Tecnologie a supporto
dell'Agricoltura di precisione

Panoramica sulle principali innovazioni


Francesco Marinello


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Durata dell'unità didattica: 00:31:31

Sommario

In questa Unità Didattica:

  • Le principali soluzioni tecnologiche
  • Le tendenze in atto
  • L'automazione delle operazioni
  • La raccolta dei dati e l'elaborazione delle informazioni
  • Esempi di applicazioni informatiche

 

Obiettivo formativo:

  • Acquisire le conoscenze di base sulle tecnologie adottate per l'AdP

Top 20 delle tecnologie più diffuse

1° - 6°
posto

  • mobile computing - calcolo attraverso dispositivi mobili in campo
  • reti 4G per la comunicazione e trasmissione veloce di dati
  • sistemi di telematica per il controllo remoto o costante delle prestazioni di macchine e veicoli
  • uso intelligente dell'azoto per ottimizzare i consumi
  • varietà tolleranti agli erbicidi
  • tecnologie mini cromosomiche

Top 20 delle tecnologie più diffuse

7° - 13°

  • sistemi più efficienti nell'uso di etanolo
  • varietà resistenti a siccità
  • traffico controllato e posizionamento di precisione di trattori
  • sistemi di lotta integrata
  • tecnologia RFID per identificare e tracciare i prodotti agro-alimentari
  • sensori per suolo e pianta
  • motori elettrici e sistemi meccatronici

Top 20 delle tecnologie più diffuse

14° - 20°

  • sistemi a precisione aumentata
  • automazione pervasiva
  • pneumatici ad elevata flessibilità
  • sistemi di carico e scarico dei prodotti dalla trebbia
  • motori più performanti
  • sistemi di trasmissione dati dal trattore all’attrezzo
  • veicoli autonomi

Innovazione e automazione

L'automazione sta aumentando la sua influenza e rilevanza nelle applicazioni agricole

Sviluppo dei microprocessori

Dimensioni
Costi

Sviluppo dei sensori

Sensori di:

  • pressione
  • posizione e orientamento
  • luce e colori
  • rumori e vibrazioni
  • tempo
  • temperatura

 

Sempre più

  • piccoli
  • economici 
  • performanti

Autovalutazione

Settori di applicazione

Il settore dell’agricoltura non è strategico per l’industria dei sensori.

Al contrario l’agricoltura si sta alimentando delle innovazioni provenienti da altri ambiti tecnologici

 

Applicazioni per:  

  • automatizzare operazioni
  • automatizzare le regolazioni
  • raccogliere informazioni

Automatizzare le operazioni

Attivazione, bloccaggio e regolazione di componenti meccaniche, idrauliche o elettriche, anche con funzioni complesse

 

è sensori a ultrasuoni, di pressione, di temperatura

 

 

Sensore meccanico di fine corsa
Sensore di distanza a ultrasuoni

Automatizzare le operazioni

Regolare, anche in tempo reale, la posizione della barra o l’apertura degli ugelli

 

è sensori a ultrasuoni e Lidar

Automatizzare le operazioni

Controllare in tempo reale le variazioni di peso

 

è sensori di peso (celle di carico)

Automatizzare le operazioni

Misure in tempo reale del compattamento del terreno

 

è cella di carico

Automatizzare le operazioni

Controllare in tempo reale la regolarità di deposizione

 

è sensori ottici (fotocellule IR)

Automatizzare le operazioni

Riconoscere la posizione della pianta per sarchiatura intrafila

 

è sensori ottici

Rilevare i dati

Misurare la rugosità del terreno per correggere la lavorazione in atto

 

è sensori IR

Rilevare i dati

Se il dato raccolto aumenta di complessità, passiamo dal segnale per la semplice regolazione di componenti meccaniche a delle informazioni complesse da gestire

 

NIRS, sensori capacitivi o induttivi, celle di carico 

  • proteina
  • resa
  • umidità

 

Dai dati alle informazioni

La tendenza attuale è quella di un utilizzo più pervasivo di dati e sensori, e diventano sempre più familiari concetti come:

 

  • Big Data
  • Internet of Things  (IoT - Internet delle cose)

Internet delle cose (IoT)

Internet of Things:

 

  • sinergia tra applicazioni e oggetti non convenzionali in grado di connettersi in rete ed di interagire con noi o tra di essi in modo innovativo e “intelligente”
  • possibilità di far svolgere servizi innovativi ad oggetti di uso comune, una volta amplificata la loro capacità di “trafficare” le informazioni

Autovalutazione

Come iniziare

L'AdP richiede specifiche competenze e notevoli investimenti per cui richiede tempo per essere adottata in azienda. Conviene iniziare gradualmente con tecnologie a basso costo.

 

Lo smartphone dispone di diversi sensori:

  • microfono
  • videocamera
  • gps
  • accelerometro
  • giroscopio

Applicazioni informatiche

Funzioni:

 

  • Realtà aumentata
  • Riconoscimento ottico
  • Informazioni in tempo reale

 

Esempio:

 

  • valutazione del tipo di trattamento o lavorazione da effettuare

 

 

Applicazioni informatiche

Funzioni:

 

  • Misurazioni di attività lavorative in atto 
  • Monitoraggio delle condizioni ambientali 
  • Riconoscimento specie vegetali e animali
  • Condivisione dati e informazioni

 

Esempi:

 

  • misurazione pressione pneumatici
  • riconoscimento insetti e patologie

 

Applicazioni informatiche

Esempio:

  • monitoraggio macchine e attrezzi
  • gestione parco macchine 

Applicazioni informatiche

Esempio:

 

  • monitoraggio piante
  • rilevazione continua condizioni ambientali
  • avvisi per eventuali trattamenti

Applicazioni informatiche

Esempio:

 

  • monitoraggio piante
  • riconoscimento immagine
  • rilevazione stato di salute 

Autovalutazione

Sistema informativo aziendale

L’agricoltura di precisione rientra in un sistema informativo aziendale, in quanto insieme di pratiche volte a migliorare l'attività agricola dal punto di vista gestionale, ambientale e qualitativo attraverso l'utilizzazione di nuove e avanzate tecnologie in grado di raccogliere, elaborare, interpretare e utilizzare dati.

 

 

Potenzialità e sfide

  1. identificare sensori innovativi da implementare nelle pratiche agricole 
  2. passare dall’informazione alla conoscenza 
  3. gestire grandi quantità di dati e renderle utilizzabili
  4. saper cogliere le opportunità che vengono dalle nuove tecnologie per trasformare vantaggi potenziali in effettivi

 

In conclusione

Questioni da considerare:

  • Disponibilità di dati e informazioni
  • Competenze adeguate per loro gestione
  • Utilizzo efficace dei dati attraverso software e hardware
  • Miglioramento delle prestazioni di macchine e attrezzature

 

Domande da porsi per valutare l'adozione dell'AdP in azienda:

  • Possiamo gestire i dati?
  • Possiamo tradurre i dati in informazioni e quindi in conoscenza?
  • Possiamo tradurre questa conoscenza in azioni?
  • È conveniente? I benefici sono superiori ai costi?

 

Autovalutazione

Autovalutazione

Risultati

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Autore

Francesco Marinello

Università degli Studi di Padova

Ricercatore di Meccanica agraria presso il Dipartimento di Territorio e Sistemi Agro-Forestali (TeSAF)

Collaborazioni

Questa unità didattica è stata sviluppata all'interno del progetto formativo pilota realizzato dal Centro di ricerca Politiche e Bioeconomia del CREA, nell'ambito delle attività della Rete Rurale Nazionale 2014-2020.

 

Il percorso formativo è stato sperimentato, prevalentemente in remoto, grazie alla partecipazione del gruppo pilota formato da tecnici selezionati di Coldiretti.

Credits

Rur@Lab
Versione 3.0
Copyright © CREA 2017-2020
Rur@Lab è un programma per la creazione di unità didattiche multimediali per il web al servizio di formatori (scheda attività CREA 25.1) realizzato nell'ambito della Rete Rurale Nazionale (RRN) 2014-2020
La RRN è gestita dal Ministero delle Politiche Agricole Alimentari e Forestali
La RRN è il programma con cui l'Italia partecipa al più ampio progetto europeo (Rete Rurale Europea) che accompagna e integra tutte le attività legate allo sviluppo delle aree rurali per il periodo 2014-2020
Rur@Lab è un programma realizzato da Andrea Bonfiglio presso il Centro Politiche e Bioeconomia - Consiglio per la Ricerca in Agricoltura e l'analisi dell'Economia Agraria (CREA)