Agricoltura 4.0

Gestionale Web
L’innovazione tecnologica odierna permette di ridefinire l’intero ciclo produttivo dell’agricoltura, dalla scelta del tipo di coltivazione, fino alla gestione degli ordini degli acquirenti, tramite una amministrazione informatizzata appositamente personalizzata in base alla specifica realtà operativa, restituendo i risultati immediatamente sulla piattaforma online consultabile da qualsiasi dispositivo. L’obiettivo è offrire un servizio accessibile in termini di costi, tempi e semplicità di utilizzo, come un prodotto finale chiavi in mano da offrire ai protagonisti della produzione agricola per ottimizzare la loro competitività sul mercato globale.

Consulenza
L’attività d’impresa viene supportata da una rete di esperti professionisti che spaziano nei vari campi richiesti, come la raccolta di fondi e finanziamenti e la consulenza di agronomi ed informatici.

Innovazione
I dati di sensori economici specializzati e di indagini specifiche con ausilio di droni tramite voli a bassa e bassissima quota, vengono analizzati in tempo reale con algoritmi di riconoscimento delle immagini e software avanzati, così da avere mappe di indice sempre aggiornate.

Risultati
Le tecnologie di ultima generazione facilitano il raggiungimento degli obiettivi di produzione: permettono di perfezionare il lavoro dei mezzi agricoli, automatizzare parti di processo ed aiutare agricoltori e professionisti nelle varie fasi di lavorazione. Ciò permette di avere certificazioni riconosciute a livello internazionale, che garantiscono elevati standard di controllo della qualità, permettendo una veloce e proficua internazionalizzazione dei prodotti agricoli, tramite la vendita online raggiungendo così il mercato globale.

KEY POINTS
Pianificazione e realizzazione di coltivazioni tracciabili, controllate e con un’altissima percentuale di raccolto positivo;
Tecnologie che seguono l’esigenza dell’agricoltore;
Coordinare e controllare comodamente tramite un software in tempo reale, droni, sensori nel terreno, trattori, sistemi di fertilizzazione ed irrigazione mirati;
Realtà aumentata che permette di effettuare interventi rapidi e circoscritti per gestire al meglio la pianificazione e le urgenze;
Volo a bassa quota che permette di raggiungere un’elevata precisione del dato, con una risoluzione spaziale molto definita.

Introduzione
Il progetto propone un’applicazione innovativa che prevede l’impiego di mezzi a pilotaggio remoto nel campo dell’agricoltura di precisione.
Per Agricoltura di Precisione si intende un insieme di tecniche volte alla pianificazione ed alla realizzazione di coltivazioni tracciabili, controllate e con un’altissima percentuale di raccolto positivo.
Nello specifico, si definiscono con il termine Internet of farming tutte quelle tecnologie che seguono l’esigenza dell’agricoltore. Grazie all’interconnessione tramite sistema 5G è possibile coordinare e controllare comodamente tramite un software, in tempo reale, sensori nel terreno, trattori, sistemi di fertilizzazione ed irrigazione mirati, tramite drone, reti specializzate, sistemi di monitoraggio integrato e piattaforme cloud che, grazie alla realtà aumentata, permettono di effettuare interventi rapidi e circoscritti per gestire al meglio la pianificazione e le urgenze.
In questi ultimi anni si sta diffondendo sempre di più l’agricoltura di precisione, grazie anche allo sviluppo tecnologico dei droni.
La loro presenza permette, infatti, di acquisire periodicamente i dati fondamentali necessari ad avere sotto controllo lo stato di salute delle coltivazioni, le caratteristiche vegetative e produttive delle piante. La bassa quota di volo permette di raggiungere un’elevata precisione del dato, con una risoluzione spaziale molto definita.
Il progetto “Internet of Farming” mira alla creazione di una rete che permetta di connettere in modo semplice ed immediato tutti quegli apparati tecnologici che ruotano attorno all’agricoltura di precisione, andando così a semplificare ed automatizzare il processo produttivo.
Sfruttando la connessione 5G, si punta a fare in modo che i dati possano non solo essere rilevati in tempo reale tramite un comodo software, ma che si possano utilizzare per intervenire in modo rapido e circoscritto sulle urgenze, portando ad un risparmio concreto sui costi di manutenzione ed aumentando la percentuale di raccolto positivo.

METODOLOGIA
L’utilizzo della rete 5G consentirà di conoscere in tempo reale la situazione su aree agricole molto ampie e di conseguenza agire immediatamente. La rete 5G, infatti, permetterà una trasmissione dei dati molto più veloce rispetto alla situazione attuale e di conseguenza sarà possibile fare un’analisi dei dati in tempo reale grazie anche all’utilizzo di un numero elevato di sensori che possono lavorare contemporaneamente. I dati trasmessi in diretta dai droni, renderanno possibile realizzare mappe di prescrizione aggiornate.
Il 5G permetterà una rapida azione di risposta ai dati trasmessi e quindi grazie al drone sarà possibile procedere all’irrigazione e alla distribuzione di sostanze nutritive e fitofarmaceutiche dove emerge la necessità.
Rispetto all’attuale uso della rete in 3G/4G, si potrà analizzare in tempo reale le immagini tramite algoritmi di riconoscimento delle immagini, inoltre, incrementare mole e velocità dei dati acquisiti dagli altri sensori meteorologici su campo, restituendo i risultati immediatamente sulla piattaforma WEB predisposta alla gestione dell’intero ciclo produttivo.
Nello specifico, la tecnologia utilizzata consiste in:

Sensori terreno: per effettuare un monitoraggio integrato dello stato del terreno e delle sue risorse, per poter valutare dove effettuare manutenzione ed irrigazione sia generali che mirate;
Voli automatizzati con drone, con camere multispettrali, visibili ed infrarossi: per effettuare monitoraggio e controllo del territorio, dello stato delle colture e fogliame(maturazione e nutrizione) e per interventi di irrigazione e fertilizzazione mirati o generali;
Automatizzazione dei macchinari agricoli: trattori, trebbiatrici, aratrici, ecc.

I sensori di controllo remoto principali per l’agricoltura sono:
Sensori di umidità collocati nel terreno, consentono di valutare a zone le condizioni di stress idrico del campo e di valutare i differenti tempi di sviluppo della pianta e l’energia accumulata.
Sensori EC, misurano la conducibilità del terreno. ll valore di conducibilità dipende dalla salinità e dai nutrienti presenti nel suolo. Conoscerne la quantità è fondamentale per decidere la dose, la composizione e i tempi di concimazione.
Sensori PH, misurano la quantità di PH importante per stabilire l’acidità del terreno che varia in base alla disponibilità degli elementi nutritivi PH presenti nella soluzione acqua/terreno. Il valore influenza sia la fertilità del suolo che la capacità di assorbire i nutrienti.
Sensori di crescita diametrale, misurano le variazioni millimetriche del fusto, dei tralci e dei frutti della pianta e serve a controllare in tempo reale lo stato di salute della pianta, soprattutto nei casi di stress idrico.
Sensori Tensiometrici, rilevano la forza impiegata dalle radici per assorbire l’acqua. E’ uno strumento utile per interventi irrigui.
I sensori che misurano le condizioni micro-climatiche sono ampiamente utilizzati nei sistemi Internet of Things, in quanto è dalla combinazione di umidità, temperatura e bagnatura fogliare che dipendono la maggior parte delle infezioni fungine.

RISULTATI e DISCUSSIONE
Attualmente il progetto è in fase di sviluppo. I sensori sono in fase di test e i dati raccolti dal drone sono attualmente allo stadio di analisi.

CONCLUSIONI
Rispetto alle altre offerte analoghe già presenti sul mercato, si prevede di poter definire l’intero ciclo produttivo, dalla scelta del tipo di coltivazione, fino alla gestione degli ordini presso i punti vendita, tramite il gestionale appositamente personalizzato.
L’obiettivo è quello di offrire un servizio accessibile in termini di costi, tempi e semplicità di utilizzo, come un prodotto finale chiavi in mano da offrire alle cooperative agricole per facilitare la loro competitività sul mercato ed aumentarne i profitti, massimizzando le probabilità di raccolto positivo.
Il beneficio che si ottiene nel passaggio da agricoltura convenzionale ad agricoltura di precisione è quantificabile intorno ai 70€/ha, come riportato dal CREA nel suo workshop “Innovazione e precisione nell’era dell’Agricoltura 4.0” tenuto a Foggia il 20 Luglio 2017.
Il costo degli interventi relativi all’acquisizione delle immagini viene ampiamente trattato nel documento “Linee Guida per lo Sviluppo dell’Agricoltura di Precisione in Italia” emanato dal Ministero delle Politiche Agricole, Alimentari e Forestali, dove vengono individuate e normate importanti misure d’intervento oggetto di sovvenzione.

RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI
Ministero delle Politiche Agricole Alimentari e Forestali, CREA, DDL- AdP, “Linee Guida per lo Sviluppo dell’Agricoltura di Precisione in Italia”, 2015.