Por Mauro Real – Pesquisador do iCoLab

Como a Blockchain e outras tecnologias digitais podem transformar a agricultura e proteger nosso suprimento de alimentos.[1]

Como o Blockchain, combinado com Inteligência Artificial (IA), a Internet das Coisas (IoT) e outras Inovações digitais, podem assegurar nosso fornecimento global de alimentos. Iremos descrever as soluções da Dimitra (https://dimitra.io/) que tem o foco de atenuar os efeitos de produtos químicos, lavoura agressiva, monocultura e mudança climática. 

Na página inicial do site da Dimitra é reforçado o seu propósito:

“Todo pequeno agricultor, independentemente do status econômico, deve ser capaz de se beneficiar de tecnologia simples, bela e de tanta utilidade para a humanidade … porque quando os agricultores prosperam, as economias prosperam”.

Além da sua missão:

“Dimitra Incorporated é uma empresa global da Agtech com a missão de ajudar os pequenos agricultores de todo o mundo. Dimitra trabalha com governos, agências governamentais, ONGs, e organizações com fins lucrativos. A plataforma Dimitra é construída com tecnologia Blockchain e incorpora tecnologia móvel, Machine Learning, dispositivos IoT, imagens de satélite e drone, genômica e pesquisa agrícola avançada. Através de nossa abordagem orientada a dados, Dimitra ajuda os agricultores a aumentar a produtividade, reduzir as despesas e mitigar os riscos. Dimitra acredita que todo pequeno agricultor, independentemente de sua posição econômica, deve se beneficiar de tecnologia simples e útil.”

Sendo um dos objetivos de dar aos agricultores as ferramentas e treinamento necessários para a produção sustentável de alimentos, transformando a viabilidade de seus negócios no processo a longo prazo. 

Alguns pontos importantes 

• Com o acesso às tecnologias digitais, os pequenos agricultores podem começar a implementar práticas sustentáveis, reduzindo a vulnerabilidade relacionadas às ameaças climáticas.

• O objetivo da Dimitra é fornecer tecnologia agrícola a milhões desses agricultores em todo o mundo.
• A tecnologia Blockchain é uma ferramenta indispensável para a agricultura. Ela pode efetuar pagamentos, agregar dados sobre a qualidade das sementes, monitorar o crescimento da cultura e rastrear o rendimento do agricultor até o varejista. 
• Dentro da plataforma da Dimitra, os agricultores acumulam pontos e trocam por produtos e serviços agrícolas, tais como agroquímicos, seguros de colheitas e consultoria especializada. Uma estratégia WinxWin.
• Foi criado um Token ERC-20 (DMTR), impulsionando a plataforma agrícola como uma economia circular. 

O futuro da agricultura e de nossa alimentação

É incrível os números abaixo, que eu particularmente, não tinha a mínima ideia, sendo os mesmos muito expressivos, e muitos positivos:

• As fazendas familiares produzem cerca de 70% a 80% dos alimentos do mundo em termos de valor. Em média, as mais pobres dessas fazendas operam com menos de dois hectares de terra – um hectare de terra tem aproximadamente o tamanho de um campo de futebol. [2]
• Os pequenos proprietários representam 84% de todas as fazendas do mundo, crescem cerca de 29% das colheitas mundiais, produzindo 32% do fornecimento mundial de alimentos, mas administram apenas 24% de todas as terras agrícolas. [2]

Por outro lado, temos outros pontos bem mais preocupantes:

• Os pequenos agricultores dos países em desenvolvimento são os mais vulneráveis à ameaça climática e os menos capazes de lidar com ela. 
• Apenas 1,7% dos financiamentos climáticos são reservados para estes pequenos proprietários. 
• Além disso, dos 50 a 70 bilhões de dólares gastos anualmente em nações de baixa e média renda em inovação agrícola, menos de 7% vão para iniciativas de ação climática. 

O futuro da agricultura e de nossa alimentação

As mudanças no clima e a perda do solo superficial estão tornando a agricultura cada vez mais desafiadora. Temos as tecnologias para impulsionar a mudança na agricultura, desde drones, redes de Blockchain Distribuídas, sensores e satélites. Muitas vezes estas tecnologias são caras e complicadas impedindo os agricultores de utilizá-las. Com acesso à Internet e aos telefones celulares, os agricultores podem acessar e usar dados para melhorar seus rendimentos e transformar suas práticas agrícolas. 

O objetivo da Dimitra é aumentar a segurança alimentar global através da agricultura sustentável e envolver a atual e a próxima geração de agricultores. Além disso, Dimitra se concentra em impulsionar o desenvolvimento econômico das pequenas empresas. Com esta plataforma, os pequenos agricultores podem gerenciar seus ativos e atividades agrícolas e receber relatórios e recomendações para tomar decisões informadas sobre o aumento de rendimentos, redução de custos e mitigação de riscos. A plataforma incorpora tecnologias tais como a Acesso Móvel, IA, Blockchain e IoT. 

De que forma estas tecnologias podem auxiliar os agricultores:

Acesso móvel 

A tecnologia móvel é uma forma conveniente e eficiente de compartilhar e trocar dados e conhecimentos valiosos amplamente, acessando as melhores informações sobre:

• pragas, doenças, condições climáticas, preços atuais de mercado e melhores práticas agrícolas;
• incluindo conhecimentos sobre culturas, informações sobre pecuária, métodos de preparação do solo e controle de pragas.

Os agricultores podem baixar e usar muitos aplicativos móveis baseados em Blockchain para ajudar a melhorar suas práticas agrícolas. Possibilitando aos agricultores criptografar e carregar informações privadas, tais como fotos das condições do campo, respostas a pesquisas agrícolas ou o número de horas de trabalho.

Machine Learning e Inteligência Artificial

Algoritmos de Machine Learning acoplados a dados meteorológicos podem ajudar os agricultores, fornecendo previsões das datas ideais de plantio e colheita, também pode ser útil para modelagem de culturas e determinação de quais culturas devem ser plantadas com base nas condições atuais de cultivo.

A IA é uma ferramenta valiosa para os agricultores porque pode realizar análises preditivas; a IA permite que os agricultores coletem e processem mais dados. E ela pode fazê-lo mais rapidamente do que seria possível de outra forma. Os fazendeiros podem aplicar a IA a seus dados para tomar decisões de agricultura. Por exemplo, a IA pode usar dados históricos para identificar áreas cuja produção é de baixa produtividade e recomendar como aumentar a produtividade nessas áreas.

A IA pode resolver problemas importantes para os agricultores, tais como analisar a demanda do mercado, prever os preços e determinar as datas ótimas de plantio e colheita. Ela também pode reunir e processar dados sobre a saúde do solo, recomendar fertilizantes, monitorar o clima e rastrear a preparação dos produtos para venda. 

Blockchain 

A tecnologia Blockchain é uma ferramenta indispensável. Os membros de um ecossistema agrícola podem usar uma cadeia de blocos, como um livro contábil compartilhado para registrar ativos agrícolas, registrar licenças e permissões, conduzir transações P2P (Peer to Peer), automatizar contratos, obter empréstimos e seguros, agregar informações sobre a qualidade das sementes, monitorar o crescimento da safra e rastrear os rendimentos após a saída da fazenda.

Dimitra emitiu um Utility Token, representam o acesso a um produto ou serviço sendo desenhados como instrumentos de investimento, ERC-20 (DMTR) no Ethereum para alimentar a plataforma Dimitra, ajudando no seu financiamento, desenvolvimento, e incentivando a participação dos parceiros. Qualquer pessoa pode visualizar e verificar transações envolvendo os tokens DMTR Blockchain Ethereum, bem como pesquisar e rastrear todo o histórico de cada token através de ferramentas on-line como o Etherscan.io. 

Assim, as transações de DMTR são altamente transparentes e à prova de adulteração. 

Com este nível de rastreabilidade de dados, transparência e imutabilidade, os participantes podem construir confiança uns com os outros e suas comunidades, assim como com os fornecedores de serviços ecossistêmicos e seus governos, todos eles cruciais para o desenvolvimento de uma economia agrícola justa e eficiente.

A arquitetura Dimitra

A plataforma Dimitra é disponibilizada em Saas (Software as a Service), para os governos nacionais e regionais, que o distribuem amplamente a seus agricultores. 

O aplicativo está disponível para as plataformas Android e iOS, além de uma versão na web. 

“Quando os agricultores acessam a solução, eles precisam registrar sua identidade, sua localização e fornecer dados adicionais, tais como a quantidade de terra que possuem, onde sua terra está localizada e onde vivem“, disse Trask a Ashton Addison da BlockWest Capital. 

O Front-end da plataforma Dimitra captura dados sobre as atividades diárias dos agricultores, e o Back-end Dimitra utiliza esta valiosa informação agrícola para análise de dados e pesquisa científica, alimentada pela IA e Machine Learning. 

Dimitra disponibiliza seus Insights e serviços de relatórios aos agricultores e seus governos para que eles possam aumentar a produtividade, melhorar a saúde do solo, cultivar melhores alimentos mais rapidamente, reduzir os danos ecológicos e cortar custos. 

A plataforma de pontos Dimitra apresenta um Ledger Distribuído Permissionado utilizando o Algoritmo de Consenso – PoS (Proof of Stake).

Para melhorar o rendimento das transações e reduzir os custos no Ethereum, Dimitra periodicamente agrega as transações verificadas, apontando as transações em um rollup, que ele criptografa e efetiva as transações no Blockchain Ethereum. 

Na arquitetura Dimitra, utiliza de um ledger UTXO distribuído para pontos Dimitra (ledger de pontos) conhecido como sidechain, que é uma cadeia Blockchain separada que corre paralelamente ao Blockchain principal, para a rede principal Ethereum. Ele opera independentemente e tem seu próprio algoritmo de consenso (PoS), enquanto o Ethereum executa um algoritmo de consenso (PoW) – Proof of Work. 

O ecossistema Dimitra

O ecossistema Dimitra envolve uma diversidade de participantes – como parceiros nacionais, prestadores de serviços agrícolas, associações agrícolas, instituições financeiras e seguradoras, inovadores tecnológicos e incubadoras, ministérios governamentais e ONGs, e universidades. Os sistemas de incentivo da Dimitra motivam cinco tipos de parceiros a participar:

• Portadores de tokens DMTR, 
• validadores,
• agricultores, 
• participantes da cadeia de abastecimento e 
• governos. 

Os agricultores recebem pontos Dimitra por usar a aplicação Dimitra e inserir seus dados operacionais. 

Outros membros de uma cadeia de fornecimento também podem carregar dados sobre suas funções e atividades na plataforma. O objetivo é rastrear a proveniência, digamos, dos vegetais vendidos nas mercearias de ponta a ponta – desde os tipos de sementes (por exemplo, orgânicas, geneticamente modificadas, etc.) e a qualidade do solo das fazendas de origem e se os membros da cadeia de fornecimento entregaram esses vegetais no prazo e sob as condições especificadas em seus contratos. Com essas informações, os consumidores podem fazer escolhas mais saudáveis para suas famílias, comunidades e para o planeta. 

Na plataforma, os agricultores podem fornecer verificação de suas ações para manter práticas sustentáveis e garantir o abastecimento alimentar local. Eles também podem usar a plataforma para registrar informações sobre as práticas agrícolas. 

Da mesma forma, os governos podem registrar informações de atividades reguladas das fazendas (por exemplo, sequestro de carbono/emissões de CO2, taxas de desmatamento, rotação de culturas mínimas, etc) para auditorias aleatórias. Esta capacidade poderia incentivar a conformidade com os regulamentos e incentivar práticas agrícolas ecologicamente corretas. 

Qualquer pessoa que acesse os dados não pode identificar detalhes específicos sobre uma fazenda ou um agricultor sem as permissões necessárias. Entretanto, quando combinado com o Machine Learning, mesmo dados anônimos e agregados podem ser altamente valiosos porque os pesquisadores podem usar os conjuntos de dados para desenvolver modelos matemáticos e ferramentas analíticas para pesquisas científicas e conhecimentos agrícolas. Governos, universidades e agronegócios podem pagar ao ecossistema Dimitra uma taxa para acessar seus dados e análises agregadas. A plataforma Dimitra pode então retornar uma parte desses retornos financeiros de volta para a plataforma de pontos Dimitra para recompensar os agricultores que originaram os dados. 

Principais tomadas de decisão 

Dos 7,79 bilhões de pessoas na Terra em 2020, o Banco Mundial estimou que 30% não tinham acesso a alimentos suficientes. De acordo com o Programa Mundial de Alimentos, outros 272 milhões de pessoas correram o risco de insegurança alimentar aguda durante a pandemia COVID-19, o que abalou o trabalho agrícola e o fornecimento global de alimentos. O mundo terá mais 673,5 milhões de pessoas para alimentar até 2030.

Para alimentar todas essas pessoas e aliviar a crise global da fome, precisamos produzir alimentos localmente e de forma sustentável. Atualmente, agências governamentais, ONGs e organizações comerciais estão fazendo mais para levar a AGTech, como a Dimitra Connected Farmer, a centenas de milhões de agricultores em todo o mundo. 

O objetivo deles é duplo:

• aumentar a segurança alimentar global através de uma agricultura sustentável,
• capacitar a próxima geração de agricultores.

A inovação tecnológica está se tornando mais crucial no desenvolvimento e produtividade agrícola por causa de desafios agrícolas como a mudança climática e a perda de solo superficial. A plataforma Dimitra coloca a tecnologia avançada nas mãos dos pequenos proprietários, quebra o ciclo da pobreza e enriquece a economia local através do aumento da produção agrícola e da pecuária mais saudável.

Dimitra reconhece o futuro incerto e está agarrando esta oportunidade de aplicar tecnologias transformadoras – Blockchain, Tokens Digitais e contratos inteligentes, Mobilidade, IA e Machine Learning, dados via satélite e sensoriamento remoto, IoT e drones – e mudar o modelo de agricultura. Dimitra pretende fazer a diferença aumentando a produtividade dos pequenos agricultores, apoiando práticas agrícolas mais sustentáveis e melhorando a qualidade do solo em todo o mundo. 

Referências:

1. Jenessa Mellen, Dimitra Inc. “PLATFORMS FOR SUSTAINABLE FOOD PRODUCTION” – Blockchain Research Institute, January 6, 2022.

1. Redator da equipe, “Quantos campos de futebol em um Hectare”? Reference.com, Ask Media Group LLC, atualizado em 24 de março de 2020; e Hannah Ritchie, “Smallholders Produce One-Third of the World’s Food, Less than Half of What Many Headlines Claim,” Our World in Data, Global Change Data Lab, 6 ago. 2021. https://ourworldindata.org/smallholder-food-production .

O Mauro Real é Arquiteto de Soluções na Natura, com experiência de mais de 30 anos na área de TI, em diversas indústrias e grandes empresas. Desde 2017 estuda Blockchain, Pesquisador Associado ao iColab desde 2021, e sempre muito curioso com novas tecnologias como Metaverso e GreenIT.