27DOSSIER/ 30 mai 2014

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Retour sur l'opération fermes numériques portée par les

chambres d'agriculture de Bretagne et qui se déroulait la semaine

passée sur les stations expérimentales de Trévarez, Crécom

et Les Cormiers. Dans ce premier dossier, sont présentées les

applications numériques en productions végétales, mais aussi

en porc et en aviculture, avec des développements déjà mis en

œuvre au champ ou dans les élevages. Encore limitées à certains

usages très précis, les technologies numériques trouveront très

vite des applications quotidiennes, une certitude partagée par les

participants à ces trois journées de présentations d'équipements

et d'échanges.

Coordination du dossier

● Dorothée Desson pour

les chambres d'agriculture

de Bretagne et Paul Jégat, Terra

Rédaction

● Chambres d'agriculture

de Bretagne : Dorothée Desson,

Christian Nicolas,

Didier Debroize

● Dorothée Desson pour

les chambres d'agriculture

de Bretagne et Paul Jégat, Terra

Rédaction

● Chambres d'agriculture

de Bretagne :Dorothée Desson,

Christian Nicolas,

Didier Debroize

Dans nos régions, les productions végétales sont fortement

mécanisées. Ces machines agricoles sont en passe de participer à la collecte de données de plus en plus fines sur les exploitations et les opérations culturales. Un nouveau champ de travaux et de connaissances doit s'ouvrir pour valoriser ce potentiel.

Machines agricoles : un énorme potentiel de données à valoriser L'informatique embarquée sur les tracteurs a fortement évoluée ces dernières années. Suivant l'exemple automobile, les com-mandes sont devenues électriques (accélération, relevage, …). Cela a permis l'utilisation de capteurs pour la régulation en remplacement des systèmes mécaniques (contrôle d'effort par exemple). Ces capteurs sont également apparus pour per-mettre l'amélioration des perfor-mances du moteur et répondre aux normes de dépollution (de Tier I en 1996 à Tier IV en 2015 selon les puissances). L'automatisation des fonctions s'est également déve-loppée avec la possibilité de pré-régler des valeurs mini et maxi de régime moteur ou de hauteur de relevage selon les applications. Cela va jusqu'à la gestion complète des manœuvres de bout de champ

qui peuvent être entièrement auto-matisées. L'apport du GPS avec ses différents niveaux de précision est un élément clé dans la capacité de ces systèmes à "remplacer" l'opé-rateur pour les différentes tâches à réaliser. La géolocalisation permet des gains indiscutables sur la quali-té du travail réalisé mais également sur la capacité à revenir au même endroit ou à localiser des pratiques réalisées. Sa généralisation à venir ne se discute plus. La prochaine étape marquante sera probable-ment la généralisation de l'Isobus qui ouvre la voie aux dialogues entre le tracteur et les machines travaillantes. Cela peut augmenter considérablement la caractérisa-tion du travail réalisé ainsi que son optimisation. Le tracteur, même à haut niveau technologique, ne peut, seul, rendre compte de l'état du sol, des quantités récoltées ou épandues. Il peut par contre assu-rer l'enregistrement des données essentielles issues de ce dialogue, permettant également l'optimisa-tion de l'opération culturale. Une réelle expertise doit être dévelop-pée pour valoriser ces données au bénéfi ce des agriculteurs.

Fertilisants organiques : une certification pour une meilleure maîtrise des épandagesL'épandage de fertilisants orga-niques est une des opérations agricoles qui pourraient beaucoup gagner avec l'avènement des nou-velles technologies. En effet, for-

tement encadré par les aspects réglementaires, l'enregistrement des pratiques est une des voies privilégiée pour la justification du respect des bonnes pratiques d'épandage. De plus, le fait que ces opérations soient fréquem-ment réalisées en délégation par une Cuma ou un ETA conforte cette tendance. Si les machines commu-niquaient avec le tracteur, les quan-tités épandues, la largeur de travail pourraient être facilement enregis-trées. Mais le constat a été fait d'un manque de niveau technologique de ces matériels pour atteindre un premier niveau de performance suffisant. Une certification Eco-Epandage a donc été mise en place pour défi nir des niveaux de perfor-mance minimum à atteindre et les moyens pour vérifier ces niveaux de façon à assurer de l'atteinte de ces objectifs. La capacité à main-tenir une dose à épandre avec un DPA est un exemple marquant du niveau technologique à atteindre. Il est indispensable pour obte-nir la certification Eco-Epandage sachant que ses performances sont vérifi ées en centre d'essai. La question de l'interface utilisateur machine est également traitée. Il est en effet primordial que la tech-nologie soit réellement accessible. Cette certifi cation n'en n'est qu'à ses début (les premiers matériels certifiés vont apparaître courant 2014). Devant le faible niveau tech-nologique des machines en parc, la chambre d'agriculture de Bretagne a souhaité proposer une applica-

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Agronomie : vers des machines communicantes et autonomes

Le logo Eco-Epandage apposé sur les machines certifi ées.

Un prototype de robot Irstea.

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tion smartphone de réglage des épandeurs de fertilisants orga-niques. Baptisée Epand'App, cette application android gratuite vise à défi nir et vérifi er les réglages des épandeurs de lisiers et fumier pour une dose juste. 3 fonctionnalités sont disponibles : la défi nition des valeurs fertilisantes des effl uents en tenant compte de leur origine (par exemple : fumier de bovins sur aire paillée), le réglage à priori de la machine à partir des objectifs de l'épandage (dose, largeur, …) et la vérifi cation du réglage en mesurant les durées et vitesses d'épandage au champ.

Agriculture de précision : affiner la gestion des cultures à l'intraparcellaire L'enregistrement de données étant en plein développement, le champ du possible tend à s'élar-gir considérablement. Il ne serait limité que par les performances des traitements de données à mettre en place. Les cartogra-

phies de rendement existent déjà depuis quelques années et peuvent situer les niveaux de rendement potentiels des parcelles ainsi que les variations entre les zones des parcelles. Des photos aériennes ou satellites pourraient caractériser les peuplements et renseigner sur le besoin en fertilisant des cultures. On pourrait ainsi facilement aboutir à une cartographie de préconisation d'apport d'engrais à insérer dans les commandes des épandeurs pour assurer une fertilisation au plus juste. Cet exemple n'est pas unique, on parle également de définition de dates de semis, de récolte ou de meilleure précision des traitements phytosanitaires. Par contre, cela génère des besoins nouveaux commençant par celui du stockage de ces données. En effet, assurer un bon stockage et en même temps rendre les don-nées facilement accessibles est un objectif en soi. Un autre enjeu est d'assurer la cohérence de ces don-nées entre elles et entre les diffé-

rentes étapes (de la moissonneuse batteuse jusqu'à l'épandeur par exemple). Dans ce cadre, MesP@rcelles a commencé à mettre en place une structure d'accueil des données pour permettre aux agri-culteurs et à leurs conseillers de maîtriser et valoriser ces grandes quantités de données.

Robotique des champs : une autre vision de l'agriculture de demain ? La robotique est un secteur en plein développement et l'agricul-ture est loin d'être à la traine en ce domaine. Il n'est qu'à voir le nombre de robots de traite dans nos régions. Par contre, au niveau des opérations culturales, des étapes importantes doivent encore être franchies avant de voir se généra-liser de tels outils. Par contre, la phase "embryonnaire", pour ce qui est des cultures, dans laquelle nous sommes aujourd'hui laisse entre-voir de telles perspectives qu'on ne peut que s'intéresser de près à ces projets. En effet, l'évolution de la mécanisation nous semble large-ment infl uencée par la probléma-tique du temps de travail, de son effi cience et de la main d'œuvre en agriculture. En d'autres termes, le manque de temps fait qu'on aug-mente constamment la taille des matériels utilisés, ce qui augmente fortement la dépense énergétique notamment et les coûts. La robo-tique, en ce qu'elle laisse entre-voir au niveau de l'autonomie des opérations culturales, permet-trait de lever ce frein. On pourrait ainsi reconcevoir les machines en partant quasiment d'une feuille blanche. Dans cette situation, il est primordial pour le monde agricole de s'investir dans la défi nition du cahier des charges de ces nou-velles machines pour s'assurer de la bonne compréhension de ses objectifs et de ses contraintes. C'est pourquoi la station des Cormiers a défini un projet concernant la robotique des champs pour propo-ser une logique partenariale aux constructeurs intéressés par ce nouveau champ d'innovation.

Didier Debroize

Agronomie : vers des machines communicantes et autonomes

Le travail cartographique est indispensable à l'agriculture de précision.

Le parc bâtiment porcin se modernise de plus en plus et

avec lui, les nouvelles technologies du numérique entrent dans le quotidien des éleveurs. Surveillance, pilotage, alimentation, les NTIC sont partout et offrent de multiples possibilités. Et cela ne s’arrêtera pas là. Les nouvelles technologies comme l’élevage porcin sont en perpétuelle évolution.

Les technologies du numérique se développent en élevage porcin. Pour le moment, elles concernent surtout la gestion des bâtiments et la surveillance à distance. Ainsi, les éleveurs possédant deux sites d’élevage ou un seul mais avec plusieurs bâtiments différents témoignent d’un confort dont ils ne pourraient plus se passer.

Piloter ses bâtiments à distance : confort et gain de tempsLes nouveaux boîtiers de régula-tion, les machines à soupes, les FAF et autres stations de lisier sont

aujourd’hui connectés et commu-nicants. Chaque poste envoie une information à l’ordinateur central de l’exploitation équipé du logi-ciel adapté à leur traitement. De même ces informations peuvent être envoyées au smartphone de l’éleveur. Sans se déplacer, il est plus simple pour lui de re-para-métrer sa machine à soupe ou sa ventilation. Le pilotage à distance permis par les nouvelles techno-

logies apporte du confort aux éle-veurs qui l’ont adopté ainsi qu’à leur salarié. Mais le temps n’est pas le seul gain permis par ces outils. La fatigue due aux déplacements, le stress de ne pas savoir pourquoi une alarme s’est déclenchée, la perte d’informations sont autant de points délicats qu’améliorent les technologies communicantes. Ces outils permettent également de surveiller les bâtiments.

Toujours plus loin pour la réussite des éleveurs porcins

Le rapatriement de places d’engrais-sement il y a six ans impose à Pascal Lostanlen de construire ses bâtiments sur le site de Landeleau (29). En effet, le site de Kergloff accueillant environ 690 truies n’est pas autorisé à recevoir

les 5 000 places de porcs charcutiers. La distance de 7 km devient vite contrai-gnante. C’est pourquoi Pascal a fait ins-taller un réseau de communication entre

ses bâtiments et entre les deux sites.

Ventilation, machine à soupe, FAF, station de traitement… tout est aujourd’hui centralisé sur son ordinateur dans son bureau et sur son téléphone. De plus, il a choisi d’équiper ses salariés qui peuvent eux aussi, gérer les appareils à distance. "Ces outils ne sont pas des gadgets mais bien des aides au travail. Ils renforcent la nécessité de bien commu-niquer entre mes salariés et moi. Grâce à cette technologie, tout se fait très vite, nous gagnons un temps fou et nous ne revien-

drions pas en arrière !".

"Ces outils ne sont pas des gadgets mais bien des aides au travail"

690 truies n’est pas autorisé à recevoir les 5 000 places de porcs charcutiers.

La distance de 7 km devient vite contrai-gnante. C’est pourquoi Pascal a fait ins-taller un réseau de communication entre

ses bâtiments et entre les deux sites.

Les caméras et capteurs sur la FAF permettent pilotage et surveillance à distance.

Pascal Lostanlen, naisseur engraisseur en réseau !

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Caméra de surveillance : sécurité et réussiteEn terme de surveillance, les nouvelles technologies apportent de la sécurité d’une part et de la réussite d’autre part. En effet, il existe deux types de surveillance. La surveillance à l’extérieur des bâtiments qui permet à l’éleveur de se protéger de personnes mal intentionnées. Il peut ainsi faire le tour de son élevage depuis son ordinateur ou son téléphone grâce à des caméras postées à divers endroits stratégiques. Les lieux de livraison d’aliment, les lagunes des stations de traitement ou même l’irrigation peuvent être visualisés à tout moment. La surveillance trouve aussi un intérêt à l’intérieur de l’élevage et dans les salles en elle-même. De petites caméras assurent un visuel sur des appa-reils qui ne communiquent pas avec l’ordinateur central. A l’inté-rieur même des salles, des sys-tèmes de surveillance apportent un appui au travail des éleveurs. Par exemple, une caméra de sur-veillance en maternité complète le suivi des mises bas. Cette dernière est reliée à un ordinateur qui traite les images qu’il reçoit et détecte l’arrivée des porcelets derrière les truies. Dans un avenir proche, l’éle-veur pourra recevoir un sms pour lui signifi er le début d’une mise bas. Il sera également possible de rece-voir un second sms alertant que cette même mise bas ne se déroule pas normalement. Une étude sur le suivi des mises bas publiée en 2001 aux Journée de la Recherche Porcine indique qu’une surveillance constante des mises bas permet d’augmenter le nombre de nés vifs de 0,5 porcelets par portée. En plus d’ergonomie, les nouvelles techno-logies peuvent également aider à la meilleure réussite des différents ateliers de l’élevage.

Des gains à tous niveaux grâce à l’alimentation de précision L’alimentation représente plus de 60 % du coût de production d’un porc. En travaillant dans ce domaine, les nouvelles techno-logies ont toutes les chances de

succès. En effet, connaître les quantités ingérées par un animal et les lui apporter au plus près de ses besoins constitue un atout tant zootechnique qu’économique mais aussi environnemental. Les nombreux capteurs mis en place en élevage comme par exemple les sondes dans les auges recueillent ces informations. Ces sondes sont reliées à des ordinateurs capables de traiter l’information qu’ils reçoivent et d’ajuster les courbes d’alimentation en fonction de la consommation des animaux. Si aujourd’hui les porcs sont nourris en groupes, demain, ils le seront peut-être individuellement. Les DAC charcutiers sont testés par les instituts techniques tels que l’IFIP depuis peu. Des questions telles que le temps de retour sur inves-tissement et le gain réel en termes d’efficacité restent en suspens. Cependant des études récentes (Pomar et al. (2010)) montrent que l’alimentation individuelle et ajus-tée quotidiennement aux besoins des porcs permet de réduire les coûts alimentaire de 11 %. De même, cette stratégie diminue les excrétions d’azote et de phos-phore de plus de 38 % par rapport à une alimentation triphasée. Chez la truie, l’Inra a démontré en 2012 (Dourmad et al.), qu’une alimenta-tion multiphasée pendant la gesta-tion permettait de réduire les coûts alimentaires de 8 %. Des systèmes d’alimentation individuel en mater-nité sont également en test dans les élevages et à la station expérimen-tale porcine de Guernevez (29).

Le présent a toujours un futur, que se passera-t-il après demain ?Les nouvel les technologies arrivent à peine que les principaux

développeurs sont déjà en pleine réflexion sur leurs évolutions. Ainsi, des entreprises comme l’Ar-soe, prototypent des solutions très innovantes applicables à l’élevage. Imaginons ; l’éleveur équipé de ses lunettes 3D, enregistrant des don-nées, prenant des photos et pilotant son élevage grâce à ces mêmes lunettes. Les applications mobiles d’aujourd’hui pourront être inté-grées à ces lunettes. Réagissant à la voix, elles offrent la possibilité de travailler les deux mains libres ce qui est un atout non négligeable lorsque celles-ci sont sales. Les lunettes pourraient être à l’avenir le lien interactif entre l’éleveur, ses partenaires et son ordinateur. La société Diafi r, spécialisée dans l’optique travaille actuellement sur des capteurs mesurant les concentrations en CO2 et en ammo-niac dans les salles. Les animaux sont comme nous, ils émettent un rayonnement. Ces capteurs mesurent l’intensité des longueurs d’onde spécifi quement absorbées par le CO2 et l’ammoniac. Quand cette intensité est faible, il y a beau-coup de gaz. Ces appareils n’utili-sant pas d’agent chimique pour la détection sembleraient plus fi ables et résistants dans le temps. Demain est plein de promesses pour l’éle-vage porcin qui se dote des plus innovantes des technologies pour la réussite des éleveurs.

Dorothée Desson

Toujours plus loin pour la réussite des éleveurs porcins

La gestion de l’alimentation et de la ventilation en quelques clics !

Les systèmes d’alimentation

individuelle en maternité capables d’indiquer si la

truie consomme l’aliment ou non.

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Imaginons ; l’éleveur équipé de ses lunettes 3D, enregistrant des données, prenant des photos et pilotant son élevage grâce à ces mêmes lunettes.

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Solange Martin exploite 4 poulaillers qui sont situés sur 2 sites distants de 5 km. Témoignage.

"L’an passé, j’ai remplacé les boîtiers de régu-lation de mes poulaillers et j’en ai profi té pour

investir dans un logiciel de gestion à distance. A partir de mon smart

phone, je peux consulter les écrans des boîtiers de mes

4 poulaillers comme si j’étais dans le

local technique du bâtiment. Ainsi, à tout moment et de n’importe où, j’accède aux informations essentielles : conditions d’ambiance, consommations d’eau et d’aliment ou encore poids de mes volailles via le système de pesage automatique raccordé au régulateur. Je peux également modifi er les réglages de la ventilation et du chauffage, même si évidemment cela n’exclue pas d’aller sur place. C’est très pratique en élevage multi sites, mais cette technologie permet égale-

ment de s’échapper plus sereinement de l’élevage notamment le week-end et de passer le relai à mon salarié. Cet

équipement peut être considéré par certains comme un gadget, car il n’a pas pour objectif premier d’amé-

liorer les performances technico économiques de l’élevage. Mais je suis convaincue que l’agriculture doit

évoluer dans le sens de l’automatisation et de la facilita-tion des taches.Aujourd’hui, je me demande comment je faisais auparavant".

Solange Martin exploite 4 poulaillers qui sont situés sur 2 sites distants de 5 km. Témoignage.

"L’an passé, j’ai remplacé les boîtiers de régu-lation de mes poulaillers et j’en ai profi té pour

investir dans un logiciel de gestion à distance. A partir de mon smart

phone, je peux consulter les écrans des boîtiers de mes

4 poulaillers comme si j’étais dans le

local technique du bâtiment. Ainsi, à tout moment et de n’importe où, j’accède aux informations essentielles : conditions d’ambiance, consommations d’eau et d’aliment ou encore poids de mes volailles via le système de pesage automatique raccordé au régulateur. Je peux également modifi er les réglages de la ventilation et du chauffage, même si évidemment cela n’exclue pas d’aller sur place. C’est très pratique en élevage multi sites, mais cette technologie permet égale-

ment de s’échapper plus sereinement de l’élevage notamment le week-end et de passer le relai à mon salarié. Cet

l’élevage. Mais je suis convaincue que l’agriculture doit évoluer dans le sens de l’automatisation et de la facilita-tion des taches.Aujourd’hui, je me demande comment je faisais auparavant".

La maitrise des conditions d’ambiance en élevage avicole

est synonyme de performance. Le récent développement de l’électronique et de l’informatique a particulièrement révolutionné le secteur, mais ce n’est que le début !

Température intérieure et exté-rieure, humidité relative, différence de pression entre la salle d’élevage et le milieu extérieur sont des para-mètres couramment contrôlés dans les élevages de volailles. Mais les boîtiers de régulation sont de plus en plus puissants et les logiciels qui les équipent contrôlent désormais les consommations d’eau et d’ali-ment, les consommations de pro-pane et d’électricité, déclenchent des alarmes ou encore enregistrent le poids des volailles. De nouveaux capteurs permettant de mesurer la concentration en ammoniac et en dioxyde de carbone font également leur apparition. Ces capteurs qui fonctionnent par infrarouge sont encore peu présents sur le terrain, car fragiles et couteux, mais à court terme ils devraient se démocratiser

et permettre des gains de perfor-mance en mettant l’animal dans le confort optimal.Si le Wi-Fi et le Bluetooth ont enva-hi nos bureaux et nos habitations, le sans-fi l est probablement voué à un bel avenir dans les élevages pour connecter entre eux les dif-férents bâtiments, mais il pourrait également se développer au sein même du poulailler entre le boî-tier de régulation et les différents capteurs et remplacer les câblages traditionnels.

La technologie doit être au service des aviculteurs En aviculture, la conduite se rai-sonne à l’échelle du groupe d'ani-

maux. Certaines technologies qui prennent en compte cette dimen-sion collective sont en phase d’expérimentation.Ainsi, la surveillance des volailles par caméra, qui viserait à évaluer la répartition au sol des volailles. Des volailles regroupées en paquets témoignent d’une température insuffi sante, d’une litière humide, d’une vitesse d’air excessive, ou encore d’une pathologie. Des micros placés dans la salle d’éle-vage, associés à un logiciel élimi-nant les bruits parasites liés au fonctionnement de la ventilation ou des chaines d’alimentation permet-traient de détecter précocement les phénomènes de toux. La mesure de la température corporelle des volailles par infrarouge fait égale-ment partie de ce nouvel arsenal technologique.

Le challenge dans les années à venir va être de traiter toutes ces informations pour en faire un outil de prédiction et d’analyse au ser-vice de l’éleveur en exploitant au mieux des milliers de données qui sont enregistrées et archivées au cours de chaque lot.

Christian Nicolas

Des yeux et des oreilles numériques

Solange Martin, une avicultrice connectée

Les boîtiers de régulation sont de plus en plus puissants et les logiciels qui les équipent contrôlent désormais les consommations d’eau et d’aliment, les consommations de propane et d’électricité.

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