATORIA 2024-2026 (Gobierno de Aragón)
Gemelo Digital de Explotaciones de Alfalfa (PROY_T04_24)
El objetivo general de este proyecto es el desarrollo de un gemelo digital de una explotación de alfalfa que se pueda instanciar dentro de una plataforma de gemelos digitales de forma que resulte accesible a todos los agentes del sector. Dicha plataforma podrá albergar varios gemelos digitales agrícolas que pueden operar como agentes en una red de gemelos digitales. En esta red, cada gemelo digital puede realizar sus propias predicciones y simulaciones y pueden comunicarse libremente entre sí para compartir su estado y, lo que es más importante, compartir predicciones con información que pueda afectar a otros gemelos digitales.
Para comprender mejor este objetivo general, se detallan a continuación los objetivos específicos con los que se presenta la actividad investigadora que se llevará a cabo.
● OE1: Disponer de un modelo digital del cultivo de la alfalfa. Para poder llevar a un ordenador una realidad física lo primero que hay que hacer es ser capaz de conocerla en el mayor nivel de detalle posible. En este sentido, el cuplimiento de este objetivo necesita de conocer cuáles son las variables que van a permitir caracterizar la explotación de alfalfa, las relaciones entre estas variables, así como los rangos de valores y unidades en los que se moverán, tanto en situaciones de normal funcionamiento, como en situaciones extremas.
● OE2: Identificar y caracterizar las fuentes de datos (abiertos o cerrados) con las que poder dotar de valores a este modelo. Conocer las variables sirve de poco si no es posible dotarlas de valores. En este sentido, el proyecto necesita tener controladas todas las fuentes de datos de las que va a ser posible extraer valores para ellas. Estas fuentes pueden corresponder tanto con datos abiertos (tales como imágenes de satélite), como con datos cerrados (fechas de operación de un laboreo en una explotación). En ambas situaciones, será necesario, a su vez, establecer los mecanismos y procesos que habrá que llevar a cabo para completar los valores de las variables a partir de los conjuntos de datos. Estos trabajos pueden ser muy sencillos e inmediatos (por ejemplo, rellenar la fecha de un laboreo y el tipo de laboreo a partir de la extracción de información de una base de datos de un ERP de una cooperativa), o extremadamente complejos y novedosos (por ejemplo, calcular el número de horas de luz que recibe una planta en una fecha concreta a partir de la posición geográfica de la parcela, el azimut solar en esa posición, la orografía de la parcela, y si hay nubes o no en ese día).
● OE3: Proponer una arquitectura software para el desarrollo de una plataforma de generación de gemelos digitales. El tercer objetivo persigue disponer de una propuesta de base sobre la que desarrollar la tecnología que va a permitir construir la plataforma. Se busca contar con un modelo que siga las mejores prácticas de la ingeniería del software de cara a poder desarrollar unos sistemas escalables, mantenibles y transferibles a la industria.
● OE4: Modelizar los elementos tecnológicos necesarios para poder incorporar a los gemelos funcionalidades más detalladas para problemas más específicos. Más allá del normal funcionamiento en una parcela agraria, existen toda una serie de situaciones de carácter excepcional que necesitan de un conocimiento y unas capacidades de trabajo con el cultivo que resultan muy especializadas. El ejemplo más habitual lo constituyen las plagas y enfermedades de las plantas. Con carácter general, estos problemas se suelen abordar con estrategias de carácter curativo (si veo el problema, lo trato). Sin embargo, una agricultura de precisión más avanzada persigue estudiar las posibilidades de que estos problemas se puedan presentar atendiendo a diferentes circunstancias de las parcelas, su explotación, entorno y meteorología, para poderlas atajar de manera preventiva, minimizando impactos ambientales y costes económicos. Cada problema de esta naturaleza que se desea abordar requiere de un amplio esfuerzo por parte de investigadores y técnicos súper especializados. Sin embargo, una vez que estas/os profesionales hacen su trabajo, debe ser posible dar cabida al mismo en los mecanismos de gestión y predicción de los gemelos. Este subobjetivo buscar contar con un modelo de infraestructura que minimice trabajo y coste de integración de estos avances en el gemelo. Con este fin, en el marco de este proyecto se abordarán casos de uso de enfermedades de la alfalfa que pueden comprometer notablemente su producción, y en los que el equipo del CITA tiene amplia experiencia.
● OE5: Disponer de un prototipo de plataforma que valide todos los avances del proyecto. Finalmente, es necesario contar con un demostrador de validación de los avances del proyecto que, a su vez, sirva como herramienta de base para mostrar posibilidades operativas y funcionales, y generar oportunidades de transferencia.
Desarrollado en colaboración con 7eData Business, s.l.
Resultados del proyecto presentados en:
A platform to support the fast development of digital twins for agricultural holdings. J. LAGUNA, M.E. SUAZA-MEDINA, R. BÉJAR, J. LACASTA, F.J. ZARAZAGA-SORIA. Computers in Industry, Volume 172, November 2025, 104347, 2025.