Operativo il prototipo del Progetto Digifarm

Nelle scorse settimane è stata completata la installazione, nella azienda Collepizzuto, del prototipo previsto dal Progetto Digifarm.

Azienda Collepizzuto

Il progetto prevedeva inoltre lo sviluppo di funzioni specifiche all’interno di un ambiente software integrato, la SmartPlatform di Filippetti: la struttura principale di SmartPlatform per il progetto DIGIFARM è costituita dall’integrazione dell’ambiente di piattaforma SmartPlatform del Gruppo Filippetti e componenti di gestione e modellazione dati specifici per l’agricoltura, oltre a sistemi di input dati da sensori, e strumenti di modellazione e gestione sistemi informativi geografici forniti da altri partner (vedi figura sotto).

Le informazioni derivanti da centraline e sensori a terra sono ora pienamente disponibili accanto a quelle provenienti dai satelliti.

La piattaforma SmartPlatform per DIGIFARM è un insieme di moduli applicativi e tecnologie infrastrutturali pensate e sviluppate per erogare in modalità cloud servizi evoluti nell’ambito delle tecnologie smart e dell’internet of Things. Esso è un ecosistema omogeneo e coordinato di componenti software sviluppate a microservizi che utilizza la migliore tecnologia disponibile, per procedere poi con attività di ricerca e sviluppo per definire nuovi standard operativi nella costruzione ed erogazione di servizi smart.

La piattaforma ha la capacità di raccogliere, memorizzare e trattare i dati/misure attraverso la gestione di una rete di sensori in grado di misurare la realtà nelle sue molteplici grandezze che ne definiscono il comportamento e garantire un sistema robusto, semplice ed efficace di convogliare questi dati verso un centro di elaborazione.

I dati misurati dai sensori distribuiti su larga scala sono per loro stessa natura molto variabili e possono costituire velocemente e per ogni singolo caso d’uso volumi rilevanti non gestibili con i comuni motori di database. Smart Platform utilizza le tecnologie Big-Data ed una robusta e performante architettura di raccolta, persistenza e recupero dei dati.

Le specificità previste negli ambienti proprietari Smart Platform sono costituite da soluzioni integrate di gestione dati finalizzate alla coltivazione e alla gestione di Aziende Agricole utilizzando i livelli più avanzati di Agricoltura di precisione applicabili, prevedendo il feed in ingresso di dati da macchine a guida automatica e da sistemi di applicazione variabile.

La SmartPlatform per DIGIFARM è dotata di specificità di ambiente per l’integrazione tra i database di acquisizione e formattazione dei dati ambientali (dati meteo, immagini telerilevate, mappe dei suoli, dati anagrafici e colturali, pratiche agronomiche, etc. ), la sensoristica presente a diversi livelli (meteo locale, foglia elettronica, sensori multilivello di umidità e temperatura suolo, dati macchine operatrici etc), e le librerie di modelli agronomici, fornendo quindi agli utenti informazioni di gestione aziendale di tipo tecnico-agronomico, con l’obiettivo di fornire funzioni DSS cartografico (zonazione di fertilità a partire da dati telerilevati, parametri di bilancio azoto, suggerimenti e mappe prescrittive di fertilizzazione, tempi latenza, etc…); Gestione analisi (suolo, residui, parametri di dispersione ambientale, emissioni, …) e reportistica tecnica (mappe di resa e applicazione, carte del suolo, carte climatiche, etc.).

La piattaforma è connessa con architetture di database del Quaderno di Campagna, prevedendo quindi l’integrazione di ulteriori informazioni di tipo tecnico e funzioni di gestione di tipo amministrativo e normativo, che includono: Anagrafica agricola, piani colturali di rendicontazione, catasto, magazzini e risorse aziendali, assets, macchine e personale; e/o applicazioni di Quaderno di Campagna con controllo automatico dei parametri di uso dei prodotti fitosanitari, fertilizzanti, conformità a disciplinari di produzione (prod. integrata, Bio, etc.); stampe e registri a norma di legge e reportistica avanzata.

Allo stesso modo è operativo il sistema di videosorveglianza con mezzi avanzati di dissuasione contro la fauna selvatica. 

14 dissuasori modello “Escape Basic” forniti dall’azienda Natech: nel mese di Settembre sono stati installati sui pali già presenti nel sito della Tartufaia dei dispositivi ad ultrasuoni per la protezione contro ungulati.

Il dispositivo Escape è un dispositivo altamente innovativo in grado di allontanare ungulati mediante l’uso di ultrasuoni appositamente modulati e consente un monitoraggio da remoto tramite la possibilità di comunicare tramite protocollo LoRa ad un gateway con connessione internet. La connettività LoRaWAN è monodirezionale per la sola lettura dei dati provenienti dal sistema e successivamente sarà rilasciato un aggiornamento firmware per renderla bidirezionale. Il sistema emette ultrasuoni con frequenze comprese tra 18kHz e 27kHz secondo una modulazione proprietaria Natech ed una potenza di circa 110dBSPL@1m.

Nel sito denominato “Porcilaia” è stato posizionato a Settembre un pc/server dal quale sono accessibili i software per la videosorveglianza; qui inoltre il cliente avrà accesso alla Smart Platform Filippetti tramite un’interfaccia web e allo stesso tempo al Quaderno di Campagna.

Il software di videosorveglianza, è stato installato su una piattaforma XProtect Professional+; questa piattaforma specificatamente progettata per le installazioni di sicurezza di dimensioni medie, è un software di gestione video IP (VMS) che supporta un numero illimitato di telecamere e server. Questa serie è ottimizzata per le aziende che hanno la necessità di identificare gli incidenti ed intervenire rapidamente.

Il sistema di video analisi è basato su tecnologia prodotta da TechnoAware. TechnoAware è un’azienda italiana partner di differenti produttori di telecamere, tra i leader nella produzione di software per l’analisi video. Il software proposto (VTrack) svolge attività di video analisi configurabili che consentono di identificare differenti comportamenti all’ interno di una scena ripresa da telecamere identificando e inviando allarmi in caso di specifiche condizioni.

Proseguono le attività del progetto Digifarm

Nel 2018 è stato deciso di passare al metodo biologico e pertanto sono state effettuate analisi relativamente all’impatto di questa decisione per quanto riguarda l’impronta di carbonio delle colture.

Nella tabella di seguito è indicato in sintesi il risultato emerso confrontando il dato con quanto determinato per l’anno 2017 che mostra una riduzione complessiva di circa il 40%.

 Confronto emissioni 2019-2017

Dalla tabella risulta evidente come l’impatto sia significativamente inferiore nel 2019 rispetto al 2017 anche grazie all’adozione di un regime biologico non prevedendo, per il 2018 e il 2019, l’impiego di prodotti fertilizzanti, fitosanitari e diserbanti. Risulta ancor più evidente l’incidenza dei consumi di carburanti sull’impatto complessivo dell’azienda.

Il risultato della analisi sarà validato a breve nel più complessivo lavoro della determinazione della LCA

La rete wifi

Il progetto e l’innovazione agricola

Il progetto e l’innovazione agricola

Nell’ultimo decennio, sostenibilità e qualità dei prodotti della filiera agroalimentare sono diventati temi centrali nel dibattito internazionale vedendo coinvolti soggetti come FAO e OMS.

Sempre su questi temi si è focalizzata sempre di più l’attenzione dei consumatori e dei produttori agricoli. Una reputazione di alta qualità, infatti, è sempre più necessaria per sostenere la competitività e la redditività del mercato dove sistemi di etichettatura affidabile e denominazioni d’origine sono strumenti sempre più utilizzati per comunicare le caratteristiche del prodotto al consumatore.

Agricoltura sostenibile, tuttavia, significa anche mantenimento e miglioramento della produttività. Viste infatti le possibili ripercussioni che i cambianti climatici hanno prodotto sulla redditività delle aree coltivate, diventa sempre più importante applicare tecniche che siano non solo economicamente vantaggiose, ma anche rispettose dell’ambiente e capaci, qualora necessario, di adattarsi ai cambiamenti in atto.

Il progetto DIGI-FARM attraverso la tecnologia Metering-pole combinata con specifici sensori vuole sviluppare un nuovo modello di azienda eco-sostenibile che minimizzi gli impatti ambientali associati alle varie fasi del ciclo di vita rispondendo così alle problematiche sopra viste. In particolare, la riduzione dell’impronta ambientale sarà realizzata attraverso un’attenta selezione dei materiali e delle tecniche impiegate per le operazioni colturali, delle tecniche e tecnologie utilizzate per la lavorazione dei prodotti, delle modalità di gestione di rifiuti e coprodotti.

Il palo intelligente permetterà inoltre la gestione da remoto degli input. Facendo anche parte del sistema di videosorveglianza e fungendo da gateway del sistema gestionale smart/Quaderno di Campagna, sarà in grado di raccogliere le informazioni e i dati relativi alle condizioni meteorologiche, allo stato di salute delle colture e alle sostanze nutritive presenti nel terreno. Queste informazioni, combinate con lo storico degli interventi già effettuati, saranno costantemente rese disponibili al produttore che potrà così, anche attraverso smartphone e tablet, intervenire opportunamente.

L’insieme della sensoristica presente, combinata con la possibilità di gestione da remoto permetterà anche di intervenire a distanza prevenendo in modo significativo rischi legati a condizioni ambientali (es. scarsa umidità del terreno), alla diffusione delle fitopatie (es. rilevazione mosca dell’ulivo), ad intrusioni di animali, etc. tutelando così la produttività e redditività dell’area.

La riduzione dei rischi sarà possibile anche grazie al fatto che la trasmissione dei dati registrati, utilizzando una combinazione di due reti (onde radio e rete mobile 4G/rete satellitare), sarà istantanea. L’utente finale potrà quindi intervenire opportunamente riducendo le perdite legate a interventi non tempestivi.

I sensori presenti, differenziati sulla base della cultivar, faranno si che gli interventi siano calibrati secondo le reali necessità della coltura e/o del terreno realizzando una riduzione degli sprechi dovuti agli attuali monitoraggi parziali del lotto coltivato. Si sviluppa cioè un modello di precision farming dove le risorse impiegate, quali acqua, fertilizzanti, prodotti biologici per la difesa delle colture distribuiti sfruttando la medesima rete (ad esempio l’impianto a goccia per l’irrigazione), sono ottimizzate riducendo così l’impronta ambientale associata alla filiera produttiva e garantendo al contempo alta qualità e produttività.

L’attenzione ai consumi energetici è evidenziata inoltre dal fatto che il Metering-pole sarà autoalimentato attraverso moduli fotovoltaici direttamente installati sulla sua superficie e, quindi, anche il gateway per la gestione da remoto di tutti gli input in campo sarà a bassissimo impatto ambientale.

L’innovazione tecnologica a servizio delle aziende nella prevenzione e gestione dei rischi

L’innovazione tecnologica a servizio delle aziende nella prevenzione e gestione dei rischi

Il progetto si inserisce all’interno delle finalità della Focus Area 3B per la prevenzione e la gestione dei rischi aziendali attraverso progetti d’innovazione che, tra le altre, affrontino le seguenti questioni:

  • i danni causati da eventi meteorologici e la prevenzione attraverso allarmi su scala locale e l’uso di tecnologie intelligenti di rilevazione e trattamento precoce delle fitopatie; In riferimento a tale problematica, il prototipo di gestione colturale, come brevemente descritto al punto precedente, è costituito da un insieme di sensori differenziati sulla base della specificità dell’area coltivata di interesse. Tuttavia, indipendentemente dalla coltivazione in analisi, il Metering-pole sarà dotato di centraline meteo in grado di rilevare l’umidità e la temperatura dell’aria, l’intensità delle precipitazioni attraverso pluviometro e la velocità e direzione del vento attraverso anemometro.

    Attraverso queste informazioni sarà quindi possibile prevenire eventuali malattie fungine che tendono a svilupparsi naturalmente a temperature medio/alte e umidità elevata. Si potrà quindi intervenire preventivamente qualora le condizioni climatiche siano tali da favorire lo sviluppo di tali fitopatie.

    Sempre attraverso il sistema di video-analisi, potrà essere monitorata la presenza nelle colture di parassiti attraverso l’utilizzo di trappole intelligenti disposte all’interno del lotto potendo così studiare lo stato di avanzamento nella diffusione del parassita e quindi intervenire opportunamente. Nel caso degli uliveti, ad esempio, che rappresentano una delle coltivazioni arboree di maggior importanza e diffusione nel territorio regionale, e nell’area mediterranea, le trappole per la mosca dell’ulivo che utilizzano ferormoni (già largamente impiegate) potranno essere monitorate e quindi, nel caso in cui si riscontri un rischio per la produzione, si potrà intervenire da remoto andando a distribuire attraverso appostiti impianti, o sfruttando l’impianto di irrigazione a goccia, specifici prodotti (autorizzati in agricoltura biologica) per contrastare la diffusione della mosca.

    Avvenendo il monitoraggio in tempo reale, sarà possibile intervenire immediatamente, anche grazie ai sistemi di gestione da remoto (app), e quindi si andranno ridurre significativamente i rischi connessi alle problematiche sopra viste.
  • i rischi ambientali legati agli input e introdurre nuovi sistemi per la lotta al cambiamento climatico mediante la riduzione dei gas serra.
    L’attenzione all’impatto ambientale si rispecchia innanzi tutto nell’elaborazione di un protocollo di “buone pratiche” per la gestione dell’azienda.

    Il protocollo fornirà indicazioni utili circa la scelta della tipologia di prodotti in ingresso alla filiera, le possibili modalità di gestione dei rifiuti e dei co-prodotti come input all’interno di altri settori o all’interno della stessa azienda per soddisfare fabbisogni energetici e di materie prime (es. fertirrigazione e nocciolino del settore olivicolo), la soluzioni tecnologiche da poter impiegare per soddisfare in modo indipendente i fabbisogni elettrici e termici dell’azienda. L’insieme di queste soluzioni, che saranno implementate, porterà ad una significativa riduzione dei gas serra emessi nel processo produttivo contrastando i cambiamenti climatici. Sarà quindi possibile quantificare l’impatto ambientale dell’azienda attraverso analisi LCA e, in particolare, attraverso specifici indicatori numerici come ad esempio la Carbon Footprint.

    I pali della videosorveglianza, a supporto del protocollo, saranno poi resi dei gateway integrati con la piattaforma gestionale smart/Quaderno di Campagna. Tale sistema si propone quindi come uno strumento di supporto alle decisioni, una dashboard in grado di raccogliere informazioni e gestire lo storico degli interventi effettuati in campo così da fornire una serie di suggerimenti sugli interventi da attuare facilitando il monitoraggio in tempo reale, ottimizzando l’utilizzo delle risorse e migliorando la produttività. In particolare, le centraline meteo di cui al punto precedente, oltre a fornire indicazioni sulla possibilità di precipitazione, saranno integrate con il Quaderno di Campagna, che nell’elaborazione dei suggerimenti terrà conto degli algoritmi previsionali elaborati e inviati dalle centraline meteo contribuendo così anche all’ottimizzazione dell’uso della risorsa idrica e alla diminuzione dell’impronta ambientale.

    Lo stesso impianto di irrigazione sarà poi sfruttato per la distribuzione di fertilizzanti e prodotti fitosanitari ammessi in agricoltura biologica riducendo gli sprechi, la durata delle operazioni colturali e l’impiego di macchinari che utilizzano combustibili tradizionali.

Il Quaderno di Campagna

Il Quaderno di Campagna

A partire dall’Aprile del 2001,  attraverso il D.P.R. n. 290, è stato introdotto per le aziende agricole il Quaderno di Campagna, uno strumento sul quale i produttori agricoli sono tenuti ad annotare i trattamenti fitosanitari, i diserbanti e alcune fasi fenologiche delle coltivazioni presenti nell’azienda.

Il Quaderno di Campagna, tuttavia, pur rappresentando uno strumento essenziale per salvaguardare la salubrità delle colture, non permette un monitoraggio costante delle aree coltivate contenendo inoltre un numero di informazioni ridotte rispetto all’insieme globale delle attività effettuate in campo per una corretta gestione delle coltivazioni.

Impiegando strumenti prototipali caratterizzati da un’alta innovazione tecnologica, sarà quindi possibile integrare il Quaderno di Campagna così da avere un quadro completo delle operazioni colturali condotte in azienda.