I. The State of the Art:

A review of successfully operational digital-rural technologies

This project seeks to identify and make visible the impact of different technologies in rural areas. We collected the digital implications of these technologies in terms of Architecture, Engeneering, Urbanism and Design, referring to digital businesses that are either commercially successful, in the process of being so or in an experimental phase.

This project maintains our 9 research areas: connected architecture, remote healthcare, remote logistics, horizontal policies, virtual experiences, digital agriculture, extended societies, intelligent territories and open education. Some of these categories are more developed than others, but all of them already make use of digital technologies to improve the lives of rural citizens, illustrated through examples below.

Some of the digital businesses referred to earlier are already successful worldwide. An example related to remote healthcare is Amazon Pillpack, a company that provides its users with a pharmacy delivery service. Doctors enter their patient’s medical needs on an online database, and the patients recieve their medicine monthly, delivered to their door. They get pills in disposable bags, stored by the time of the day in which they have to be consumed. More than 50.000 users are already using this service in the United States, and it has tremendous potential in rural areas with limited access to pharmacies and medicine.

Some companies are also developing wearable devices for monitoring the patients’ medical conditions, which decreases the number of physical consultations necessary. Nuubo or Quadiocore, for example, propose wearables that track blood presure, electrocardiograms and heart rate for doctors to evaluate their patient’s heart condition.

With online platforms and technologies of this sort, the necessity of going to specific places for some activities vanishes; face-to-face activities are being replaced with the opportunity of doing them remotely. Initiatives of remote logistics, such as the delivery drones from JD.com in China’s rural areas, Zipline’s  medicine delivery drones in Ruanda, or 3D printing of spare parts contribute to the digital development in the countryside, replacing heavy infrastructure with inmaterial equipment.

Social media also plays an important role in the countryside, as it serves as a tool to promote extended societies and generate a form of rural cosmopolitism. It is useful for organizing events and bringing people together that maybe wouldn’t have met otherwise. Besides, there are platforms oriented exclusively to agriculture, such as Agrolifecoin, that serves as an exchange of agricultural information as well as an online shop for agricultural products. Change.org, for example, is another platform to call for meetings or protests, and anyone can use it to gather signatures in favor or against social causes, promoting in that sense a form of horizontal policy where citizens may use their voice to extend their freedom.

In terms of education, the impact of the digital world in the way of teaching is particularly significant. School models such as Vittra Schools, distance education schools like Florida Virtual School, the use of computers and tablets in class or various online teaching platforms increase the education opportunities for people living in rural areas.

Moving on to agriculture, innovative technologies like big data or blockchain are gradually increasing, and the use of mobile applications, robotics, remote sensing and the internet of things become apparent. Technologies in agriculture and areas like intelligent territories open up the countryside to development and progress. These digital interfaces alter the harvesting methods, generate new landscapes, increase productivity and help farmers save and improve the use of water, paper, energy and fertilisers. An example comes with the start-up Blueriver Technology: they developed smart trucks able to detect whether a plant needs fertiliser, pesticide, fungicide or weedkiller in order to spray the needed amount afterwards. This technology uses 90% less product compared to when they sprayed the whole surface of the plants.

As far as virtual experiences go, the world of robotics is constantly expanding in both agriculture and livestock terms. In the dairy industry, a company called Lely developed a series of milking robots that produce a larger amount of milk in less time and with fewer costs. On the other hand, companies like IRONox propose automated indoor farms, with hydroponic systems that allow the growth of 30 times more crops than regular agricultural land farms.

Digital media plays a very important role in our way of living, and it has the potential of generating positive and nurturing opportunities in the rural sphere, reducing the space between reality and what seemed to be close to science fiction.

I. El Estado de la Cuestión:

Visibilización de operativas digital-rural en funcionamiento

Este proyecto busca visibilizar la repercusión de distintas tecnologías en el medio rural. Se han recopilado las implicaciones digitales de estas tecnologías en términos de Arquitectura, Ingeniería, Urbanismo y Diseño, haciendo referencia a operativas digitales explotadas comercialmente, a operativas en desarrollo y a proyectos experimentales.

Se han mantenido las nueve áreas de investigación de digital-rural: arquitectura conectada, tele-salud, logística remota, políticas horizontales, experiencias virtuales, agricultura digital, sociedad extendida, territorios inteligentes y educación a distancia. Aunque el grado de desarrollo es mayor en algunas categorías, en todas las áreas ya es una realidad la implicación de las tecnologías digitales para mejorar la vida de los habitantes del medio rural.

Existen operativas digitales explotadas comercialmente con gran repercusión a nivel mundial. Un ejemplo relacionado con la tele-salud es la empresa de Amazon Pillpack, que ofrece a sus usuarios un servicio de farmacia a domicilio. El médico introduce en una base de datos los medicamentos que el paciente debe tomar para que los reciba mensualmente en su domicilio. Le llegan en unos sobres desechables, especificando la hora y día de consumo de cada pastilla. Cuentan con más de 50.000 usuarios en Estados Unidos, y tiene potencial para funcionar en zonas rurales, donde los centros farmacéuticos no son tan accesibles.

Existen también dispositivos de monitorización sanitaria que pueden utilizarse sin estar en un hospital, lo cual disminuye el número de consultas presenciales necesarias. Nuubo o Quadiocore, por ejemplo, proponen dispositivos para la toma de electrocardiogramas durante un tramo prolongado de tiempo.

Con operativas de este tipo, deja de ser necesario acudir a sitios específicos para realizar cierto tipo de tareas; permiten hacerlo de forma remota. Plataformas online e iniciativas de logística remota, como los drones de reparto a domicilio de JD.com en zonas rurales de China, los drones de reparto de medicamentos de Zipline en Ruanda, o la impresión 3D de piezas contribuyen al desarrollo digital en lo rural, y pueden hacer desaparecer la infraestructura pesada característica de algunas ciudades.

Las redes sociales también tienen gran repercusión en estas zonas, pues otorgan una capacidad de convocatoria de eventos importante, y hacen coincidir a gente que tal vez de otro modo no habría coincidido. Fomentan así la sociedad extendida generando una forma de cosmopolitismo rural. Por la misma vía, existen plataformas como Agrolifecoin tanto para el intercambio de información en referencia a la agricultura como para la venta online de productos agrícolas con su propia criptomoneda. Otro ejemplo es Change.org, una plataforma online que sirve para convocar eventos sociales o protestas, además de para recopilar firmas a favor o en contra de distintas causas sociales. Plataformas como esta generan un sistema de política horizontal con el que se consigue dar una voz a los ciudadanos para expandir su libertad.

En cuanto a educación, es evidente la repercusión del mundo digital en la manera de enseñar. Modelos de escuela como el de Vittra Schools, escuelas virtuales como Florida Virtual School o plataformas de enseñanza online aumentan las oportunidades de tener una educación para los habitantes de zonas rurales.

En agricultura, emergen tecnologías innovadoras como big data o blockchain, y aumenta progresivamente el uso de aplicaciones móviles, robótica, teledetección e internet de las cosas, lo que permite que distintos sectores del mundo rural puedan progresar a través de la agricultura y territorios inteligentes. Estas interfaces digitales alteran las formas de cultivo, generan nuevos paisajes, aumentan la productividad y ayudan a los agricultores a mejorar y ahorrar el uso de agua, papel, energía y fertilizantes. Un ejemplo serían los tractores de la start-up Blueriver Technology, que funcionan con inteligencia artificial y machine learning. El tractor detecta gracias a esta tecnología el tipo de planta sobre la que se encuentra y decide, en base a eso, si necesita rociar fungicida, pesticida o herbicida. Esta tecnología consigue usar un 90% menos de producto comparado con cuando se rocía toda la superficie.

En el mundo de las experiencias virtuales, está incrementando la integración de la robótica tanto en la ganadería como en la agricultura. En la industria láctea, la empresa Lely ha desarrollado unos robots de ordeño que permiten producir mayor cantidad de leche a menor coste. Por otro lado, empresas como IRONox proponen el desarrollo de granjas completamente automatizadas, con sistemas hidropónicos que permiten cultivar 30 veces más plantas por hectárea que en las granjas de suelo agrícola.

Lo digital afecta cada día en mayor medida la forma de vivir de las personas, y cuenta con la capacidad de tener repercusiones enriquecedoras y positivas en el mundo rural, reduciendo así el espacio entre la realidad y lo que podía parecer ciencia ficción.

Digital Rural Neufert:

2 weeks workshop in MPAA, ETSAM

The outcome of the workshop is neatly inserted into Ernst Neufert’s handbook Architects’ data. A group of graduate students of the Superior Technical School of Architecture of Madrid explored, during two weeks, the transformations in the rural environment led by digital technologies through their representation, a speculative exercise intended to update the handbook. Spaces for e-learning, remote working and digital manufacturing are described in detail next to the pages of schools, universities and office buildings. Pages about online stores include urban lockers, droneports and drone regulation. Vending machines for the stretchable habitat, electric vehicle charging points, detachable bullrings and climatic pop-ups respond to the requirements of current rural reality.

Prontuario Digital Rural:

Taller de dos semanas en MPAA, ETSAM

Los resultados del taller con estudiantes de master de la Escuela Técnica de Arquitectura de Madrid se insertan sin disrupción en el prontuario de arquitectura Neufert. Con el propósito de explorar las transformaciones que las tecnologías digitales han activado en el entorno rural a través de su representación, se propone un ejercicio especulativo para la actualización del prontuario. Espacios para la teleducación, el teletrabajo, la fabricación digital aparecen dimensionados correlativos a las páginas de escuelas, universidades y edificios de oficinas. Se introducen páginas dedicadas a tiendas online con taquillas urbanas, helipuertos y una regulación del espacio aéreo para drones. Máquinas expendedoras para hábitat elásticos, parking eléctricos, plazas de toros despiezables y dispositivos de aclimatación instantánea dan respuesta a las necesidades de la realidad rural contemporánea.

Landscape maker:

Crop layout visualization.

The aim of this project is to develop a digital tool for visualization and reconfiguration of crops. To this end, it is proposed to develop ‘Landscape maker’ facing two possible applications:

The first one is to generate Alcarria traditional landscapes. In the case of agriculture, the disposition of the crops is determined by traditional intelligence and technique. A knowledge transmitted between several generations, based on the experience of time and developed to optimize agricultural processes with the work and use of traditional agricultural machinery.

This generates ‘spontaneous’ anonymous patterns, which respond to the parcelling and property boundaries by inheritance transmission and this acquired intelligence. We have diagnosed the fundamental parameters that govern the traditional landscape and we are able to reproduce them on any surface according to their orientation, topography and other parameters to be determined.

The second application of ‘Landscape maker’, is to reconfigure those traditional landscapes, taking into account the new digital and technological parameters, which, through the radicalization of machinery and the optimization of resources, transform the Alcarria landscape. We have considered, not only reparcelling techniques and equipartition of benefits to avoid the excessive administrative division of the field, but also new patterns and configurations of crops.

Therefore, given a specific area, the ‘Landscape maker’ arranges the different traditional crops from Chinchón (garlic, olive, vines … etc) in two different ways: traditional landscape vs. digital transformed landscape. Building a comparative study between traditional crops’ disposition and new techniques such as permaculture, among others.

This field of study frames an organization chart of this type:

– Data collection. Actual and historical machinery sizes, positions, dimensions, separation and solar gain of each type of crop.

– Set and organization of parameters of both types of landscape

– Data 3D visualization in Grasshopper of both types of landscape

With this project we want to explore the implications and applications of technology-based solutions for the monitoring and harvesting operations over crops fields. Therefore, farmers would be able to plan the optimal configuration for each species on a specific area of land, while intensifying crops and increasing production and handle fields with complex layouts and mixed crops. We are able to predict the cultural reading of these landscapes.

Paisajeador:

Visualización de los paisajes rurales de La Alcarria

Landscape Maker es un proyecto que, mediante herramientas digital, permite realizar una lectura cultural de los paisajes rurales de la Alcarria. El objetivo es plantear la visualización y reconfiguración de cultivos desde una imagen satélite actual, conociendo la historia del territorio, para predecir un posible futuro del paisaje.

Específicamente en La Alcarria, sus paisajes agrícolas dependen de su geomorfología; encontrando vides y olivares en las laderas o cuestas; cereales o encinares en los páramos y huertas o hierbas aromáticas en los valles. Las masas de pinos son fruto de la repoblación de los años 40 y 50, posterior al vuelo fotográfico de la España peninsular, realizado en 1945, llamado el vuelo de los americanos.

La disposición actual de los cultivos está determinada por la inteligencia y la técnica tradicionales. Un conocimiento transmitido entre varias generaciones, basado en la experiencia del tiempo y desarrollado para optimizar procesos agrícolas con el trabajo y uso de la maquinaria agrícola tradicional.

Esto genera patrones anónimos «espontáneos», que responden a los límites de parcelación, propiedad hereditaria y esta inteligencia adquirida. Se reconfiguran esos paisajes tradicionales, teniendo en cuenta los nuevos parámetros digitales y tecnológicos.

Hemos considerado, no solo las técnicas de reparcelación para evitar la excesiva división administrativa del campo, sino también los nuevos patrones y configuraciones de cultivos, a través de la radicalización de la maquinaria y la optimización de los recursos. Mediante herramientas digitales de análisis, optimización y visualización, se construye un nuevo paisaje productivo en el medio rural.