El aumento de la población mundial desde mediados del siglo XX ha impulsado una constante evolución en los sistemas de producción agrícola para satisfacer la creciente demanda de alimentos. Esta evolución ha llevado a la Agricultura digital o 4.0, y más recientemente, a la Agricultura 5.0. Esta última integra tecnologías de vanguardia como el análisis de datos, la Inteligencia Artificial, el aprendizaje automatizado y el Internet de las Cosas (IoT), como sistema de comunicación de la información, con el objetivo de lograr una gestión agraria inteligente que optimice la producción, la haga rentable y minimice su impacto ambiental.
La digitalización del olivar de regadío cubre un amplio abanico de situaciones: desde el control manual o vía móvil del programador de riego hasta sistemas inteligentes que analizan datos de sensores (cercanos y remotos) para proporcionar recomendaciones de riego de precisión (cuánto, cuándo y durante cuánto tiempo regar), pudiendo incluso actuar automáticamente sobre el sistema. Dentro de estos sistemas avanzados se encuentran los gemelos digitales.
Un gemelo digital es una réplica virtual de un elemento o sistema real, conectado a la realidad física mediante una red de sensores que monitorizan su estado y comportamiento en tiempo real, existiendo una comunicación bidireccional entre la realidad física y su gemelo virtual. Así, los datos registrados sobre el sistema real se transfieren vía IoT a los modelos matemáticos que conforman el gemelo digital, que realizarán múltiples simulaciones del comportamiento del sistema real de cuyo análisis se puede definir la actuación más conveniente sobre dicho sistema real, ya sea de forma manual o automática.
El gemelo virtual o digital simula el comportamiento del objeto real (por ejemplo, un sistema de riego) mediante un modelo matemático ante escenarios diversos de operación (disponibilidad de agua, variación del número de goteros o cambio de cultivo, entre otros), considerando el valor actual de variables de estado del sistema real (por ejemplo, la presión en cabecera del sistema de riego o el contenido de humedad en el suelo). Este sistema de soporte a la decisión de última generación permite al gestor simular comportamientos hipotéticos de la parcela de riego sin que ocurran en la realidad, evitando costes y facilitando la toma de decisiones objetivas y justificadas.
Existen ya gemelos digitales aplicables al regadío con el fin de optimizar el manejo del riego, caso de RIGE (Riego Inteligente Mediante Gemelos Digitales), desarrollado en la Universidad de Córdoba en el marco del proyecto Smart Green Water (convocatoria europea SUDOE). Se trata de un plugin del sistema de información geográfica de código abierto QGIS que puede generar el gemelo digital de distintos tipos de sistemas de riego, y su operación bajo diversas condiciones climáticas, de cultivo y de suelo.
El potencial de esta herramienta radica en el registro y procesamiento continuo de grandes cantidades de datos. Los gemelos digitales pueden incorporar herramientas de aprendizaje automatizado para la toma autónoma de decisiones de riego o incluso modelos predictivos de la demanda de agua basados en registros históricos. Esto permite una gestión eficiente del agua a lo largo de la campaña, adaptándose a condiciones cambiantes e incluso integrando factores como la demanda energética, para optimizar así la rentabilidad de las explotaciones de olivar de regadío. El reto futuro es desarrollar gemelos digitales más complejos que integren todos los componentes de una explotación (cultivo, suelo, clima, plagas, mercados, maquinaria, etc.) y ofrezcan aplicaciones intuitivas que permitan a los usuarios obtener el máximo beneficio sin necesidad de ser expertos.
