<figure><img src="image_37.png" /><figcaption>Figure 1. Illustration d'un système auto-fabriqué à partir de palettes et de roulettes.</figcaption></figure>

Dans ce contexte, l'émergence du *High-Low Tech* (MIT, 2014) constitue une opportunité évidente pour l'agriculture. En effet, en permettant le développement de capteurs ou de systèmes automatiques simples et auto-construits, le *High-Low Tech* s'inscrit dans une continuité de pratiques habituelles pour beaucoup d'agriculteurs et de salariés agricoles. Pour ces derniers, c'est ainsi une possibilité de concevoir des outils numériques simples et maîtrisés, susceptibles d'améliorer leur quotidien et la pénibilité de certaines tâches (motivation égoïste), mais aussi de consolider un réseau de partage et d'échange (motivation altruiste).

Pour former les non-initiés à ces compétences nouvelles, des lieux ouverts de fabrication et de co-construction appelés *fablabs* (Fonrouge, 2018) ont été instaurés, et 400 lieux couvrent désormais le territoire français. La difficulté principale pour que le secteur agricole s'empare de cet élan d'innovation réside dans le fait que ces lieux sont principalement situés en milieux urbains.

## LE MOBILAB AGROTIC : UN FABLAB SE DÉPLAÇANT AU PLUS PRÈS DES AGRICULTEURS

Fort de ce constat, l'Institut Agro Montpellier a conçu le mobilab AgroTIC : un outil permettant d'aller au contact de la profession agricole afin de vulgariser et de former ces acteurs à ces nouvelles technologies, habituellement réservées aux utilisateurs des *fablabs*. Le mobilab AgroTIC a été initié en 2019, et est porté par le collectif d'entreprises membres de la chaire d'entreprise AgroTIC ainsi que du projet territoire d'innovation (PIA) Occitanum (Occitanie agriculture numérique), dédié au numérique pour accélérer la mise en place de l'agriculture de demain en Occitanie. La Figure 2 montre le mobilab AgroTIC dans sa première version : il se compose d'une desserte d'atelier permettant de mettre à disposition du public une grande diversité de capteurs, systèmes de réseaux de capteurs et autres objets connectés à bas coût achetés sur Internet. Une veille constante sur les nouvelles technologies permet de mettre à jour les composants de cette « boîte à outils ».
<figure><img src="image_38.png" /><figcaption>Figure 2. Illustration d'une animation de vulgarisation du mobilab AgroTIC auprès d'agriculteurs.</figcaption></figure>

Les animations proposées par le mobilab AgroTIC sont de
deux types. Des animations de vulgarisation, dont l'objectif
est de présenter différentes technologies numériques,
leur fonctionnement ainsi que leurs applications possibles

Des démonstrations de chaînes de mesure « pré-conçues » sont ensuite réalisées. En fonction du public, de la demande et des filières de production, une grande variété de démonstrations est disponible ce qui facilite l’intérêt et l’interaction avec les professionnels. Ces démonstrations sont conçues pour que les agriculteurs puissent interagir en s’amusant. Ils peuvent par exemple manipuler des capteurs de présence, de distance, d’humidité, etc. Ces démonstrations visent à favoriser l’acculturation et à faire émerger de nouveaux usages de ces systèmes dans les exploitations agricoles des agriculteurs. Ces démonstrations permettent aussi de faire comprendre concrètement comment ces technologies fonctionnent, quels sont leurs potentiels et leurs limites, et visent à lever les éventuelles appréhensions. Ces animations de démystification et d’acculturation au numérique durent entre 15 minutes et 1 heure, et concernent l’ensemble des acteurs agricoles : les agriculteurs, les salariés agricoles, les conseillers, les techniciens, les formateurs, etc. Pour des raisons logistiques de déplacement, ces animations de vulgarisation sont aujourd’hui limitées à la région Occitanie.

Des ateliers de co-construction réalisés avec
des agriculteurs « clés », identifiés lors des séances
d'animation de vulgarisation, qui sont prêts
à construire un outil High-Low Tech simple
répondant à un de leurs besoins

Ces ateliers permettent d'aider à développer un outil fonctionnel avec un petit groupe d'agriculteurs ou de techniciens, avec l'outillage présent dans le mobilab AgroTIC : soudure, assemblage, imprimante 3D, etc. L'objectif est également de créer et d'animer un groupe fédéré d'agriculteurs, et de proposer des améliorations ou de nouveaux projets dans un processus itératif. Chaque mois, ce groupe se réunit pour construire et discuter
des possibles améliorations du système initialement développé. Le lieu de réunion est mis
à disposition par des acteurs associés au projet Occitanum, et les tutoriels de construction
sont en accès libre.

EXEMPLES DE PROJETS ISSUS DU MOBILAB AGROTIC

Plusieurs projets ont ainsi été mis au point dans le cadre du mobilab AgroTIC.

CoupDePouce

CoupDePouce est un système automatique d'activation de machines *via* l'envoi d'un SMS. Sur la Figure 3, CoupDePouce vise à faciliter l'allumage d'une pompe d'irrigation depuis une parcelle agricole, et permet ainsi de faire gagner du temps à l'agriculteur en lui évitant un aller-retour entre la parcelle et la pompe, cette dernière pouvant parfois être éloignée de plusieurs kilomètres. CoupDePouce est un servo-moteur (barette blanche), visible sur la Figure 3 ci-dessous, qui va tourner à la suite de l'envoi d'un message spécifique pour appuyer sur le bouton d'allumage de la pompe. Ce système coûte moins de 50 € (ainsi qu'un forfait de 2 €/mois) et permet de faire gagner environ 1 heure par jour à l'agriculteur. Il est désormais en cours de construction chez plusieurs agriculteurs.

PillowTech

PillowTech est un capteur d'humidité de sol installé à la parcelle (voir la Figure 4 ci-dessous). Il sert à détecter lorsque l'irrigation gravitaire atteint le bas de la parcelle, afin de savoir quand couper l'irrigation de ce secteur. Comme ce capteur permet également de connaître le taux d'humidité du sol, il est envisagé de l'utiliser pour une optimisation du pilotage de l'irrigation. Le capteur coûte 20 € et le gain de temps est considérable, notamment lorsqu'il est déployé sur l'ensemble de l'exploitation (ce qui est envisageable vu le faible coût du système).

<figure><img src="image_39.png" /><figcaption>Figure 3. Illustration du projet CoupDePouce.</figcaption></figure>

<figure><img src="image_40.png" /><figcaption>Figure 4. Illustration d'un PillowTech : un flotteur est positionné au niveau de la terre.</figcaption></figure>

L'Agrocam

L'Agrocam est un projet issu du besoin d'un agriculteur qui possède une parcelle particulièrement éloignée de son domaine. L'Agrocam est un système de surveillance de la vigne, qui s'installe sur un piquet de palissage du vignoble (Figure 5) et envoie une image par jour de la vigne au viticulteur. Ce dispositif permet de réaliser un suivi temporel de l'évolution de la parcelle : feuillage, stades phénologiques, travail du sol, enherbement, etc. L'Agrocam facilite le tour de plaine, puisque le viticulteur pourra se rendre sur la
<figure><img src="image_41.png" /></figure>

parcelle si ce qu'il constate sur l'image pose question. La construction d'une Agrocam coûte 100 € et un abonnement 4G est nécessaire. Afin d'éviter les salissures liées aux traitements (biologiques ou conventionnels), l'objectif de l'Agrocam est muni d'un couvercle protecteur qui s'ouvre uniquement le temps de la prise d'une image.

<caption>Figure 5. Illustration de l'Agrocam positionné le long d'un piquet de palissage.</caption>

D'autres projets ont été initiés à la suite du passage du mobilab AgroTIC : un capteur de végétation mesurant un indice foliaire de feuillage des vignes, un détecteur installé sur un engin agricole permettant de compter et localiser les ceps de vigne manquants dans une parcelle, un réseau de capteurs de température permettant de suivre des épisodes de gel dans des vergers, un capteur de mesure automatique de hauteur de blé, etc. Cette diversité de projets met en évidence l'intérêt des professionnels pour imaginer des projets adaptés à leur(s) besoin(s), ainsi que l'intérêt du mobilab AgroTIC pour faire émerger ces idées créatives au plus près des professionnels de l'agriculture, pratiquement sur leur lieu de travail.

## LE MOBILAB AGROTIC : UN CONTINUUM ENTRE L'ENSEIGNEMENT, LA RECHERCHE ET LES ENTREPRISES

Les projets listés ci-dessus et issus du mobilab AgroTIC ne sont pas seulement utiles aux agriculteurs, ils permettent également d'alimenter plusieurs axes de travail de l'Institut Agro Montpellier.

En effet, étant animés par une équipe associée à l'enseignement supérieur et la recherche, ces projets d'innovation permettent tout d'abord d'alimenter une veille constante sur les nouvelles technologies et les nouvelles dynamiques collaboratives, comme le projet Centipede RTK (Ancelin, 2022 ; INRAE, 2019), qui permet à quiconque de bénéficier d'une précision centimétrique pour des besoins tels que l'autoguidage des tracteurs. Le mobilab AgroTIC participe à la diffusion de ce projet. Tous ces travaux posent des questions scientifiques importantes sur l'évolution du numérique appliquée à l'agriculture, et certaines réalisations sont valorisées dans des articles scientifiques : l'Agrocam (Brunel et al., 2021), le capteur de végétation d'indice foliaire (Moinard et al., 2021), le capteur de hauteur de blé (Montazeaud et al., 2021), ou encore le test de réseau bas débit (Brunel et al., 2021).

Les projets issus du mobilab AgroTIC sont fédérateurs et intéressent un grand nombre d'étudiants, notamment les étudiants ingénieurs agronomes de l'Institut Agro Montpellier. Dans ce cadre, certains projets du mobilab AgroTIC sont intégrés à l'enseignement sous forme de pédagogie par projet, en particulier sur la formation aux capteurs et aux réseaux de capteurs. De même, un module d'enseignement de l'Institut Agro Montpellier nommé « Projet d'innovation technique » permet aux étudiants de développer pendant deux semaines un projet d'entreprise initié par le mobilab AgroTIC : en plus de l'étude de la faisabilité technique, les étudiants étudient l'aspect économique (business model, étude de marché, etc.).

Au-delà de la filière agricole, de l'enseignement ou de la recherche, le mobilab AgroTIC est une véritable occasion pour les entreprises actrices de l'agriculture et du numérique en agriculture : elles peuvent ainsi suivre les discussions issues des animations du mobilab AgroTIC à travers une synthèse des échanges, afin d'identifier plus facilement les besoins
concrets du monde agricole et les potentielles idées d'intérêt, pour envisager l'émergence de futurs services. De plus, *via* la vulgarisation faite aux agriculteurs, ces entreprises se retrouvent face à des utilisateurs aguerris, ce qui permet d'amorcer des discussions plus constructives autour des services numériques.

## CONCLUSION

En apportant des ateliers et des animations sur le thème du numérique au plus près des agriculteurs, le mobilab AgroTIC permet d'amorcer une dynamique intéressante motivée par une demande forte des acteurs de terrain (agriculteurs et techniciens). Le projet montre que la dynamique impulsée s'inscrit bien dans une habitude de création et de conception d'équipements qui fait partie intégrante de l'agriculture. Le projet est aujourd'hui fortement soutenu par une chaire d'entreprises et le projet Occitanum. L'extension de cette expérience à d'autres régions de France est naturellement un enjeu. Il est probable que le mobilab AgroTIC soit en train de faire émerger un nouveau métier d'animation territoriale en agriculture, et le passage à une échelle plus large dépendra nécessairement du modèle économique pour ce type d'action. Ce modèle sera nécessairement à construire/co-construire avec les acteurs agricoles déjà présents dans les terri-toires agricoles (coopératives d'utilisation du matériel agricole, coopératives, etc.).

## RÉFÉRENCES

ANCELIN J., POULAIN S. & PENEAU S. (2022), « jancelin/centipede: 1.0 », Zenodo, https://doi.org/10.5281/zenodo.5814960

BRUNEL G., MOINARD S., DUCANCHEZ A., CRESTEY Th., PICHON L. & TISSEYRE B. (2021), "Empirical mapping for evaluating an LPWAN (LoRa) wireless network sensor prior to installation in a vineyard", *OENO One*, https://doi.org/10.20870/oeno-one.2021.55.2.3102

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INRAE (2019), « Le réseau Centipede RTK - Centipede RTK », consulté le 3 mai 2022, https://docs.centipede.fr/

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MOINARD S., BRUNEL G., DUCANCHEZ A., CRESTEYTH., ROUSSEAU J. & TISSEYRE B. (2021), "Testing the potential of a new low-cost multispectral sensor for decision support in agriculture", *Precision agriculture '21*, https://doi.org/10.3920/978-90-8686-916-9_49

MONTAZEAUD G., LANGRUME CH., MOINARD S., GOBY C., DUCANCHEZ A., TISSEYRE B. & BRUNEL G. (2021), "Development of a low-cost open-source ultrasonic device for plant height measurements", *Smart Agricultural Technology*, 1, https://doi.org/10.1016/j.atech.2021.100022

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Global adoption
of digital agriculture

By Simon COOK,
College of Science, Health, Education and Engineering (SHEE),
Murdoch University

Elizabeth JACKSON
Curtin University

& Davide CAMMARANO
Aarhus University, Dept. of Agroecology, iClimate,
Centre for Circular Bioeconomy (CBIO)

The term “digital agriculture” inspires excitement, confusion, and skepticism amongst investors and scientists alike. Rapid growth in the use of digital technology in agriculture seems inevitable, if only because adoption in food systems must, at some stage, accelerate simply to match that of other sectors. But how is this adoption occurring globally? This short paper explains the contrasting forms digital agriculture is likely to take in four types of systems that are based on: Commodities; high-value product; subsistence farming; and nature-based solutions.

INTRODUCTION: DIGITAL AGRICULTURE –
WHAT DOES IT SIGNIFY?

The term “digital agriculture” instigates equal measures of excitement, confusion, and
skepticism amongst investors and scientists alike. It is a new term, appearing only since
about 2015, and we understand it as the “use of detailed digital information to guide deci-
sions along the agricultural value chain” (Shepherd et al., 2020). The term Agriculture 4.0
is also used by some to portray a system revolutionized by digital technology in the same
way that digital technology has totally transformed many sectors of our economic and
social life (Trendov, Varas & Zeng, 2019). Reports from the McKinsey consultancy,
however, suggest that agriculture is lagging the least digitized sector of those economies
(Manyika et al., 2015; Blackburn et al., 2017).

Rapid growth in the use of digital technology seems inevitable, if only because agriculture must, at some stage, accelerate adoption simply to match that of other sectors. Readers who search the Internet will find an impressive array of technologies to support adoption, at different entry point of the food system. Further investigation will reveal that many organizations, including the World Bank and FAO, see digital technologies as vital to agricultural development to meet future demand (FAO, 2022; S. E. Cook and Jackson, 2019; World Bank, 2021). Economic analysis from Australia anticipates an additional $20B annually in agriculture there though the adoption of digital technology over the next few years (Australian Farm Institute, 2018).

But what pathways will adoption follow, and how will these appear in vastly different
systems that comprise global agriculture? While blind optimism, of the type we read
from some commercial proponents, seems unhelpful, so too is blanket pessimism. We
therefore consider four different types of food system (commodity, high-value, subsistence and nature-based) to identify the contrasting forms that digital agriculture is likely to be adopted within a global wave of digital technology growth.

## DIGITAL AGRICULTURE OFFERS
A SUBSTANTIAL PORTFOLIO OF TECHNOLOGIES

A casual search for digital agriculture will reveal a substantial portfolio of technologies on offer to agriculture. While some of these are basically 'rebranded' from precision agriculture (PA), we note that digital agriculture is actually quite different in scope to PA (Baker et al., 2021; S. Cook et al., 2021). While some technologies, such as satellite remote sensing have been repurposed for new uses, others, such as robotics, value chain modeling, blockchain, or the 'omics' are new in agricultural practice. So too are many of the ways in which technology is applied, in particular a shift from a focus on production to much broader applications within food systems.

To make sense of these changes, we suggest that readers consider four aspects of the adoption of digital agriculture to anticipate change:

* Think where digital agriculture will operate within food systems, because change occurs in different locations within these systems, depending on the relative value of change and ease of technology use;

* Consider the range of digital technologies that is available or emerging, because many are new to agriculture and their use is likely to grow with experience;

* Identify how technology is expected to create value, because the process of adoption is driven by value creation;

* And finally consider who will benefit from the IP, because sustained adoption is supported by value sharing amongst partners who enable endogenous change of the system.

## Where will digital agriculture operate within food systems?

While PA focusses on production gains, through precision management of variable production systems, digital agriculture targets gains at loci throughout food systems, largely within value chains. About half of the investments in digital agriculture occurs downstream from the farmgate, and seek opportunities to acquire value through responses to consumer demand (Burwood-Taylor et al., 2021). Other applications of digital agriculture are growing to support management of soil, water, and other natural capitals. Yet, there are others that are being used to support financial and systemic support. We found it useful to consider change in four domains: production domain; market domain; capitals; and control (S. Cook et al., 2021).

## What range of digital technologies is available?

A cursory search on the Internet reveals the deployment of a bewildering array of technology, much wider than that associated with PA. We find it useful to organize these technologies into four classes – data; control; modelling; and comms [see Table 1]. Together substantially expanded the power and reach of digital technologies throughout food systems.
<table><caption>Table 1. Examples of digital agriculture technologies and the 4 types of technology in digital agriculture. The information in the Table is non exhaustive.</caption><thead><tr><th>Data (D): Cheap and plentiful data</th><th>Control (C)</th></tr></thead><tbody><tr><td>Yield and quality sensors, high-resolution satellite, airborne or UAV sensor platforms, GPS, within-stream sensors (e.g. RFID).</td><td>Variable rate technology, robotics, selection technology, processors, decision tools.</td></tr><tr><td>Modelling (M)</td><td>Communication and networking (N)</td></tr><tr><td>Multi-dimensional modelling of large complex datasets to characterize complex production, processing or environmental systems.<br>VR/AR. Near real-time predictive modelling of climate effects. Product quality monitoring and control.</td><td>Social media networking for disruptive business models. Distributed ledger technologies.</td></tr></tbody></table>

## How is technology expected to create value?

Change is driven by the identifiable value opportunities created by the technology. Value is created when digital technology clearly improves processes within the food system. Improvement can occur in a variety of ways, such as greater productivity; improved selectivity leading to better product quality; preserved value through digitally enabled tracking or certification, reduced environmental costs though monitoring and evaluation. Digital agriculture can be said to have been adopted when it identifiably changes one or more steps within value chains.

## Who will benefit from the IP digital technology creates?

As we have commented, the range of value sharing arrangements on which change is supported is broader than PA, which was commonly a deal between machinery suppliers – who supply technology – and farmer purchasers – who believe they can manage better as a result. We now understand more about the complexity of change and technology-driven innovation, and the wide range of business models that can emerge (Lajoie-O'Malley et al., 2020; Klerkx, Jakku and Labarthe, 2019). While many observers stress the potential for digital technology to disrupt, (Spanaki et al., 2022; Bryan et al., 2020), we observe – in developed economies at least – that incumbents may seek to use digital technology to strengthen their positions within value chains through the process of IP accumulation. Malerba (2006) explains the range of behaviors for adopters of technology. Distinct patterns of technology adoption have been observed in manufacturing according to the size and knowledge content of organizations that are adopting (Pavitt, 1984).

## WHAT THESE FACTORS MEAN FOR THE GLOBAL ADOPTION OF DIGITAL AGRICULTURE IN FOUR TYPES OF FOOD SYSTEM

Most reports of digital agriculture focus on changes within specific geographies or type of farming system. Alternatively, reports attempt to focus on a discipline, such as innovation. Neither approach can explain the diversity of change that digital agriculture represents globally.

We suggest using a food system approach to organize concepts. Food systems are increasingly used as a concept to direct science and political action (von Braun et al., 2021). Food systems are extremely diverse so balance is required to ensure that the
concepts they assemble are sufficiently broad to identify global or national targets, but
precise enough to define specific actions necessary for change (von Braun et al., 2021).

Béné et al. (2019) identify the dynamics and complexities of such systems. Here we apply
the framework above to describe plausible future scenarios for the adoption of digital
agriculture in four different types of food systems that together account for an important
large sector of global activities.

We select four systems to characterize the diversity of adoption patterns for digital agriculture that we label as commodity; high-value; subsistence; and nature-based.

Commodity

Systems dominated by production of tradeable commodities, such as wheat, maize, milk rice, or meat. These systems have developed to meet global demand for major foodstuffs and are characterized by high levels of labor productivity, input use, and capitalization. They predominate in North America, parts of Latin America, Europe, and Australasia. The value chains are highly agglomerated to handle bulk commodities through relatively few intermediaries that diminish somewhat the sensitivity to consumers.

High value

Systems producing value products, such as coffee, cacao, quality meat, and dairy products for urban markets. These systems respond to specific demands of consumers, and handle small or moderate quantities of product through well-defined value chains. Such chains can change rapidly to meet consumer preference or specific value opportunity. Production tends to be restricted to suitable production areas distributed throughout the world, rather than the extensive regions observed for bulk commodities.

Subsistence

Systems in which production is predominantly used to support the needs of farmers, with uncertain or insignificant production capacity for markets. Such systems predominate in large areas within lower and middle income countries in which agriculture still accounts for a large proportion of GDP (Byerlee et al., 2007). While development and market opportunities can shift people out of subsistence agriculture quickly, even here, many people may be left behind (Byerlee et al., 2007). Farmers are often highly vulnerable to risk, input use if often minimal (Dixon et al., 2001; Kemp-Benedict et al., 2011).

Nature-based

Systems which provide environmental services, through carbon, water, or biodiversity. These are seen as increasingly important to the resilience and sustainability of global food systems (World Bank, 2020; UNEP, 2021; Costanza et al., 2017; Rockström et al., 2020). The focus in these systems is the balance between production natural and human capital (UNEP, 2018).

What are the scenarios for digital agriculture
in these four types of food systems?

Commodity systems

For systems dominated by commodities, most change is expected in the production
domains. The major goals are to increase increasing efficiency of input use, including
fertilizer, labor, agrochemicals, and germplasm. Highly mechanized production systems
provide platforms on which to embed digital technology to monitor outputs (yields), inputs
(variable applications), and performance.
Demands for plant and animal protection provide opportunities for patented chemicals and germplasm (including GMOs) that embed digital technology in advanced research and production techniques.

In addition to moves to increase production efficiencies for bulk producers, digital grain trading will provide opportunities for some diversity of supply chains to specialist commodities. But incumbents within value chains seem likely to benefit most from digital technologies as they use it to manipulate logistics between closely monitored production and demand.

## For food systems characterized by high value chains

Images of digital agriculture often show lettuces, tomatoes, or similar high value chains that clearly demand the use of digital technology for ultra-precise control – and have done so for decades. The most emblematic examples are vertical production systems, which are clearly high value, low volume systems to supply specific urban consumers. But there are many other examples that exemplify the use of data technologies to connect producers with specific consumers, such as Cropster.org, which connects coffee consumers with roasters and producers to preserve value through product tracing. About half of the digital agriculture investments recorded by the annual AgFunder reports (e.g. Burwood-Taylor et al. 2021) are oriented towards consumers.

The types of AgTech they deploy include data acquisition, modelling, and analysis; product certification and tracing. Some high profile start-ups also use social media to communicate with clients and intermediaries.

These applications tend to be more agile. Opportunities for disruption are greater in this type of food system, since economies of scale are less powerful where product and consumer diversity is greater.

## Digital agriculture in subsistence food systems

The World Bank and CGIAR have substantial expectations of the power of digital agriculture to support development on behalf of the world's poorest (World Bank, 2021; CGIAR, n.d.). Subsistence agriculture is understood to provide basic human requirements as a pre-requisite for development of market productivity, opportunities for digital agriculture in subsistence agriculture focus on support for food security and protection of capitals for livelihood support. While some high profile applications of digital agriculture indicate an important move towards markets, the much greater challenge remains for digital agriculture to support smallholder productivity. Examples do so through applications to manage climate risk (e.g. data-rich financial instruments (Amarnath, Malik & Taron, 2021; Nieto et al., 2012; Hazell, Pomareda and Valdés, 1986; World Business Council for Sustainable Development, 2021), fertilizer input (Webb et al., 2011), seed selection, or crop protection ("AgTech Accelerator Formed by Bayer, Syngenta, Other Investors", 2016).

Data, data modelling and comms networking are the major agtech contributions. Substantial weight of expectations are loaded on mobile phone networks to support change, even though network coverage remains patchy and smartphone ownership even more so.

The value from digital agriculture is expected largely from improvements in risk management – for farmers and suppliers, access to markets, access to credit and financial services, and farmer-to-farmer networking. The World Bank and others anticipate the process to be highly disruptive, with many start-ups anticipated where conventional businesses have failed to invest.
## Nature-based solutions

The final type of food system we discuss is one in which nature-based solutions (NBS) are emerging with the support of digital agtech. Such systems are described as “agriculture to deliver nutrition for people worldwide while restoring nature and the climate” (Miralles-Wilhelm, 2021). While the areas dedicated to NBS are currently modest, we include them because such areas are likely to increase as people wake up to the urgent need to re-invest in natural capital, even while pursuing goals of food and income security.

A role for digital agriculture technology in such systems includes monitoring change of land use and soil condition over large areas using remote sensing or proximal soil measurement and the use of such data to support valuation of ecosystem services.

Such processes are likely to rely on existing financial institutions to scale up, so the acquisition of IP is likely to be cumulative. Data and modelling technologies will also support regulation and governance at national or global scales.

<table><caption>Table 2. Summary of characteristics of adoption pathways in four types of food systems.
*D= data; C= control; M= modeling and N= Comms and networking</caption><thead><tr><td>Systems</td><td>Loci for change</td><td>Main AgTech class*</td><td>Value proposition</td><td>Predominant BM type</td></tr></thead><tbody><tr><td>Commodity</td><td>Production</td><td>D, C,</td><td>Increased productivity</td><td>Cumulative</td></tr><tr><td>Hhigh Value</td><td>Market Processing</td><td>D, C, M, N</td><td>Increased value per unit</td><td>Disruptive</td></tr><tr><td>Subsistence</td><td>Production Capitalis</td><td>D, M, N</td><td>Reduced risks Market access</td><td>Disruptive</td></tr><tr><td>Nature-based</td><td>Natural and human capitals</td><td>D, M</td><td>Natural capital growth</td><td>Cumulative</td></tr></tbody></table>

## Role of science to support adoption of digital agriculture technologies

Finally, what is the role for science and research to support the growth and use of digital technologies in agriculture? We ask this because – if our experience of precision agriculture is repeated – some of the most capable scientists, who also happen to be the most deeply embedded in existing scientific paradigms, will struggle to adapt to the new opportunities offered by digital agriculture. Conversely, we take issue with those from the data sciences, who discount what conventional science, especially that grown from field experience, has to offer digital agriculture. We propose that advance occurs in the space between three disciplines: data sciences; social sciences; and agricultural sciences, according to the following general ‘rules’:

* Data sciences offer unparalleled depth, breadth, and precision of observations to agriculture, and the capability to control processes as never before.

* Social sciences explain how the human systems around the technology organize and adapt in order to acquire sustainable and inclusive change within food systems.

* Agriculture sciences provide knowledge of the biological processes within food systems that determine its performance in an uncertain and changing world.

We suggest that for scientists to contribute substantially to the development of digital agriculture, they must explore the linkages between at least two of these domains.
## SUMMARY

Digital agriculture is exciting investors and scientists who see the massive scope for improvement of food systems through digital technologies. It is also disappointing some, because the adoption pathways are rarely clear or progressive, and many are new to experienced scientists.

We explore possible adoption characteristics for digital agriculture within four contrasting types of food systems to illustrate the diversity of change that is likely to occur globally, and suggest that for many scientists, the change will demand inter-disciplinary exploration that will place many outside their comfort zone.

## REFERENCES

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# Une agriculture numérique inclusive ?
Le cas de l'agriculture familiale en Afrique de l'Ouest

Par Pascal BONNET (auteur correspondant), Jean-Daniel CESARO, Chloé ALEXANDRE, Anna SOW, Mathieu ROCHE & Nicolas PAGET
CIRAD, DG, Montpellier, France

Les auteurs présentent une analyse préliminaire de l'arrivée des technologies numériques dans l'agriculture familiale africaine, et ouvrent des pistes de recherche sur les conditions dans lesquelles le numérique peut contribuer à un développement inclusif ou au contraire creuser des fractures déjà fortement ancrées entre villes et campagnes, et entre l'agriculture salariale d'exportation et l'agriculture familiale, prédominante sur le continent et dont les besoins diffèrent. Au travers de quelques illustrations de services et de technologies utilisés par les ménages agricoles, les auteurs montrent que l'agriculture numérique *sensu largo* est prédominante par rapport à l'agriculture de précision *sensu stricto*. Ils y présentent les acteurs impliqués dans le développement des services : entreprises de filière, État, organisations professionnelles. Enfin, ils concluent sur quelques cadres d'analyse qu'il serait utile de mobiliser pour conduire de futurs travaux de recherche sur l'effet de ces technologies en matière d'inclusivité et de fracture.

Les technologies numériques suscitent beaucoup d'intérêt pour développer l'agriculture africaine et contribuer à un développement économique et social inclusif (Huet et Morinière, 2020 ; FAO, 2022). L'agriculture numérique se greffe ainsi aux agendas pré-existants en matière de développement<fnref n="1" />, mais reste sujet d'interrogations (Deichmann et al., 2016) dans un contexte de forte fracture numérique.

# L'AGRICULTURE NUMÉRIQUE EN AFRIQUE, UNE RÉALITÉ DÉJÀ PRÉSENTE MAIS POUR QUI ? POUR QUELLES TECHNOLOGIES ? QUELS USAGES ?

## Diversité des exploitations, des filières agricoles et des systèmes d'activité en Afrique

En Afrique, l'agriculture numérique doit se mettre au service de différents systèmes de production, beaucoup plus divers et complexes que dans les pays de l'OCDE par la diversité des techniques et pratiques des agricultures essentiellement familiales (Sourisseau et al., 2012). L'agriculture africaine se traduit aujourd'hui par la coexistence de différentes catégories socio-économiques : une agriculture de subsistance (autoconsommation), une

<footnote n="1">¹ ODD : Objectifs du développement durable.</footnote>
agriculture familiale inscrite dans les marchés et souvent pluriactive (métiers de services en ville), et enfin une agriculture spécialisée tendant vers la monoculture et orientée sur les marchés des capitales (fruits et légumes, bétail) ou vers l'export (café, cacao).

## Diversité des technologies

### *Les équipements*

Le spectre des équipements numériques est très vaste entre l'agriculture de précision (à la parcelle) et l'agriculture numérique *sensu largo* (pour les filières et territoires). Parmi ceux utilisés en Afrique subsaharienne, on trouve une diversité d'objets technologiques (téléphonie, capteurs, GPS), de données (imagerie satellite et drones, audio, vidéo, textes) et de services (portails de connaissances, boites vocales pour le conseil, systèmes d'information et de décision).

Si la plupart des grandes entreprises agricoles utilisent les technologies liées au marché des équipementiers du machinisme agricole ou à l'offre AgTech mondiale<fnref n="2" />, le téléphone portable a une place de premier plan dans l'agriculture familiale. Depuis 2018, plus de 45 % de la population a souscrit au moins un abonnement téléphonique et un tiers de ces abonnés possède des smartphones (Berrou et Mellet, 2020). Dans l'agriculture, ces derniers servent à la diffusion d'informations (prix, alertes sanitaires), aux échanges entre pairs, à la consultation de plateformes de service soit par l'exploitant soit par son conseiller.

### *Les usages d'outils et de services numériques pour les agriculteurs*

Les outils numériques les plus utilisés par l'agriculture familiale sont diversifiés. Les plateformes d'information sur les prix, les marchés, et les services d'aide à la décision et de conseil (centres d'appel, serveurs vocaux interactifs) sont généralement développés par des services de l'État (ministères de l'Agriculture et de l'Élevage notamment) ou des organisations de conseil (entreprises et ONG), et souvent soutenus par des financements extérieurs. Elles fournissent une grande diversité d'informations plus ou moins bien actualisées, et pas toujours accessibles aux techniciens de terrain et aux producteurs faute d'équipements informatiques, de réseau 2G à 4G, et par défaut d'électrification rurale. Les systèmes d'information d'entreprises liant les producteurs et les transformateurs permettent de suivre l'état de la production et des livraisons, de planifier les collectes et la mise en marché (ananas au Bénin, lait au Sénégal), et plus rarement d'assurer la traçabilité du produit (cacao en Côte d'Ivoire pour certains exportateurs). Les outils de paiement (e-banking) sont fortement développés comme moyen de paiement, alors que l'Afrique est faiblement bancarisée. Ils ont permis en Afrique de sauter l'étape de la carte bancaire, et sécurisent les transferts monétaires.

Des usages plus sophistiqués émergent, mais concernent à ce jour peu d'agriculteurs individuels du fait de leur coût (relevé topographique par drone) ou de leur fiabilité encore incertaine (pilotage de la fertilisation minérale). Enfin, des preuves de concepts de la recherche se transforment en solutions opérationnelles comme pour l'évaluation par imagerie multi-échelle de la production de mangue sur pied (arbre, verger, région) (Sarron et al., 2018).

Finalement, l'utilisation la plus répandue d'outils numériques chez les agriculteurs est informelle et générique, et concerne les réseaux sociaux. L'usage de WhatsApp ou de Messenger est très répandu, permettant à des groupes de toutes sortes (jeunes agriculteurs au Bénin, éleveurs de lapins au Burkina Faso), de se mettre facilement en relation afin d'échanger conseils et connaissances, faire des visites virtuelles de ferme, organiser l'approvisionnement en intrants et chercher des débouchés commerciaux.

<footnote n="2">² Paysage de l'AgTech, https://agfundernews.com/2019-06-04-agtech-landscape-2019-1600-startups</footnote>
## Diversité des processus et importance des infrastructures et du traitement des données

Les processus à l'œuvre pour fonder l'agriculture numérique sont très divers entre la consultation d'un portail, le simple échange téléphonique et le traitement préalable des big data pour produire un service informationnel d'alerte. En effet, pour mettre en œuvre des méthodes de data science (intelligence artificielle, text mining) exploitant les données des capteurs, les données textuelles et autres traces numériques, le manque d'infrastructure de stockage et de traitement des données massives reste un point crucial en Afrique, ainsi que la problématique juridique associée<fnref n="3" />. En outre, les connaissances locales ne sont pas nécessairement véhiculées ni exploitables avec les données disponibles (presse, contenus du web) utilisées dans les phases d'entraînement des algorithmes d'apprentissage automatique. Par ailleurs, l'exploitation des données textuelles multi-lingues et hétérogènes reste une difficulté, car les langues vernaculaires sont sous représentées dans les écrits (au contraire de l'anglais), voire entremêlées (Zoumbara et al., 2020). Ce problème est crucial en Afrique où l'oral a une place importante dans les échanges, ce qui pose la question méthodologique et sémantique de la manière d'exploiter et de représenter des données avec des spécificités langagières comme le wolof au Sénégal. Plus généralement, ces considérations méthodologiques doivent prendre en compte les ressources numériques peu dotées en Afrique<fnref n="4" />.

## DEUX RETOURS D'EXPÉRIENCE

Parmi les illustrations possibles, nous avons sélectionné un exemple de développement de service en zone blanche au Sénégal qui montrera la possibilité de dépasser l'obstacle des infrastructures, et un autre exemple sur le conseil agricole au Burkina faso montrera la diversité des solutions nécessaires pour toucher le plus grand nombre de ménages agricoles.

## Développement par l'État ou les entreprises de systèmes d'information de filière et de marché (SIM) en zone agropastorale au Sénégal

L'élevage pastoral est un secteur fortement utilisateur d'information nécessaire à son fonctionnement. Chaque éleveur décide de la mobilité du troupeau ou de ses parties en fonction de l'état des ressources naturelles, mais aussi des marchés. Les éleveurs trans-humants ont fait évoluer leurs pratiques grâce au téléphone en Afrique de l'Est (Butt, 2015) comme de l'Ouest. Ainsi au nord-est du Sénégal, la collecte du lait est une fonction essentielle à la valorisation des excédents de production permis par l'intensification alimentaire. Mais cette zone pastorale du Ferlo demeure la principale zone blanche du pays, en dehors des zones connectées sur les réseaux routiers et les quelques forages-marchés. Un système d'information basé sur le digital s'y est cependant développé (Cesaro et Sow, 2021).

Une enquête menée en 2021 auprès de 350 campements montre que 82 % des répondants détenaient un téléphone portable et 7 % un smartphone. Les places de marchés hebdomadaires, réparties dans la zone pastorale, servent de nœuds relais dans la diffusion des nouvelles technologies numériques avec le développement de nouveaux métiers (vendeurs et réparateurs de smartphones, vendeurs ambulants de puces téléphoniques) offrant de nouvelles opportunités d'emploi aux jeunes ruraux. Les éleveurs investissent dans ces

<footnote n="3">³ RGPD : règlement général sur la protection des données personnelles, droit émergent sur l'intelligence artificielle.</footnote>

<footnote n="4">⁴ https://sites.google.com/view/africanlp-workshop</footnote>
<figure><img src="image_42.png" /><figcaption>Figure 1 : QR code dans le système d'information
de la Laiterie du Berger au Sénégal (© J. D. Cesaro).</figcaption></figure>

outils pour échanger sur des réseaux sociaux et commercer notamment avec les solutions d'e-banking, qui permet d'éviter de transporter une trop grande quantité d'argent liquide et diminue le risque récurrent des vols.

L'État et les ONG se sont montrés particulièrement attentifs à ce genre de transformation, en développant des solutions d'appui-conseil avec la plateformisation de système d'information marché et le développement de systèmes d'alerte précoce. Le SIM<fnref n="5" /> Bétail du ministère de l'Élevage du Sénégal en est l'illustration. Il collecte l'information de manière hebdomadaire auprès de trente marchés à bétail répartis sur l'ensemble du territoire, en mobilisant le réseau national d'agents vétérinaires. Toutefois, s'il répond à son objectif premier de rendre la situation des marchés plus transparente pour l'État (cotations), la redistribution locale de l'information auprès des agents techniques et des communes fait encore défaut. Les éleveurs et acteurs des marchés quant à eux ne souffrent pas de cette asymétrie grâce à l'étendue et au dynamisme de leurs systèmes d'information et réseaux commerciaux reposant sur l'usage des smartphones ou des téléphones simples.

Certaines entreprises locales ont dématérialisé leurs transactions et élaboré des systèmes numériques fonctionnels. Ainsi, la Laiterie du Berger, en lien avec la coopérative dépar-
tementale des producteurs et la plateforme d'innovation lait (PIL) de Dagana, a digitalisé
ses flux d'informations entre 2019 et 2020, et développe des applications numériques
répondant à des besoins spécifiques de l'entreprise (identifiant d'éleveur QR codé – cf.
Figure 1 ci-dessus, e-paiement Wizall<fnref n="6" />, apps diverses). Le système, bien que perfectible,
a permis de mettre en place treize nouvelles boutiques rurales en réseau et de supporter
une forte augmentation du nombre de fournisseurs, passant de 450 éleveurs en 2019
à plus de 1 500 en 2022 signant une forte inclusion des producteurs dans le marché,
dont une grande partie sont des femmes. Si l'entreprise est légitime pour améliorer sa
gestion des flux d'informations et apporter un meilleur service aux éleveurs, elle collecte

<footnote n="5">⁵ Système d'information marché (SIM).</footnote>

<footnote n="6">⁶ https://www.wizallmoney.com/accueil</footnote>
maintenant à la fois du lait et des données, et la question de la transparence et de l'utili-
sation de ces données est posée. Comment ces données pourront permettre demain
un accompagnement individualisé des éleveurs dans leur itinéraire technique afin
d'améliorer leur productivité et diminuer leur coût de gestion est la question au cœur du
développement futur de nouvelles applications-conseil par l'entreprise.

Développement de dispositifs immatériels
de conseil technique et de gestion au Burkina Faso

Au Burkina, les agriculteurs disposent d'un capital de connaissances et d'un niveau d'expérience très variables conduisant à des besoins et formes de conseil spécifiques. En outre, les besoins en conseil évoluent avec l'amélioration de la technicité, l'augmentation du volume à commercialiser ou bien le développement d'une nouvelle activité (transformation, commerce, travail saisonnier en ville) (Rigourd et Dugué, 2019). Des compétences de base peuvent être apportées aux producteurs isolés techniquement *via* des services d'alphabétisation fonctionnelle ou la vulgarisation technique. À l'inverse, des producteurs maîtrisant les techniques de production et de gestion des exploitations nécessiteront un accès à des services de conseil plus spécialisés et le développement d'une diversité de solutions numériques (Alexandre et Bationo, 2019).

Une étude menée au Burkina Faso entre 2018 et 2019 a permis d'identifier quinze solu-
tions numériques pour le conseil, comprenant des services d'information par SMS ou
messages vocaux (prix de marchés, météo), des serveurs vocaux interactifs ; des centres
d'appel ; des plateformes d'information ; des sites de vidéos ; des OAD<fnref n="7" /> sur smartphone et
des groupes d'information sur réseaux sociaux. Développées par une diversité d'organi-
sations, des OP<fnref n="8" />, des ONG, mais aussi des entreprises privées, l'État ou la recherche, ces
solutions n'ont pas toutes les mêmes fonctionnalités, notamment par rapport à la qualité
des interactions qu'elles permettent et à la personnalisation des informations et connais-
sances transmises.

L'étude de ces fonctionnalités permet de différencier ces solutions en trois catégories. Premièrement, les SIM, SVI<fnref n="9" /> et les sites de vidéos permettent d'envoyer des informations à un grand nombre d'agriculteurs mais sans interactions, dans une logique de transfert de connaissances, et peuvent répondre à des besoins de conseil de base. Néanmoins, les enquêtes montrent que ces services prennent rarement en compte les spécificités des agriculteurs et du contexte dans lequel ils évoluent. On peut alors douter de leur pertinence et de leur intérêt pour les agriculteurs. Deuxièmement, les centres d'appel et les réseaux sociaux apportent des informations personnalisées et facilitent les interactions à distance entre agriculteurs et conseillers. Ils permettent de répondre à des besoins de conseil plus avancés. La couverture des groupes d'échanges sur les réseaux sociaux est toutefois plus limitée que celle des centres d'appel, car l'usage des réseaux sociaux observé au Burkina suppose que les agriculteurs soient lettrés et disposent d'un smartphone et de données mobiles, ce qui est encore une part minoritaire (moins de 30 %). Troisièmement, les plate-formes d'information et les applications sur smartphone sont développées pour être uti-lisées par les conseillers d'OP ou des services de conseil d'État. Les agriculteurs bénéficiient alors d'un service intermédié par un opérateur qui parle la langue (français, anglais) dans laquelle ces applications et plateformes sont développées. Cela permet de suivre les agriculteurs sur le temps long, et de les accompagner dans des changements de pratiques ou la résolution de problèmes plus complexes.

<footnote n="7">⁷ OAD : Outils d'aide à la décision.</footnote>

<footnote n="8">⁸ OP : Organisations professionnelles.</footnote>

<footnote n="9">⁹ SVI : Serveur vocal interactif.</footnote>
QUELS CADRES CONCEPTUELS MOBILISER
POUR ÉVALUER LES EFFETS DE L'USAGE DU NUMÉRIQUE
DANS L'AGRICULTURE FAMILIALE ET LES RISQUES
EN MATIÈRE D'INCLUSION ET EXCLUSION ?

Diffuser les technologies numériques dans l'agriculture familiale africaine nécessite de
comprendre comment elles peuvent contribuer à renforcer les moyens d'existence des
ménages, de comprendre les risques associés et de limiter la fracture numérique sous
toutes ses formes. L'analyse en cours du développement de l'agriculture numérique dans
le monde permet déjà d'envisager certaines transformations (Aker et al., 2016 ; Prause
et al., 2020). Certaines technologies peuvent accentuer les différences de développement
entre acteurs (renforcement de positions de pouvoir, verrouillage technologique, écart
entre les services offerts et les besoins et capacités réelles des usagers), créer plus de
pauvreté relative, et même renforcer les inégalités et les fractures.

Les dimensions de l'inclusion économique et sociale

Comment utiliser au mieux les potentialités du numérique pour favoriser et accompag-
ner des développements appropriés, inclusifs et durables de son usage dans un contexte
d'agriculture africaine très hétérogène ? Le cadre théorique des moyens d'existence
constitue un premier cadre éprouvé pour analyser les actifs dont les ménages agricoles
africains disposent, et évaluer les effets des technologies et services numériques, positifs
ou négatifs. Selon Chambers et Conway (1991), les ménages combinent cinq capitaux : un
capital financier (e-banking, plateformes de vente), un capital social (groupes WhatsApp),
un capital humain (savoir-faire numérique intergénérationnel dans les familles), un
capital physique (téléphones et smartphones), un capital naturel (pâturages, terres). Il est
utile d'y adjoindre spécifiquement le capital informationnel, l'information étant devenue,
notamment du fait du numérique, une matière fortement échangée (information agro-
hydro-climatique, état des pâturages, SIM).

Les dimensions de la fracture numérique

De nombreux auteurs abordent l'état et la caractérisation de la fracture numérique par les
infrastructures (Fuchs et Horak, 2008 ; Loukou, 2012). Pour aller au-delà, les approches
économiques (Youssef, 2004) ou sociologiques (Van Dijk, 2013) se complètent. Van Dijk
(2013) propose un cadre structurant l'étude des déterminants et des conséquences de
la fracture numérique selon un cadre conceptuel d'analyse relationnelle des inégalités.
Les individus sont caractérisés par des inégalités liées à des caractéristiques indivi-
duelles (âge [jeune, âgé], genre [homme, femme], ethnie [majorité, minorité], personnalité
[extraverti, introverti], santé [capable, handicapé]) et positionnelles (travail [employé,
sans emploi], éducation [avancée, limitée], foyer [famille, personne seule]). Pour Ben
Youssef (2004), on doit étudier plusieurs dimensions de la fracture : celle liée à l'accès aux
équipements (téléphones) et infrastructures (réseau électrique, téléphonique, Internet)
variant selon les écarts de revenus des ménages et le niveau d'équipement et d'électrifica-
tion des territoires<fnref n="10" /> (cf. Figure 2 p. 154) (FAO et ISU, 2022) ; celle liée à l'inégalité dans
les capacités d'usage des technologies (illectronisme et illettrisme des agriculteurs ou des
conseillers), capacités en partie déterminées par l'offre (forme / ergonomie et contenus
/ multilinguisme) et la possibilité d'utiliser des données et connaissances locales perti-
nentes ; celle liée à l'effet avéré des usages (bénéfice ou baisse de performance des

<footnote n="10">¹⁰ Au Sénégal, à titre d'exemple, on note 47,82 % d'accès à l'électricité en zone rurale, 57,66 % de possession de téléphone portable, 113,95 souscriptions téléphoniques pour 100 habitants, 73,65 % de couverture 4G (données 2019, FAO et ITU, 2022)</footnote>
<figure><img src="image_43.png" /><figcaption>Figure 2 : Photo d'une cheffe d'exploitation laitière chargeant son téléphone sur un système solaire au Sénégal (© J. D. Cesaro).</figcaption></figure>

individus, entreprises ou groupes). Dans un contexte de fort illettrisme et d'illectronisme africain où l'écrit n'est pas dominant, il est important de construire une grande diversité de formes de services : bulletins, SMS, centres d'appel, SMS sans mémoire, messages vocaux, information personnalisée. La multiplication des plateformes de connaissances proposées par des ONG ou associations bénéficie ainsi à de nombreuses organisations de producteurs comme le montre l'exemple des vidéos de formation multilingue d'Access Agriculture<fnref n="11" /> (Bede et al., 2021).

## CONCLUSION ET PERSPECTIVES DE RECHERCHE

En Afrique, il existe des opportunités de développer une agriculture numérique *sensu largo* pour l'agriculture familiale, car le secteur du numérique est une option à la diversification nécessaire de l'économie et à l'avenir des emplois des jeunes, dans un secteur agricole et agroalimentaire aussi attendu comme futur pourvoyeur de nouveaux emplois (Pesche et al., 2016). De plus, l'Afrique est assez bien armée comme en témoigne son secteur de la recherche en informatique, qui teste ses preuves de concept dans l'agriculture et les zones rurales (Seye et al., 2021). Enfin, les applications du numérique dans l'agriculture peuvent accélérer certaines transformations structurelles connues (diversification, spécialisation) pour certaines exploitations (Losch et al., 2013), mais à certaines conditions ; si elles sont assez variées, si leur design est orienté *a priori* sur les usages et si les recherches sur les impacts augmentent.

<footnote n="11">¹¹ https://www.accessagriculture.org/fr</footnote>
Sous réserve de réguler les différents degrés de fracture, les technologies numériques à base de développements frugaux et innovants pourront être utiles aux producteurs et productrices agricoles, à leurs organisations et aux entreprises des filières, notamment en contribuant au désenclavement rural, à davantage d'équité sociale et à l'autonomisation de certains acteurs individuels ou collectifs, en particulier des femmes et des jeunes (Chaudhuri et Kendall, 2021). Le numérique promet, entre autres, de faciliter l'insertion des producteurs dans les chaînes de valeur (paiements dématérialisés, « plateformisation » BtoB<fnref n="12" /> pour la fourniture d'intrants, la location de matériels, ou BtoC<fnref n="13" /> pour la relation avec les consommateurs, l'optimisation de réseaux logistiques de collecte et de mise en marché). Au-delà d'un modèle individuel de l'économie numérique, le modèle chinois des villages connectés, « Taobao », peut en illustrer des directions possibles (Li, 2017).

## RÉMERCIEMENTS

Les auteurs remercient l'Institut Convergences #DigitAg en agriculture numérique, source d'inspiration et de développement d'une recherche de pointe dans sa communauté.

Les auteurs remercient le ministère français des Affaires étrangères et de l'Europe, qui finance le projet « Fractures numérique dans l'agriculture en Afrique de l'Ouest », débuté en 2021 pour étudier ces dimensions au Sénégal, au Bénin et en Côte d'Ivoire dans trois territoires et filières agricoles contrastés.

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<footnote n="12">¹² BtoB : *Business to Business*.</footnote>

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Déploiement du numérique
en agriculture en France

Par Sarah DJAFOUR et Bruno TISSEYRE

L'Institut Agro Montpellier

L'Observatoire des usages du numérique en agriculture a été créé en 2016 avec le soutien d'une chaire d'entreprises (Chaire AgroTIC) et d'un « Institut Convergences » (institut #DigitAg). Son objectif est d'apporter des informations objectives sur l'adoption des outils et services professionnels numériques en agriculture en France. Les études réalisées reposent sur une approche participative impliquant fortement les entreprises de services du numérique en agriculture. Ces études se focalisent sur un outil ou un service numérique particulier, et visent à quantifier son niveau d'adoption. Depuis la création de l'Observatoire, onze études ont été menées sur différentes technologies, ce qui permet de consolider une vision exhaustive de l'adoption des outils et services numériques en France. Au regard de ces études, les technologies numériques les plus adoptées sont celles qui apportent un bénéfice perçu immédiat (confort de travail, ergonomie, etc.), qui sont faciles à utiliser et dont le déploiement n'est pas affecté par des problèmes de compatibilité avec les autres équipements de l'exploitation agricole.

GENÈSE DE L' OBSERVATOIRE DES USAGES
DU NUMÉRIQUE EN AGRICULTURE

En 2016, lorsque l'Observatoire des usages du numérique en agriculture a été mis en
place, il n'existait aucune donnée fiable pour rendre compte de l'état d'adoption des outils
et services numériques dans le monde agricole. En effet, les organismes officiels en charge
des statistiques agricoles (AGRESTE) n'intégraient pas (et n'intègrent toujours pas) le
recensement de ces services dans leurs enquêtes visant à dresser un état des lieux de
l'agriculture française.

Dès 2016, l'obtention d'informations objectives sur l'adoption des services numériques en agriculture (SNA) s'avérait essentielle pour différents acteurs, que ce soit :

* les entreprises de services pour lesquelles une connaissance de l'adoption était nécessaire, afin d'orienter la conception, l'évolution et le développement de nouveaux services ;

* l'enseignement agricole et les organisations d'agriculteurs, afin de mieux définir la formation initiale et continue en vue d'accompagner les besoins de montée en compétences des professionnels de l'agriculture actuels et futurs ;

* de même que les institutions régionales ou nationales, afin de définir des stratégies et des politiques de soutien à la profession agricole (Tey et Brindal, 2012).

C'est afin de répondre à ces enjeux que l'Observatoire des usages du numérique en agri-
culture a été initié. Il est issu d'une dynamique conjointe entre, d'une part, les entre-
prises et les utilisateurs de services numériques fédérés au sein d'une chaire d'entreprises
(Chaire AgroTIC), portée par l'enseignement supérieur agronomique, et, d'autre part, le monde académique de la recherche fédéré au sein d'un « Institut Convergences » sur le numérique en agriculture (institut #DigitAg).

COMMENT ÉTUDIER L'ADOPTION DU NUMÉRIQUE EN AGRICULTURE

Paradoxalement, au niveau international, il existe peu de structures officielles ayant intégré l'étude de l'adoption des services numériques en agriculture. La littérature technique et scientifique fait état d'études ponctuelles, et souvent ciblées sur un pays ou un groupe de pays et sur une technologie spécifique (Lewellyn et Ousman, 2014 ; Paustian et Theuven, 2017). Cette situation a conduit les animateurs de l'Observatoire à mettre en œuvre une approche originale et agile basée sur la réalisation d'études ciblées avec une fréquence rapide, tous les trois mois. Ces études ciblées s'intéressent à une technologie numérique identifiée comme importante en agriculture. Le parti pris est que l'ensemble des études ainsi réalisées permettent de consolider une vision exhaustive de l'adoption du numérique en agriculture en France.

Les technologies à étudier, et donc les études à réaliser, sont priorisées au regard des besoins collectifs exprimés par l'ensemble des partenaires de l'Observatoire. Des ateliers de travail réunissant l'ensemble de ces partenaires sont organisés deux fois par an. Lors de ces ateliers, les partenaires travaillent en petits groupes, mêlant des représentants d'entreprises de chaque partie de la chaîne de valeur des SNA (coopératives agricoles, équipementiers, fournisseurs de services) afin de faire émerger, entre autres, les technologies et services numériques d'intérêt et dont l'étude est à prioriser par l'Observatoire.

Pour chaque service ou technologie numérique considéré, l'objectif de chaque étude est de répondre aux questions suivantes : quel est son niveau d'utilisation en France ? Quelles sont les applications agronomiques associées ? Existe-t-il des spécificités, des freins particuliers ou des moteurs à l'adoption selon les secteurs de production ?

L'approche mise en œuvre présente trois grandes étapes (voir la Figure 1 ci-dessous). La première étape consiste en un inventaire complet des acteurs (fournisseurs, équipementiers) liés à la technologie ou au service étudié. Elle consiste également à bien identifier

<figure><img src="image_44.png" /><figcaption>Figure 1 : Méthode générale pour l'élaboration d'une infographie sur une technologie ou un service numérique (Source : D. R.).</figcaption></figure>
les différents usages du SNA en fonction des filières de production. Cette première étape repose sur un recensement complet des acteurs du marché à travers plusieurs sources d'informations qui sont listées dans la Figure 1. La deuxième étape est constituée d'entretiens individuels avec chacun des acteurs identifiés. Au-delà du marché, ces entretiens visent aussi à obtenir des données sur son évolution. Enfin, dans un troisième temps, des entretiens individuels sont réalisés avec des référents : cadre d'instituts techniques agricoles et de sociétés de conseil, chercheurs du domaine, responsables de coopératives françaises. Ces entretiens ont pour objectif de consolider les données des fournisseurs.

## ADOPTION DU NUMÉRIQUE EN AGRICULTURE EN FRANCE

Depuis le lancement de l'Observatoire, les partenaires ont priorisé onze études sur les outils ou services numériques suivants : la télédétection (satellites, avions, drones) en 2017 ; les applications smartphone métier ; les systèmes d'information de gestion agricole (SIGA) ; les mesures géophysiques pour la cartographie des sols ; la télédétection en 2018 ; la robotique agricole ; la modulation intra-parcellaire (fertilisation azotée, densité semis...) ; l'utilisation de système global de navigation par satellite (GNSS) ; les capteurs de rendement ; l'usage de la météorologie (stations météorologiques connectées et service de météo virtuelle) ; et la télédétection en 2021. La Figure 2 présente un exemple d'infographie sur l'usage de la télédétection en France ; il y est présenté l'état du marché, les différents usages en fonction des filières de production, les technologies utilisées pour produire ces services (satellite, avion ou drone), les acteurs du marché ainsi que les motivations et les freins des agriculteurs pour souscrire un tel service. Le lecteur est invité à se rendre sur le site de l'Observatoire pour avoir accès à l'ensemble des productions (www.agrotic.org/observatoire). Une synthèse de l'ensemble des résultats collectés au fur et à mesure des infographies est proposée à la section suivante, d'abord pour les services agricoles numériques, puis spécifiquement pour la robotique.

<figure><img src="image_45.png" /><figcaption>Figure 2 : Exemple d'une infographie de l'Observatoire sur les usages de la télédétection en agriculture, réalisée en 2021 (Source : D. R.).</figcaption></figure>

## Services agricoles numériques (SNA)

Le Tableau 1 p. 160 présente un résumé des résultats obtenus. Il permet de couvrir la majorité des outils et services numériques métier aujourd'hui utilisés en agriculture, à l'exception des objets connectés spécifiques, car la diversité des applications nécessiterait plusieurs études pour couvrir les différentes thématiques d'application (élevage, gestion de l'irrigation, etc.), à noter que cet aspect fait l'objet des prochaines études de l'Observatoire.
Les technologies et services numériques les plus adoptés sont ceux dont le bénéfice perçu par l'agriculteur est immédiat (confort de travail, ergonomie, rapidité, etc.), qui sont faciles à utiliser et qui ne sont pas limités par des problèmes d'interopérabilité avec les autres équipements de l'exploitation. L'utilisation du GNSS (Global navigation satellite system) pour le guidage ou l'autoguidage des engins agricoles en est un parfait exemple. En effet, l'autoguidage permet de contrôler le passage des machines sur les parcelles agricoles, il limite la pénibilité du travail mais optimise aussi ce dernier en limitant les pertes (zones de double passage pour les semis ou la fertilisation), ce qui explique que 50 % des exploitations soient équipées de cette technologie. Les applications métier pour smartphones (réglage du matériel, météo, etc.) sont également très adoptées par les agriculteurs puisqu'une majorité de ces derniers (> 50 %) disposent en moyenne de trois applications métier sur leur smartphone. Les services de données météorologiques et/ou les stations météorologiques connectées sont également très adoptés, en lien avec l'importance des conditions météorologiques pour le métier d'agriculteur (irrigation, lutte sanitaire, gel, phénologie des cultures, délai d'entrée dans les parcelles avec le matériel, travail du sol, etc.).

D'autres technologies sont adoptées pour des raisons réglementaires ou pour répondre aux exigences de traçabilité à des fins de commercialisation des produits. Le SIGA (Système d'information de gestion agricole) est un parfait exemple de ce type de technologie numérique : 75 % des exploitations en grande culture sont équipées d'un SIGA, en raison essentiellement d'exigences de traçabilité de l'aval. Les exploitations plus petites en vente directe ou en circuit de distribution court ne sont en revanche pratiquement pas équipées de ces services. Les services de télédétection entrent également dans cette catégorie. La télédétection est majoritairement utilisée pour caractériser le peuplement et l'état des cultures au niveau des parcelles. Ces services de télédétection répondent à des objectifs réglementaires liés à la déclaration et à la mise en œuvre d'un plan de fumure des cultures, cela explique que ce service soit particulièrement développé pour les grandes cultures.

<table><caption>Tableau 1 : Adoption des services numériques en agriculture en France (hors robotique).</caption><thead><tr><td>Type de technologie</td><td>% d'agriculteurs équipés et utilisant la technologie</td></tr></thead><tbody><tr><td>GNSS (Egnos, RTK)</td><td>~ 50 % des agriculteurs français.</td></tr><tr><td>Applications smartphone pour un usage professionnel</td><td>~ 50 % des agriculteurs ont plus de trois applications en lien avec l'agriculture ; météo, GNSS et le réglage des équipements sont les applications les plus courantes.</td></tr><tr><td>Données météo et stations météo</td><td>~ 50 % des agriculteurs (soit possèdent une station météo, soit ont accès à un fournisseur de données météo.)</td></tr><tr><td>Système d'information de gestion agricole (SIGA)</td><td>~ 25 % des agriculteurs (mais ~ 75 % en grandes cultures).</td></tr><tr><td>Capteurs de rendement</td><td>~ 22 % des exploitations en grandes cultures.</td></tr><tr><td>Télédétection (drone, avion, satellite)</td><td>~ 10 % des zones en grandes cultures ; ~ 1 % des zones en viticulture.</td></tr><tr><td>Modulation intra-parcellaire</td><td>~ 10 % des exploitations en grandes cultures.</td></tr><tr><td>Cartes des sols (conductivité ou résistivité)</td><td>Moins de 1 % des terres agricoles (~ 130 000 ha cumulés sur les dix dernières années).</td></tr></tbody></table>
Toutes les technologies numériques plus complexes à mettre en œuvre ou pour lesquelles
un retour immédiat est moins perceptible pour les agriculteurs sont nettement moins
adoptées. C'est par exemple le cas des technologies permettant de mettre en œuvre des
applications modulées d'intrant, que ce soit à la parcelle ou à l'échelle intra-parcellaire.
Leur intérêt est de pouvoir ajuster la dose d'engrais automatiquement en fonction de
l'état et des besoins des cultures, toutefois, leur mise en place nécessite de surmonter
les barrières techniques liées à l'interopérabilité des solutions qui équipent déjà
l'exploitation : le SIGA, les fournisseurs de services de données, le GNSS et les équipe-
ments agricoles de l'exploitation (tracteur, matériel d'épandage adapté à la modulation
automatique de dose). Pour être opérationnelles, ces technologies doivent être mises à jour
simultanément, de même que les compétences de l'agriculteur, de l'exploitant et/ou de son
conseiller. Ce sont des obstacles techniques et humains majeurs alors que le bénéfice
direct est parfois difficile à évaluer. Ceci explique pourquoi, malgré l'intérêt de ces tech-
nologies, encore peu d'agriculteurs adoptent cette approche aujourd'hui.

Le Tableau 1 ci-contre met également en évidence la difficulté à présenter les résultats
de manière homogène et synthétique. En effet, certaines technologies reposent sur des
abonnements annuels à des services (ex. : télédétection) pour lesquels les résultats peuvent
être exprimés en pourcentage de la surface souscrite, alors que d'autres technologies repo-
sent sur des investissements liés à des équipements ou à des systèmes qui seront utilisés
pendant plusieurs années sur l'exploitation agricole (ex. : GNSS, capteurs de rendement,
SIGA ou stations météo). Les résultats d'adoption sont alors exprimés en pourcentage
des exploitations actuellement équipées. En outre, certaines technologies numériques
doivent faire l'objet d'une description plus détaillée sur l'usage réel qui en est fait. C'est
par exemple le cas des capteurs de rendement : en effet, bien que la majorité des nouvelles
moissonneuses-batteuses soient équipées de capteurs de rendement, seuls quelques agri-
culteurs équipés (~20 %) les utilisent pour produire des cartes de rendement, et encore
moins (~5 %) les utilisent réellement comme système d'aide à la décision pour la modu-
lation des intrants (fertilisant, semis, etc.) au niveau intra-parcellaire. Pour ces techno-
logies, il existe une différence importante entre l'adoption et l'utilisation. Enfin, l'adop-
tion est, bien sûr, largement influencée par les caractéristiques des exploitations et leurs
liens avec les partenaires en amont et en aval. Le SIGA en est par exemple la meilleure
illustration.

La robotique

En France, les robots agricoles sont principalement adoptés pour l'élevage avec environ 11 000 robots (robots de traite, d'alimentation et de nettoyage des étables) en 2018. Les robots utilisés dans les élevages sont essentiellement des robots de traite. Cela représente environ 9 000 robots, équipant près de 10 % des exploitations laitières françaises. Ce nombre va probablement augmenter rapidement puisque lors du renouvellement d'une installation de traite, 70 % des exploitations laitières ont choisi d'acheter un – ou plusieurs – robots de traite en 2018. Toujours en élevage laitier (bovins, caprins ou ovins), environ 2 000 robots sont utilisés pour alimenter les animaux ou nettoyer les bâtiments (racleurs et aspirateurs à lisier). Malgré des investissements relativement élevés, l'adoption de robots se justifie par le gain immédiat perçu par les éleveurs en termes de temps de travail et de réduction de la pénibilité.

L'adoption de robots en culture végétale, bien que réelle, reste très faible avec environ
150 robots qui étaient utilisés en 2018 (principalement en cultures maraîchères). Ces
robots sont principalement employés pour le désherbage mécanique. La plupart des
exploitations utilisant ce type de robots sont des exploitations en agriculture biologique
(~ 100 robots). L'étude a identifié la viticulture comme le deuxième secteur pour l'adop-
tion de robots (~ 30 robots en 2021), avec une utilisation dédiée, là-encore, au désherbage
mécanique dans un contexte de suppression du désherbage chimique. À noter que malgré
des recherches actives dans ce domaine, aucun robot de récolte (fruits, légumes, etc.) n'est
à ce jour commercialisé en France.

CONCLUSION

Comme tout autre secteur, l'agriculture se digitalise. Néanmoins, cette « digitalisation métier » reste complexe, car elle recourt à une grande diversité d'outils qui sont parfois très spécifiques à des filières de production, c'est le cas par exemple du robot de traite. Cette complexité se retrouve également dans la caractérisation de l'adoption : en effet, un pourcentage d'agriculteurs équipés ne signifie pas nécessairement que l'usage est réel pour chacun d'eux. Les capteurs de rendement sur moissonneuses-batteuses sont un très bon exemple de cette complexité.

Comparée à d'autres pays européens, la France présente une digitalisation de son système de production équivalente, elle semble même en avance sur l'usage de certains outils numériques comme la robotisation des cultures végétales ou l'utilisation de la télédétection pour l'optimisation de la gestion de la fertilisation.

Six ans après sa création, et dans la continuité de son objectif initial d'apporter des informations objectives sur l'adoption des outils et services numériques en agriculture, l'Observatoire a pour ambition de s'étendre au niveau européen.

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Digital agriculture

08 **How can precision livestock farming contribute to the principles of agroecology?**

Ludovic Brossard, Clément Allain & Jean-Baptiste Menassol.

Livestock farming systems are facing major currents of transitions with growing consideration for agroecology, “One Health and One Welfare” concepts, and increasing integration of digital technologies and sciences. Precision livestock farming technologies can contribute to the pillars of agroecology, for instance through precision feeding to reduce the inputs required for production; sensors and automata can also help to adopt management practices to improve global health and welfare of animals and farmers. Furthermore, digital technologies can help maintain or promote agroecological livestock farming systems through solutions that monitor animals, and facilitate the management and traceability of practices in more extensive systems, such as mountain farming or pastoralism. Therefore, new technologies have the potential to support agroecological transitions, but will not be the driving force behind these transitions. Possible negative externalities, such as environmental impact of digital technologies must also be weighed against their positive internalities for a successful and sustainable integration of digital tools into agroecological livestock farming systems.

15 **The development of digital technology: What prospects for organic farming?**

Éléonore Schnebelin, Pierre Labarthe & Jean-Marc Touzard.

Digital technologies are being promoted to meet the challenges of agriculture, regardless of the production model, whether conventional or organic. However, research conducted as part of a thesis in the Occitania region shows that organic farming stakeholders have expectations, perceptions, projects, and uses for these technologies that are partly specific. While digital issues are common to the entire agricultural sector, particularly in terms of sharing information and improving working conditions, organic farming is different because of its technical practices, system design needs, standards, and values, all of which affect the expectations of its stakeholders with regard to digital technology. The results reveal oppositions between organic agriculture and certain types of digital technologies, but they also point to the existence of innovation trajectories that associate digital technology with this agriculture, which calls into question the evolution of its model.

20 **From data to autonomous processing for agroecology**

Roland Lenain & Christophe Aubé.

The development of digital sciences is a real challenge to improve decision-making in agriculture, and move towards the application of less damaging and more agro-ecological principles. Beyond decision-making, the realization of agronomic tasks requiring high levels of precision, increased passage frequencies, and discrimination capabilities, also requires significant advances and borrowing from robotic technologies. In this article, we show the interest of such technologies for agriculture in general, and for agroecology in particular. After a short overview of the existing technologies, we present the expectations of the different agricultural sectors, the persistent obstacles, and the relative perspectives for the agricultural robotics, an emerging field in digital agriculture. This field, thus, clearly appears as an essential component of the agricultural evolution towards more virtuous practices.
28 **Logistics and marketing perspectives of blockchain-based agri-food traceability: Case studies of Walmart and Carrefour uses**

Florent Saucède.

To restore consumer trust and confidence in food systems, some retailers and manufacturers exploit the blockchain technology to support the total traceability of their supply chains. We analyze how Walmart and Carrefour, two pioneers of food blockchains, use this technology. We show how it contributes to the dimensions and stakes of traceability. We characterize two contrasting approaches. The first one aims to control food safety by improving the piloting and the functioning of supply chains. The second one is marketing-oriented, and aims at building consumer trust by mobilizing supply chain actors to co-construct a set of facts and evidence, put into a narrative to bring transparency on the origin of products and the virtuous practices of the actors who participate in their quality.

35 **Digital sales platforms: What opportunity(ies) for producers?**

Romane Guillot, Magali Aubert & Anne Mione.

E-commerce is now penetrating the food sector, particularly through digital marketing platforms. Food system stakeholders are wondering: Do these organizations strengthen the link/connection between producers and consumers? Do they promote fairer remuneration for farmers? Do they introduce new risks for them? These platforms facilitate the exchange of information and limit certain costs associated with marketing. However, they can create power asymmetries and imbalances in value sharing. The instability of the sector and the addition of digital and distribution giants raise many questions about the evolution of platforms. In this context, vigilance on the part of producers is essential in order to choose the platforms best suited to their needs.

41 **Reconfiguration of food value chains – between logistics and traceability**

Dr Fatima El Hadad-Gauthier & Dr Isabelle Piot-Lepetit.

The rise of digitalisation is fueling a dynamics of reconfiguration of food value chains. This article explores two rising challenges: Logistics and traceability. These issues are crucial for food value chains because of the very specific characteristics of food products, such as perishability, shelf life constraints, quality variability, sanitary risks, market uncertainty, and the increasing distance between producer and consumer due to the markets' globalization.

47 **What effect is the digitalization of agriculture having on consulting services?**

Pierre Labarthe.

The objective of this article is to present the issues associated with the digitalization of agriculture through the example of the effect of digital technologies on agricultural consulting. Advisory services have played a very important role in the dynamics of technical change in the agricultural sector. These services, historically based on the advisors' skills and on direct interactions between farmers and advisors (individual advice, group advice, etc.), are increasingly using digital tools (software, decision-support tools, applications for tablets and smartphones, etc.). We highlight three fundamental issues related to digitalization: The effect of digital technologies on access to knowledge for a diversity of farmers; the evolution of skills within organizations providing advice; and the broader transformations induced in the agricultural innovation system.
## 53 Digital tools: The issues of the coordination of actors and the sharing and valorization of data

Soazig Di Bianco & Mohamed Ghali.

The rise of digital tools and the massive production of data have been transforming the coordination of actors in innovation processes. This article aims to examine the transformation and issues of actor coordination around two axes: The sharing and enhancement of data; the design and use of digital technologies. This study is based on survey data from actors in the dairy cattle sector and stakeholders in the design and use of milking robots and agricultural drones. We show that the rise of digital technologies is strengthening management strategies (bipartisan alliances) for data sharing, and is standardizing innovation processes. We discuss the effects of these changes, in particular the polarization of actors on the dynamics of innovation in agriculture.

## 60 How to successfully crowdsource spatialized observations in agriculture?

Léo Pichon.

Agriculture has embarked on transitions (agro-ecological, digital, etc.) to meet the complex and sometimes contradictory challenges it faces. The collaborative collection of spatialized observations is a relevant tool for collectively building the new knowledge needed for these transitions. However, this type of project is still underdeveloped in agriculture. Our objective with this article is to propose elements of understanding of the specificities of crowdsourcing projects of spatialized observations in agriculture, in order to identify the factors or characteristics to be favored in these projects so that they develop more widely. The spatial and temporal structure of the studied phenomena, the asynchronous and heterotopic character of the obtained datasets, and the fact that the participants are professionals seem to be the main characteristics to consider in order to favor the success of this type of projects.

## 67 Digital technology at the service of the different phases of creation and use of serious games in agriculture

Gilles Martel, Médulline Terrier-Gesbert, François Johany & Sylvain Dernat.

Serious games are developing in a significant way, including in the agricultural world. Although serious, they must still include the characteristics of games, such as second degree, decision-making, rules, uncertainty, and minimization of consequences. Apart from video games, such as Farming Simulator, the supply of games in the agricultural domain is very diverse, but mainly “analog”. Nevertheless, digital technology is present in the various stages of game creation: The creation of the data included in the game, the operation of the game and the simulation of the effects of the players’ decisions, the immersive capacity of the game, the dissemination and capitalization on the use of and learning from the game. Digital technology is therefore a major ally in the development of serious games, and goes far beyond simple mobilization in the context of video games.

## 74 Access to agricultural data: the areas of intervention of the law and of the contract

Laura Tomasso.

Access to data raises questions for the players of the digital agriculture sector, considering that the number of applicable laws increases and that it leaves less and less room for parties’ agreement. However, the agreement to be entered between the parties complements the applicable laws and remains the fundamental tool
framing commercial relationships. It is thus necessary to analyze the areas of intervention of the law and those of the contract regarding access to agricultural data, whether they be public, private, personal, non-personal, aggregated or not.

## 79 The role of professional agricultural organizations in building a climate of trust conducive to the exchange and use of data of the agricultural sector

Guillaume Joyau.

Data is a source of great concern for the agricultural sector. Indeed, the potential for valorization is very important, and it is absolutely clear that, in order to respond positively to the objectives set by the various national and European policies, the exploitation of data of the agricultural sector will be indispensable. However, it seems crucial to the professional agricultural organizations that this exploitation be done for the benefit of all, including the farmers. Farmers are often the economic operators who generate the data, but they do not have the capacity to manage the exploitation and analysis of these data sets alone. Therefore, professional organizations, and first and foremost agricultural unions, are gathering on these issues in anticipation in order to mobilize the appropriate tools and to establish the most balanced regulatory framework possible. Finally, the European Commission's initiative, initiated with the "European Data Strategy" in February 2020, and the four regulations that followed, are totally in line with the concerns of these organizations.

## 85 Can farmer training accompany the development of digital agriculture?

Béatrice Dingli & Sylvie Bourgeais.

Certain of the role of training in the development of digital technology in agricultural enterprises, the board of directors of VIVEA, the training insurance fund for farm managers, has opened up a new development and financing priority in its 2021-2026 Strategic Plan.

After a prospective study entitled "What skills for digital agriculture?", conducted in 2019 by the firms JBG consultants and Eurynome associés, and funded by VIVEA and the Direccte Occitanie, VIVEA has led several workshops in 2022 to determine, to date, the skills that could or should be quickly developed to enable farmers who wish to do so to run their farm(s) using digital tools, and, thus, lighten their work. Digital agriculture also means building exchanges, dialogue, and feedback.

This article will present the challenges of digital farming and the prospects for change in five years, the vision of experts and the vision of farm managers and agricultural advisors, an approach by sector of digital adoption, the obstacles identified to its development, and the impact on the profession. We will conclude with the training needs identified and the five types of skills that we wish to highlight and strengthen.

VIVEA will support the development of a training offer aimed to reflect on the needs of farm managers, leading to an informed choice of digital solutions. The appropriation of data analysis methods also seems essential to us. It will also be up to us to make digital technology accessible to the most remote people, and to act for the common good of all.

## 97 Start-ups and digital innovation in the agri-food sector

Dr Isabelle Piot-Lepetit & Mauro Florez.

Start-up companies represent a powerful innovation process to push forward digital innovation and develop disruptive products and services based on digital
technologies. At the same time, they challenge well-established companies that need to involve themselves in more ambidextrous innovation processes to stay competitive, pushing them to launch initiatives focusing on both internal innovations and organizational changes and external or open innovation opportunities.

103 Innovation paths in digital agriculture:

Living labs and Digifermes®, devices for co-innovation

Jacques-Eric Bergez, Mehdi Siné & Muriel Mambrini.

The agro-ecological transition requires profound changes in production, processing, and consumption systems, which require new modes of governance. Living labs propose a scheme for co-development of responsible and shared innovation. However, the intrinsically plural aspect of data, knowledge, devices, etc. militates for the mobilization of new digital solutions. Our hypothesis is that the living laboratories for the agro-ecological transition will open up, in the digital domain, capacities to seize more complex issues, and opportunities to put the user at the center. In any case, it will be a digital technology with a view to serving the common good, a responsible digital technology. Through a framework of analysis and the operationalization of this framework on two examples (the Digifermes® and Occitanum), we show the emerging properties of this digital technology, and the levers that remain to be crossed for a shared and sustainable benefit.

122 What place for hackathons to support digital innovation
in agriculture?

François Brun, Mathieu Rajaoba & François Gaudin.

French and international agriculture is in the midst of a digital transformation, mobilizing various technologies that offer the potential to develop new services for farmers and the agricultural world. Various forms of animation have emerged within the digital agriculture community: Start-up weekends, hackathons, and data challenges. What is behind these different activities and what is their role in the collective innovation process? What is the point of organizing a hackathon close to farmers? What contribution do hackathons in agriculture make to data-driven innovation?

133 The AgroTIC mobilab to meet farmers

Bruno Tisseyre & Simon Moinard.

Introduced by the MIT in 2014, “High-Low Tech” is about low-cost new technology innovations that can be self-built. Their low price and usefulness is generating strong interest in agriculture, but they do require some skills that are not currently assimilated by the agricultural world.

In order to popularize this environment in the agricultural sector, the Institut Agro Montpellier has set up the mobilab AgroTIC, a traveling facility visiting farmers to present them with all the diversity of High-Low Tech digital tools. The mobilab AgroTIC's activities bring out farmers' concrete needs, and the projects set up as a result of these needs can be used to answer scientific and teaching questions. The dynamic also interests companies that see it as a way to survey farmers on the issue of digital technology.

139 Global adoption of digital agriculture

Simon Cook, Elizabeth Jackson & Davide Cammarano.

The term “digital agriculture” inspires excitement, confusion, and skepticism amongst investors and scientists alike. Rapid growth in the use of digital
technology in agriculture seems inevitable, if only because adoption in food
systems must, at some stage, accelerate simply to match that of other sectors. But
how is this adoption occurring globally? This short paper explains the contrasting
forms digital agriculture is likely to take in four types of systems that are based
on: Commodities; high-value product; subsistence farming; and nature-based
solutions.

148 Inclusive digital agriculture?

The case of family farming in West Africa

Pascal Bonnet, Jean-Daniel Cesaro, Chloé Alexandre, Anna Sow, Mathieu Roche & Nicolas Paget.

The authors present a preliminary analysis of the arrival of digital technologies in African family farming, and open up avenues of research on the conditions under which digital technology can contribute to inclusive development or, on the contrary, deepen the already deep-rooted divides between urban and rural areas, and between wage-based export agriculture and family farming, which is predominant on the continent and has different needs. Through a few illustrations of services and technologies used by farm households, the authors show that digital agriculture *sensu largo* is predominant compared to precision agriculture *sensu stricto*. They present the actors involved in the development of services: Sector companies, the State, professional organizations. Finally, they conclude with a few analytical frameworks that could usefully be mobilized to conduct future research on the effect of these technologies on inclusiveness and fragmentation.

157 Digital deployment in agriculture in France

Sarah Djafour & Bruno Tisseyre.

The Observatory of Digital Uses in Agriculture was created in 2016 with the support of a business chair (AgroTIC Chair) and a “Convergence Institute” (#DigitAg institute). Its goal is to provide objective information on the adoption of digital tools and professional services in agriculture in France. The studies carried out are based on a participatory approach that strongly involves digital service companies in agriculture. These studies focus on a particular digital tool or service, and aim to quantify its level of adoption. Since the Observatory was created, eleven studies have been conducted on different technologies, which makes it possible to consolidate a comprehensive vision of the adoption of digital tools and services in France. According to these studies, the most adopted digital technologies are those that provide an immediate perceived benefit (work comfort, ergonomics, etc.), that are easy to use, and whose deployment is not affected by compatibility problems with other equipment on the farm.
Ont contribué à ce numéro

Chloé ALEXANDRE est doctorante en sciences de gestion au CIRAD à l'UMR Innovation. Elle analyse les processus d'innovation ouverte permettant le développement de services numériques à destination des agriculteurs dans les pays du Sud. Elle s'intéresse plus spécifiquement aux outils, pratiques et capacités permettant de faciliter ces processus d'innovation ouverte au sein de partenariats asymétriques.

→ Une agriculture numérique inclusive ? Le cas de l'agriculture familiale en Afrique de l'Ouest

Clément ALLAIN, responsable de projet dans le domaine Data-Numérique de l'Institut de l'élevage, s'est spécialisé en élevage de précision depuis une dizaine d'années. Responsable de l'animation de l'équipe numérique en élevage et du programme Sm@rt élevage, il coordonne des projets nationaux ou européens sur cette thématique. Depuis 2012, ces projets lui ont permis d'acquérir une solide expérience sur l'utilisation de technologies digitales pour suivre le comportement ou assurer la traçabilité des animaux au pâturage, sur l'utilisation de l'imagerie 3D pour acquérir de nouveaux phénotypes morphologiques ou encore sur les conséquences des nouvelles technologies sur le travail des éleveurs.

→ *How can precision livestock farming contribute to the principles of agroecology?*

Christophe AUBÉ, ingénieur ENAC 2011, a débuté sa carrière au sein du Groupe Safran, dans le management de projets logiciels aéronautiques en Inde. Il poursuit sur de la maîtrise d'ouvrage d'équipements électriques pour les moteurs d'avions.

En 2015, il quitte le Groupe Safran et crée avec deux associés la société AgreenCulture, pour développer des robots agricoles précis, intègres et autonomes grâce à une technologie de positionnement de pointe riche de sept années de recherche et développement.

Fils d'agriculteur, il a vite eu la conviction que la robotique agricole permettrait de réinventer les itinéraires culturaux tout en y apportant une sobriété énergétique et en se focalisant sur l'agronomie.

Aujourd'hui, il dirige toujours AgreenCulture, et s'occupe du déploiement de la solution de guidage et positionnement intègre.

Il est également le président de Robagri, association qui réunit l'ensemble des acteurs de la filière robotique agricole française. L'association œuvre au quotidien à faciliter l'adoption de la robotique tout en réinventant les travaux réalisés. L'association est aujourd'hui forte de 80 membres issus de la recherche française, de l'enseignement, des coopératives agricoles ou encore des industriels agricoles européens.

→ *De la donnée au traitement autonome pour l'agroécologie*

Magali AUBERT est ingénieur d'études INRAE à l'UMR MoISA (Montpellier Interdisciplinary Research Center on Sustainable Agri-food Systems) de Montpellier. Ses recherches portent essentiellement sur la gestion du risque sanitaire par les producteurs, la commercialisation en circuit court et la digitalisation de l'agriculture. Ses terrains de recherche sont la France métropolitaine et les économies insulaires. Économètre, elle s'intéresse aux modèles à variables qualitatives et aux séries temporelles. Elle développe des compétences en termes de gestion de bases de données, que ces bases de données soient issues de sources officielles ou d'enquêtes de terrain. Chargée de mission qualité et correspondante-DPO (déléguée à la protection des données), elle garantit que les données traitées le sont dans le respect des exigences règlementaires du RGPD, en termes d'anonymat des enquêtés, de confidentialité et de sécurité des données.

→ *Les plateformes numériques de vente : quelle(s) opportunité(s) pour les producteurs ?*
**Véronique BELLON-MAUREL**, ingénieur agronome et ingénieur des Ponts, des Eaux et des Forêts, travaille à INRAE, où elle est directrice adjointe du département Mathnum. Elle s'est spécialisée dans les capteurs en agriculture, puis dans l'évaluation environnementale. En 2016, elle monte à Montpellier l'Institut Convergences Agriculture Numérique #DigitAg, financé par le Programme Investissement d'Avenir, et qu'elle dirige depuis (16 partenaires publics et privés, 29 unités de recherche, + 800 chercheurs). Basé sur des recherches interdisciplinaires faisant dialoguer sciences sociales, sciences du numérique et agronomes, ce dispositif s'attache à construire les socles académiques pour le développement d'une agriculture numérique responsable en France et dans les pays du Sud. Il est unique en France, et l'un des plus gros du monde (seuls cinq équivalents ont été identifiés). En 2020, elle crée le *living lab* Occitanum (Occitanie Agroécologie Numérique), qui vise à mobiliser les technologies numériques pour favoriser le développement de l'agroécologie et de l'alimentation de proximité. Elle est membre de l'Académie des Technologies depuis 2020.

→ *Introduction - Le numérique, accompagner le changement de la fourche à la fourchette*

**Jacques-Eric BERGEZ** est agronome systémique et modélisateur, INRAE, DR1, HDR. Son thème de recherche principal est la description et la modélisation des pratiques des agriculteurs afin de développer des systèmes de gestion des cultures innovants et durables. Depuis 2022, il est coordinateur du projet européen H2020 sur le développement d'innovations systémiques pour atteindre des fermes climatiquement neutres ; coordinateur du défi-clef régional sur la transition des systèmes agricoles et alimentaires vers l'agroécologie ; depuis 2021 co-coordinateur d'Occitanum, laboratoire vivant ayant pour objectif d'utiliser un levier numérique durable et responsable pour aider les paysans à la transition agroécologique (www occitanum.fr).

De 2010 à 2020, il était responsable de l'unité de recherche pluridisciplinaire AGIR (AGroécologie, Innovations & teRritoires, www6.toulouse.inrae.fr/agir), environ 90 permanents avec un focus sur la transition agroécologique du secteur agricole (des agriculteurs aux coopératives et conseillers, du végétal et des systèmes de culture aux animaux et aux territoires) ; responsable scientifique du réseau des utilisateurs RECORD, RECORD étant une plateforme de modélisation et de simulation pour développer et travailler avec des modèles d'agroécosystèmes (www6.inrae.fr/record) ; de 2014 à 2018, coordinateur d'un projet ARN sur le développement d'une boîte à outils pour faciliter la transition agroécologique des territoires (600 k€, doi : 10.1007/978-3-030-01953-2) ; de 2007 à 2012, coordinateur d'un réseau de R&D sur le développement d'outils et de méthodologies de gestion des ressources en eau d'irrigation.

Par ailleurs, il participe à différents programmes de PF (ALWAYS, SEAMLESS), est l'auteur de plus de 80 articles de recherche (HAL-id : jacques-eric-bergez), et a généré neuf thèses de doctorat et formé de nombreux étudiants.

→ *Les voies de l'innovation en agriculture numérique : les living labs et Digifermes®, des dispositifs pour la co-innovation*

**Pascal BONNET** est directeur adjoint du département E&S Environnements et Sociétés au Cirad. Il est de formation vétérinaire-épidémiologiste et zootechnicien, et a développé ses recherches en géographie de la santé appliquée à l'élevage tropical.

Son expérience de l'utilisation et de la gestion des données dans des contextes et pour des finalités très variés l'ont conduit à proposer plusieurs actions du Cirad en matière de numérique, en matière de gestion des données de recherche, de leur cycle de vie, en matière d'utilisation des données publiques et de constitution de collections cohérentes de données ouvertes, en matière de développement des compétences en science des données, et plus récemment en matière de développement de recherches et d'outils d'aide à la décision en agriculture numérique, pour piloter les exploitations, les filières agricoles tropicales ou les territoires ruraux grâce aux données et aux outils TIC.
Il est responsable et coordonne la stratégie internationale de l'Institut Convergences #DigitAg (https://www.hdigitag.fr/fr/) en agriculture numérique, pour lequel il organisé le symposium régional AgriNumA'2019 à Dakar (Agriculture numérique en Afrique, 2019) en collaboration entre le Cirad et le LIRIMA (Inria), et le Colloque National sur la Recherche en Informatique et ses Applications. Il a animé de nombreuses tables rondes sur les enjeux du numérique pour les agricultures du Sud: Salon SARA en Côte d'Ivoire en 2019, Journée du développement AFD, rencontres de l'agriculture digitale FAO, et en 2021 l'événement « Technologies pour nourrir soigner protéger » pendant les Montpellier Global Days – MUSE du nouveau sommet Afrique-France.

Il travaille ainsi en lien avec les institutions du Nord et du Sud, partenaires des projets pour mettre en place les réseaux d'actions nécessaires au développement de la science ouverte et de la recherche en agriculture numérique dans les communautés scientifiques sans frontières.

→ Une agriculture numérique inclusive ? Le cas de l'agriculture familiale en Afrique de l'Ouest

Sylvie BOURGEAIS est directrice du développement des compétences et de l'innovation à VIVEA depuis 2002. Diplômée d'un DEA développement des ressources humaines (CNAM/HEC) et d'un DESS de psychologie du travail, Université de Nantes, elle fut adjointe au chef du service formation à la CAPEB, syndicat des artisans du bâtiment de 1992 à 2002, conseillère en formation ASFO la défense de 1989 à 1991, et formatrice en relations humaines pour le groupement Intermarché de 1987 à 1989.

→ La formation des agriculteurs peut-elle accompagner le développement de l'agriculture numérique ?

Ludovic BROSSARD, titulaire en 2004 d'une thèse en biologie et agronomie de l'École nationale supérieure agronomique de Rennes pour des travaux réalisés à l'INRAE de Clermont-Ferrand Theix, a intégré l'INRAE et l'unité mixte de recherche Systèmes d'élevage, nutrition animale et humaine (UMR SENAH) en 2004 en tant qu'ingénieur d'études avant de devenir ingénieur de recherches en 2016. Après de premières études sur les besoins en acides aminés chez le porclet en post-sevrage, il a travaillé ensuite à l'intégration de la variabilité individuelle dans les modèles de croissance et d'ingestion chez le porc en croissance, en s'appuyant sur le modèle INRAPorc®. Ces travaux ont appuyé le développement ultérieur de différents modèles à l'échelle de l'atelier d'élevage. À partir de 2015, à travers des projets nationaux ou européens, il a orienté ses travaux vers l'application pratique des modèles en alimentation de précision avec également un intérêt plus général sur l'élevage de précision. Il a ainsi contribué au livre blanc Inria-INRAE « Agriculture et numérique » paru en mars 2022. Au sein de l'UMR Physiologie, environnement et génétique pour l'animal et les systèmes d'élevage créée en 2012, il a été responsable d'une équipe de recherche sur les systèmes porcins de 2012 à 2018 et est directeur d'unité adjoint de cette unité de 110 titulaires depuis 2021. Il est également depuis 2019 co-animateur de l'unité mixte technologique DigiPorc avec l'IFIP-Institut du Porc, UMT dédiée au numérique au service de l'élevage porcin. Il est depuis 2010 responsable scientifique du comité d'organisation des Journées de la Recherche Porcine, congrès annuel de diffusion des résultats scientifiques et techniques auprès des acteurs de la filière porcine française et européenne.

→ How can precision livestock farming contribute to the principles of agroecology?

François BRUN est ingénieur-docteur (ENS Ulm/AgroParisTech) à l'Acta - les instituts techniques agricoles (www.acta.asso.fr) où il est responsable du pôle agriculture numérique et science des données. Il anime le réseau Data Science et Modélisation pour l'Agriculture et Agroalimentaire (2020-2024) (www.modelia.org), au sein duquel sont organisées de
nombreuses formations pour aider les acteurs agricoles à développer les outils d'aide à la décision. Il est à l'initiative du principe du « HackTaFerme », le *hackathon* à la ferme.

→ **Quelle place pour les hackathons pour accompagner l'innovation numérique en agriculture ?**

Davide CAMMARANO's scientific expertise includes precision agriculture, agronomy, application and development of crop models, remote sensing, crop and soil sciences, climate change and climate forecasts in agriculture, understanding the role of agriculture in local and global food safety and security. He graduated in Agricultural Science and Technology from the University of Basilicata (Italy), and has since worked in Australia on spatially integrating crop simulation model and remote sensing for nitrogen management on wheat, greenhouse gas emissions from cotton and wheat; and in the USA on the impacts of climate change on agriculture and how to model it. At the James Hutton Institute in the UK, he worked in precision agriculture and modelling the impacts of climate change in agriculture. Until Jan 2022, he was an Associate Professor in Digital Agriculture at the Department of Agronomy, Purdue University, and is now a Professor in Environmental Crop Science at Aarhus University, Department of Agroecology. He is an Associate Chief Editor of the *European Journal of Agronomy*, and on the Editorial Board of *Precision Agriculture, Crop and Pasture Science*, and *Italian Journal of Agronomy*.

→ **Global adoption of digital agriculture**

Jean-Daniel CESARO est chercheur géographe au CIRAD à l'UMR SELMET (Systèmes d'élevage méditerranéens et tropicaux), spécialiste des flux liés à l'élevage dans les territoires. Accueilli à l'ISRA CRA de Saint-Louis (Sénégal) depuis 2018, ses recherches portent sur la place du pastoralisme dans le métabolisme territorial aussi bien dans la vallée du fleuve Sénégal, avec les systèmes agricoles et agro-industriels, que dans le Ferlo, à travers les initiatives de gestion durable des terres.

→ **Une agriculture numérique inclusive ? Le cas de l'agriculture familiale en Afrique de l'Ouest**

Simon COOK specializes in digital agriculture and on-farm experimentation, and focuses on the roles for digital technologies in global agricultural change. Originally a soil scientist, after many years of supporting technology-supported development around the world, he now strongly believes in the need for multi-disciplinary insight to help solve complex global problems. He has over 30 years of experience globally, working on projects in Australia, the UK, Latin America, Asia, and Africa. He lives in Australia and Colombia. He is an Adjunct Professor at Murdoch University, Australia, and has previously held posts of Professor at Curtin Universities, Western Australian Premier's Fellow, and Director of the CGIAR Program for Water, Land and Ecosystems.

→ **Global adoption of digital agriculture**

Sylvain DERNAT est ingénieur à l'UMR Territoires de l'INRAE. Coresponsable de la plateforme GAMAE, il axe sa recherche sur les jeux sérieux comme levier dans l'action pour la transition agroécologique, avec notamment la conception/évaluation de plusieurs jeux en agriculture.

→ **Le numérique au service des différentes phases de création et d'utilisation des jeux sérieux en agriculture**

Soazig DI BIANCO est enseignante-chercheuse en sociologie. Ses travaux portent sur le rôle des intermédiaires dans les transitions agricoles. Ils interrogent le lien entre les conceptions du métier dont ils sont porteurs et la façon dont ils définissent leur rôle, en tant qu'intermédiaires, dans les processus d'innovation. Ils examinent également leurs usages des technologies numériques, et la façon dont ils se transforment dans l'interaction avec les agriculteurs. Elle est membre du RMT NAEXUS (Numérique Agricole pour
l'Enseignement, l'eXpérimentation et les Usages) dans lequel elle travaille sur les OAD, les drones et les robots de traite en agriculture. Elle a soutenu une thèse CIFRE, en 2021, qui portait sur les recompositions du métier de technico-commercial en coopérative agricole, sous la direction de C. COMPAGNONE et B. THAREAU.

→ **Outils numériques : enjeux de coordination d'acteurs, de partage et de valorisation de la donnée**

**Béatrice DINGLI** est directrice générale de VIVEA depuis 2012. Diplômée d'un master en stratégie et développement des entreprises et d'un diplôme universitaire en sciences de l'éducation, elle travaille depuis près de 35 ans dans la formation professionnelle continue agricole.

Elle a débuté sa carrière en tant que formateur pendant dix ans, puis a rejoint le Fonds d'assurance formation des entrepreneurs du Vivant en 2001 et en a pris la direction en 2012. Spécialisée en finances et en ingénierie de formation, elle accompagne le conseil d'administration dans ses orientations et pilote une équipe de 70 personnes.

→ **La formation des agriculteurs peut-elle accompagner le développement de l'agriculture numérique ?**

**Sarah DJAFOUR** est ingénieure agronome spécialisée dans les nouvelles technologies. Elle a travaillé cinq ans dans une entreprise du numérique pour l'agriculture commercialisant des OAD à destination des agriculteurs, en se focalisant sur le soutien au réseau de distribution et l'accompagnement des acteurs de terrain dans leur montée en compétences. Elle a rejoint l'Institut Agro Montpellier en janvier 2021 et est responsable de la chaire AgroTIC, projet porteur à 50 % de l'Observatoire des usages du numérique pour l'agriculture. La chaire AgroTIC fédère 27 entreprises autour de l'agriculture numérique.

→ **Déploiement du numérique en agriculture en France**

**Dr Fatima EL HADAD-GAUTHIER** is a lecturer-researcher at the Mediterranean Agronomic Institute of Montpellier (CIHEAM-IAMM). She holds a Ph.D. in agro-food economics from the University of Montpellier-I (France). She is a member of the MoISA (Montpellier Interdisciplinary Center on Sustainable agri-food systems - Social and Nutritional Sciences) research unit. Her research focuses on the sustainability and circularity of food value chain: organizational models, governance, and actors' strategies. She is also co-director of the CIHEAM-IAMM Master on Sustainable Agri-Food Value Chains: Logistics, Environment, Strategies.

→ **Reconfiguration of food value chains - between logistics and traceability**

**Mauro FLOREZ** is an agronomist with a Master's degree in agricultural development economics and strong interest in agriculture development and sustainability. He is currently a Ph.D. candidate at the University of Montpellier, INRAE and #DigitAg - Digital Agriculture Convergences Lab, France. His research focuses on the digital transition in agriculture and its relation with sustainability. Mauro Florez studies the digital transition in agriculture from the perspective of farmers, as well as companies that develop digital technologies for the sector, mainly start-ups.

→ **Start-ups and digital innovation in the agri-food sector**

**François GAUDIN** est conseiller en volailles à la Chambre d'agriculture de la Drôme depuis cinq ans, son travail porte sur différents sujets en lien avec différents types d'élevages. Un des enjeux est notamment de mettre à disposition des éleveurs des outils informatiques simples d'usage et pertinents : suivi d'élevage en circuit court, calcul
de charges d'élevages en circuit long. Les enjeux de vulgarisation du savoir et de son accessibilité sont au cœur de ses enjeux.

→ **Quelle place pour les hackathons pour accompagner l'innovation numérique en agriculture ?**

**Mohamed GHALI** est docteur en économie de l'Université d'Angers et enseignant-
chercheur à l'ESA Angers. Titulaire d'un diplôme d'ingénieur en économie agricole, il a
obtenu un Master 2 en économie et gestion du développement agricole à l'Institut Agro
Montpellier et un Master of Sciences en politiques et choix publics en agriculture à l'IAM
de Montpellier. Ses contributions sont établies dans le champ de l'économie écologique
et l'économie de l'environnement. Ses travaux de thèse ont participé à apporter un
éclairage sur la conceptualisation économique de l'agriculture écologiquement intensive,
et à l'analyse des marges de manœuvre des exploitations pour assurer une double
performance : économique et énergétique. Il poursuit ses recherches sur les transitions
écologiques et numériques. Il a co-encadré une thèse, soutenue en 2020, sur « les impacts
des technologies numériques sur les exploitations agricoles en France ». Il co-encadre une
thèse sur « la performance environnementale et les choix d'investissement dans les outils
numériques ». Il est également membre du RMT NAEXUS (Numérique Agricole pour
l'Enseignement, l'eXpérimentation et les Usages).

→ **Outils numériques : enjeux de coordination d'acteurs, de partage et de valorisation de la donnée**

Romane GUILLOT, titulaire d'un diplôme d'ingénieure agronome, est doctorante en sciences de gestion et économie au sein de l'Institut #DigitAg. Ses travaux portent sur l'utilisation du numérique par les agriculteurs pour leurs activités commerciales, et s'intéressent plus spécifiquement à l'effet de ces outils sur la gestion des dépendances et de l'incertitude du producteur vis-à-vis de son environnement. Ses recherches l'ont amenée à s'interroger sur le rôle des plateformes numériques et les relations qu'elles entretiennent avec les producteurs.

→ **Les plateformes numériques de vente : quelle(s) opportunité(s) pour les producteurs ?**

Elizabeth JACKSON has an industry and educational background in agribusiness and food supply chain systems. Elizabeth has held positions related to the teaching and research of agrifood supply chain systems at Newcastle University (UK) and the Royal Veterinary College. Elizabeth is now a Senior Lecturer within Curtin Business School where her teaching relates to supply chain management, procurement and distribution, and she continues to research food and agribusiness systems. She is on the board of Sheep Producers Australia, is a member of Western Australian Farmers' Federation Livestock Council, and is a visiting scholar at the Royal Veterinary College (UK).

→ **Global adoption of digital agriculture**

François JOHANY, ingénieur, s'intéresse aux aspects méthodologiques et techniques autour des jeux, en particulier les jeux numériques. Il gère notamment les plateaux techniques de la plateforme GAMAE.

→ **Le numérique au service des différentes phases de création et d'utilisation des jeux sérieux en agriculture**

Guillaume JOYAU, après des études en développement agricole conclues par une mission de recherche pour l'État marocain, a travaillé pour plusieurs organisations professionnelles agricoles. Au sein de la FNSEA entre 2016 et 2022, il a, dans un premier temps, coordonné les questions et problèmes posés par la mise en œuvre de la Politique agricole commune (PAC) en France. En complément, il a également réalisé quelques exercices prospectifs à propos des enjeux soulevés par le déploiement de nouvelles
technologies (en particulier numériques, biotechnologies vertes) dans le secteur agricole,
pour s'y consacrer pleinement à partir de 2019. Il a également participé à la réforme du
programme national de développement agricole et rural, entrée en vigueur en 2022.

À partir de 2020, il s'occupe également de l'association Numagri, en tant que secrétaire général. L'association a pour but de coordonner et fluidifier les échanges de données dans le secteur agricole, avec une préoccupation forte quant à la construction du climat de confiance propice à ces échanges.

→ **Le rôle des organisations professionnelles agricoles dans la construction d'un climat de confiance propice aux échanges et à la valorisation des données du secteur agricole**

Pierre LABARTHE est directeur de recherche en économie à l'Institut national de recherche pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (INRAE), et directeur adjoint de l'UMR AGIR depuis janvier 2021. Il mène des travaux combinant approches qualitatives et quantitatives pour analyser les effets des transformations de la R&D sur les dynamiques d'innovation dans le secteur agricole. Ses travaux accordent une grande importance aux comparaisons internationales, à l'heure où de nombreuses politiques publiques, notamment européennes, ciblent l'investissement dans la production de connaissances comme un des vecteurs des transitions écologiques de l'agriculture. Ses travaux portent sur le conseil agricole, en contribuant à renouveler les cadres d'analyse du conseil pour comprendre les conséquences des tendances à la commercialisation et de privatisation de ces services ; les situations de verrouillage technologique, approchées à partir des mécanismes économiques de production des connaissances au sein du secteur agricole ; et les politiques publiques d'innovation. Il explore depuis quelques années une nouvelle thématique de recherche : celle des effets de la digitalisation de l'agriculture et de ses effets sur les institutions et les organisations de la R&D agricole. Il développe des recherches pour comprendre comment la digitalisation se traduit par la construction de marchés d'outils d'aide à la décision (OAD), d'une part, et de nouvelles alliances et concurrences dans la valorisation des données produites pour et avec les agriculteurs, d'autre part. Ces recherches portent sur des cas qui permettront de produire des connaissances sur les effets de la digitalisation sur l'écologisation des pratiques des agriculteurs. Pierre Labarthe a récemment coordonné le projet européen AgriLink. Il est également membre des bureaux de la Société française d'économie rurale (depuis 2011), et de l'International Farming System Association depuis 2014.

→ **Le développement du numérique : quelles perspectives pour l'agriculture biologique ?**

→ **Quel effet de la digitalisation de l'agriculture sur les services de conseil ?**

Roland LENAIN est ingénieur en mécatronique, diplômé de SIGMA Clermont en 2002. Il poursuit ses études par un doctorat en robotique obtenu en 2005, de l'Université Clermont-Auvergne. Après un post-doctorat à l'Université de Lund en Suède, il rejoint le Cemagref en 2006 en tant que chercheur au sein de l'unité, dans l'équipe Robotique et Mobilité pour l'Environnement et l'Agriculture (Romea), qu'il dirige aujourd'hui. Il obtient en 2011 son habilitation à diriger des recherches (HDR) sur la thématique de la commande de robots mobiles en milieux incertains et dynamiques.

Ses recherches sont focalisées sur le domaine de la commande avancée de robots mobiles en contexte tout-terrain, intégrant les notions de précision et d'intégrité, avec plusieurs modalités perceptives et fonctionnelles. Celles-ci l'ont conduit à publier de nombreux articles scientifiques sur la thématique. Il a été et est coordinateur de plusieurs projets (notamment financés par l'ANR) d'envergure nationale et internationale.

Son expertise dans le domaine de recherche de la robotique agricole, reconnue par les prix Francis Sevilla (2017) et le Sedimaster (2018), l'a amené à conduire de nombreuses activités d'animation de la recherche (entre autres animateur d'un groupe de travail au sein du GdR Robotique de 2014 à 2020) et d'expertise (notamment membre du comité
d'experts « robotique et interaction » de l'ANR en 2021). De telles activités l'ont notamment conduit à participer activement à la construction de l'association RobAgri, dont il préside depuis sa création le conseil scientifique et technique.

→ *De la donnée au traitement autonome pour l'agroécologie*

Murielle MAMBRINI est DR1 à l'INRAE, HDR. Elle a débuté sa carrière de chercheuse en tant que nutritionniste des poissons, puis généticienne, puis a développé des programmes interdisciplinaires de plus en plus complexes pour le développement de la biologie intégrative, puis de la biologie prédictive. Elle y a associé sciences des techniques, de la nature et sciences humaines et sociales selon l'impact des sujets. Elle a présidé le centre INRAE de Jouy-en-Josas comme un « lieu naturel d'interdisciplines », puis orienté ses travaux scientifiques vers la consolidation d'une science de la gestion de la science. Elle a ajouté à sa panoplie opérationnelle les sciences du management, de l'innovation et l'épistémologie. Elle est l'auteure de publications scientifiques et conférences dans chacun des champs disciplinaires qu'elle a explorés ; son activité facilite l'ouverture des sciences et de l'écosystème d'innovation pour accompagner les transitions. Elle a dirigé l'Institut des Hautes Études pour la Science et la Technologie en composant des formations pour renforcer la capacité à agir pour un monde durable. Aujourd'hui, chargée de mission au Collège de direction de l'Inrae, directrice de l'école doctorale interdisciplinaire Frontière de l'Innovation en Recherche et Éducation (Université Paris Cité, Paris Sciences et Lettres, Learning Planet Institute), chercheuse associée à la Chaire Théorie et Méthodes de la Conception Innovante de Mines Paris - PSL, Chevalier de l'ordre national du mérite et du mérite agricole, elle œuvre pour faciliter la transition agroécologique et le déploiement de nouvelles manières d'apprendre. Son objectif est d'accompagner les changements de paradigme appelés par l'agroécologie en concevant des passerelles entre la science, les acteurs opérationnels et les citoyens, comme entre les chercheurs de différentes disciplines. Elle est impliquée dans les projets européens visant à la programmation d'actions concertées pour la transition agro-écologique (co-coordination ALL-Ready 2020-2024, partenaire de PREPSOIL 2022-2026, Grazing4AgroEcology 2022-2026), et l'éducation soutenable (conception du Think & Do Tank de l'alliance universitaire Circle U). Elle anime le réseau franco-canadien des chercheurs impliqués dans les laboratoires vivants et la transformation en *think tank* pour les transitions du groupement d'intérêt scientifique Relance Agronomique).

→ *Les voies de l'innovation en agriculture numérique : les living labs et Digifermes®, des dispositifs pour la co-innovation*

Gilles MARTEL est chercheur à l'UMR BAGAP de l'INRAE. Co-responsable de la plateforme GAMAE, il axe sa recherche sur les interactions entre élevage et paysage, avec un focus particulier sur les exploitations polyculture-élevage où il participe à la production d'outils pour les accompagner au changement de pratiques.

→ *Le numérique au service des différentes phases de création et d'utilisation des jeux sérieux en agriculture*

Jean-Baptiste MENASSOL, enseignant-chercheur à l'Institut Agro Montpellier au sein de l'unité mixte de recherche Systèmes d'Élevages Méditerranéens et Tropicaux (SELMET – Institut Agro Montpellier, INRAE, CIRAD), étudie les comportements animaux, dans leur dimension collective, à l'aide de capteurs numériques. Il développe une approche interdisciplinaire, à l'interface avec les sciences de l'électronique, de l'informatique et des mathématiques pour développer des outils numériques adaptés et adaptables aux situations d'élevages extensives. Responsable de l'animation de la thématique du numérique au sein de différents collectifs, il inscrit ses travaux dans des projets nationaux et européens visant à mieux comprendre le comportement des animaux, afin de formaliser les savoir empiriques des éleveurs et bergers, et identifier des situations et conditions favorables au bien-être des animaux d'élevage. Il mène également des développements
d'outils numériques favorisant des méthodes naturelles de maîtrise de la reproduction
chez les petits ruminants.

→ How can precision livestock farming contribute to the principles of agroecology?

Anne MIONE est Professeur à l'Université de Montpellier. Elle enseigne à l'Institut Montpellier Management le marketing stratégique, le management de la qualité et la stratégie. Elle codirige la mention Management et est coresponsable de la Chaire Marketing Responsable et Bien Être. Ses recherches conduites au sein de Montpellier Recherche en Management portent principalement sur les standards, les certifications et les labels de qualité. Elle observe plus spécifiquement les stratégies de création, diffusion et concurrence entre standards et réseaux rivaux. Elle a publié des articles dans des journaux tels que *Revue française de Gestion, Finance Contrôle Stratégie, M@n@gement, Management International, International Journal of Entrepreneurship and Small Business, Science Direct-TransTech Publications, Journal of Innovation Economics and Management*.

→ **Les plateformes numériques de vente : Quelle(s) opportunité(s) pour les producteurs ?**

Simon MOINARD, fils d'agriculteur, est ingénieur agronome spécialisé dans les nouvelles technologies appliquées à l'agriculture, en particulier dans les capteurs et les objets connectés. Il est responsable du mobilab AgroTIC, un projet permettant de vulgariser les nouvelles technologies auprès des agriculteurs, ainsi que d'en identifier les besoins *via* des animations ludiques. Ces besoins alimentent par la suite des projets de recherche et d'enseignement. Il est également ingénieur pédagogique de la spécialisation d'ingénieur AgroTIC à l'Institut Agro Montpellier.

→ **Le mobilab AgroTIC pour aller à la rencontre des agriculteurs**

Nicolas PAGET est chercheur en gestion au CIRAD, à l'UMR Innovation. Basé en Afrique de l'Ouest (Bénin), il étudie la ou les façons dont le numérique peut être utile à une agriculture respectueuse de l'environnement, *via* des projets allant du renforcement de réseaux de suivi conseils par la co-conception de solutions frugales, à l'étude du partage de l'information ou encore la modélisation dans des systèmes agro-socio-écologiques.

→ **Une agriculture numérique inclusive ? Le cas de l'agriculture familiale en Afrique de l'Ouest**

Léo PICHON est ingénieur agronome, docteur en sciences agronomiques et maître de conférences à l'Institut Agro Montpellier. Il mène ses activités de recherche sur la question du *crowdsourcing* en agriculture. Il s'intéresse en particulier aux outils et méthodes permettant de caractériser la qualité des observations et de les utiliser pour l'aide à la décision à l'échelle du territoire. Il est responsable d'un projet de caractérisation de l'état hydrique de la vigne à l'échelle régionale par la collecte d'observations de *crowdsourcing* par des viticulteurs et des conseillers viticoles.

→ **Comment réussir un projet de crowdsourcing d'observations spatialisées en agriculture ?**

Dr Isabelle PIOT-LEPETIT is a Senior Research Scientist in Economics and Management at INRAE, and the Scientific Director of #DigitAg – Digital Agriculture Convergence Lab (https://www.hdigitag.fr/en/), Montpellier, France. Micro-economist, with a specialization in frontier approaches (Data Envelopment Analysis), she has conducted research on the measurement of efficiency and productivity and benchmarking of business performance, and developed skills in strategic and organizational management to understand how data analytics tools fit into organizational structures. Her new field of research focuses on the adoption and use of digital technologies in agri-food value chains
and the study of the impact of digitalization on the strategies of actors and organizational
changes, especially those leading to more sustainability and circularity in practices. She is
also the coordinator of a work package in a Horizon Europe project on the Data Economy
for Food Systems (Data4Food2030, 2022-2026), coordinated by Wageningen Research.

→ *Introduction - Le numérique, accompagner le changement de la fourche à la fourchette*

→ *Reconfiguration of food value chains – between logistics and traceability*

→ *Start-ups and digital innovation in the agri-food sector*

**Mathieu RAJAOBA** est doctorant en sociologie (Mines Paris - Université PSL). Sa thèse porte sur l'émergence de l'agriculture numérique en France depuis les années 2010. Il s'intéresse en particulier à des projets d'innovation et de plateformes autour des données agricoles. Son travail contribue à une compréhension des mobilisations d'acteurs publics et privés sur ces questions techniques, économiques et politiques. Par-delà cette étude, il participe plus généralement au développement d'une sociologie de l'innovation numérique attentive aux thématiques de la régulation et de la représentation des usagers.

→ *Quelle place pour les hackathons pour accompagner l'innovation numérique en agriculture ?*

**Mathieu ROCHE** est chercheur au CIRAD à l'UMR TETIS (Territoires, Environnement, Télédétection et Information Spatiale). Il a obtenu un doctorat en informatique à l'Université Paris 11 (Orsay) en 2004 et a soutenu une habilitation à diriger des recherches (HDR) en 2011 à l'Université Montpellier 2. Il a dirigé/encadré dix-huit thèses et coordonné plusieurs projets de recherche dans le domaine de la fouille de textes, en particulier des projets pluridisciplinaires en collaboration avec des épidémiologistes, des géographes et des linguistes.

→ *Une agriculture numérique inclusive ? Le cas de l'agriculture familiale en Afrique de l'Ouest*

**Florent SAUCÈDE** est maître de conférences à l'Institut Agro Montpellier, UMR MoISA. Titulaire d'un doctorat en sciences de gestion de l'Université Montpellier 3, il a enseigné dans divers établissements d'enseignement supérieur en France et au Maroc, puis a effectué un post-doctorat à l'Institut du Marketing et du Management de la Distribution, Université de Lille. Il enseigne le management de la chaîne logistique, l'intermédiation dans les systèmes agri-alimentaires, le marketing de la distribution, les *business models* des distributeurs.

Ses recherches analysent les transitions socio-culturelles et technologiques dans les systèmes agri-alimentaires. Ils rendent compte des impacts de ces transitions sur les rôles, les schémas et les dynamiques de l'intermédiation et de la distribution, ainsi que sur la structuration des marchés. Ses publications récentes portent sur des thématiques comme le lien entre coexistence de schémas d'approvisionnement et résilience de l'approvisionnement des villes, la capacité des distributeurs B2B à « changer de position» dans des réseaux, ou l'évolution du paysage alimentaire et du rôle des distributeurs (grande distribution et alternatifs) dans la société française.

Il coordonne le projet ANR JC/JC BBSC, "Blockchain for participative, transparent, traceable, efficient and sustainable food supply chains", qui a démarré en 2022 (ANR-21-CE21-0001). Son objectif est de comprendre comment la *blockchain* transforme les *supply chains* alimentaires et leurs dynamiques inter-organisationnelles lorsque cette technologie est déployée comme support de co-construction de traçabilité et de transparence dans les chaînes et auprès des consommateurs.

Ses travaux apparaissent dans des revues académiques telles qu'*Industrial Marketing Management, Consumption, Markets & Culture* et *International Journal of Retail &
*Distribution Management.* Il est intervenu en tant qu'expert en distribution auprès de la région Occitanie, le CESER Occitanie et France AgriMer.

→ *Perspectives logistiques et marketing de la traçabilité agri-alimentaire par la blockchain : Études de cas des usages de Walmart et Carrefour*

Éléonore SCHNEBELIN, diplômée d'AgroParisTech, est doctorante à l'INRAE sous la direction de Jean-Marc TOUZARD et de Pierre LABARTHE. Dans sa thèse, elle propose de s'éloigner des discours et des promesses du numérique pour étudier les représentations, les usages et les transformations de pratiques qu'amène le développement du numérique dans le secteur agricole. Elle s'intéresse plus particulièrement à préciser comment ces innovations interagissent avec l'intégration des enjeux environnementaux dans l'agriculture. En effet, bien que ces enjeux soient reconnus comme nécessaires et que le développement des technologies numériques soit proposé comme une réponse à ces enjeux, les liens entre ces deux processus sont peu étudiés. Sa thèse vise à étudier ces liens, au cœur des transformations contemporaines de l'agriculture, en mobilisant le cadre d'analyse de l'économie institutionnelle et des travaux sur les systèmes d'innovation.

→ *Le développement du numérique : quelles perspectives pour l'agriculture biologique ?*

Mehdi SINÉ est le directeur scientifique, technique et numérique de l'Acta - les instituts techniques agricoles. Ingénieur agricole et titulaire d'un mastère en Management des Systèmes d'Information, il a tout au long de sa carrière travaillé dans le domaine du numérique agricole pour plusieurs instituts techniques. Il a plus particulièrement participé au développement d'outils d'aide à la décision à destination des agriculteurs pour les accompagner dans leurs choix tactiques et stratégiques. Son domaine de prédilection est l'interopérabilité et les échanges de données entre applications, et il a participé à ce titre à la fondation de la plateforme API-AGRO, qui se positionne comme le premier écosystème d'échange de données agricoles en France. Il est également à l'origine de la mise en place du réseau des Digifermes® développées initialement par Arvalis - Institut du végétal et aujourd'hui piloté par l'Acta. Il a participé à l'organisation de plusieurs hackathons, concours d'innovation dans le numérique agricole et est à l'origine du concept des « Hacktaferme », qui permettent de réunir des codeurs informatiques directement chez des agriculteurs. De 2017 à 2019, il a assuré la direction d'Acta Digital Services et a refondé la stratégie de développement de la filiale numérique de l'Acta. Il anime aujourd'hui au sein de l'Acta les réflexions du réseau des dix-huit instituts techniques agricoles sur les questions numériques, et pilote à ce titre le programme inter-Instituts dédié à cette thématique.

→ *Les voies de l'innovation en agriculture numérique : les living labs et Digifermes®, des dispositifs pour la co-innovation*

Anna-Prisca SOW est doctorante en géographie au CIRAD à l'UMR SELMET (Systèmes d'élevages méditerranéens et tropicaux). Au sein de l'ISRA CRA de Saint-Louis au Sénégal, sa thèse porte sur la transformation numérique des filières pastorales du Sahel sénégalais.

→ *Une agriculture numérique inclusive ? Le cas de l'agriculture familiale en Afrique de l'Ouest*

Médulline TERRIER-GESBERT est ingénieure à l'INRAE au département ACT. Chargée de partenariat et d'innovation, elle accompagne les dynamiques d'innovation sociale. Elle est co-responsable de la plateforme GAMAE.

→ *Le numérique au service des différentes phases de création et d'utilisation des jeux sérieux en agriculture*
**Bruno TISSEYRE** est Professeur en agriculture de précision à l'Institut Agro-Montpellier. Il y mène ses recherches sur la viticulture de précision (VP). Il a initié et dirigé différents projets de recherche dans le domaine de la VP, tant au niveau européen qu'au niveau national, avec des partenaires universitaires ainsi qu'avec des entreprises privées. Ces projets se sont concentrés sur des questions de recherche liées au développement de méthodes d'aide à la décision opérationnelle à partir de données spatiales à haute résolution principalement. Il co-dirige et dirige aujourd'hui le consortium AgroTIC, qui regroupe vingt-sept entreprises sur l'agriculture numérique, et le Mas numérique, un laboratoire vivant sur la viticulture numérique, qui regroupe dix-huit entreprises sur le domaine du Chapitre de l'institut Agro.

→ *Le mobilab AgroTIC pour aller à la rencontre des agriculteurs*

→ *Déploiement du numérique en agriculture en France*

**Laura TOMASSO**, doctorante en droit privé à l'Université de Montpellier, depuis octobre 2017, sous la direction d'Agnès ROBIN, mène des recherches sur l'encadrement de l'accès aux données et de leur usage dans l'environnement numérique agricole. Cette thèse est cofinancée par l'Institut Convergences #DigitAg et l'Université de Montpellier.

→ *L'accès aux données agricoles : les domaines d'intervention de la loi et du contrat*

**Jean-Marc TOUZARD** est économiste, directeur de recherche INRAE, et conduit des recherches sur les processus d'innovation et de transition dans l'agriculture et l'agro-alimentaire face aux enjeux de sécurité alimentaire et du changement climatique. Il a notamment co-animé à l'INRAE le programme LACCAVE sur l'adaptation au changement climatique dans le secteur de la vigne et du vin (2012-2021) et l'axe « agriculture numérique et développement rural » de l'Institut Convergences #DigitAg. Ses recherches montrent comment les réseaux, connaissances et institutions peuvent favoriser l'innovation à l'échelle des entreprises d'un territoire ou d'un secteur dans son ensemble. Depuis 2016, il est directeur de l'UMR Innovation (Inra, SupAgro, CIRAD), qui étudie les relations entre innovations et développement dans les pays du Nord et du Sud.

→ *Le développement du numérique : quelles perspectives pour l'agriculture biologique ?*