La vita nei campi 4.0: tutte le novità su robot, droni e AI per le nostre coltivazioni
Sono sempre di più le nuove tecnologie che si prestano a supporto dell’attività agricola non solo per le attività di coltivazione, ma anche per la prevenzione ed il monitoraggio. Scopri in che modo sta evolvendo questo settore anche grazie ai progetti innovativi presentati nel corso dell’ultima edizione di Maker Faire Rome 2023.
L’agricoltura è da sempre uno dei settori cardine per la sopravvivenza umana ma, nel corso degli anni, è stata costretta a trasformarsi per affrontare di volta in volta sfide globali sempre differenti. Oggi siamo entrati in una nuova era anche – e soprattutto – a causa dell’introduzione di tecnologie avanzate che ne stanno migliorando processi, efficienza e risultati. A cambiare il volto di una pratica così antica, oggi ci sono, infatti, robot, droni e intelligenza artificiale che, combinate tra loro, rendono più sostenibili ed efficienti le nostre coltivazioni. Un’evoluzione conosciuta come agricoltura 4.0, approccio che apre la via verso nuove frontiere per tutti i produttori agricoli.
In questo articolo capiremo in che modo l’agricoltura sta cambiando grazie alle nuove tecnologie. Comprenderemo quali sono le sfide in corso, in che modo progetti ambiziosi operano ogni giorno per superarle e quali sono i numeri attesi per il prossimo futuro del settore.
Robotica e AI: alleati necessari del settore agricolo
La sfida all’orizzonte per il settore agricolo è una: riuscire a nutrire attraverso soluzioni innovative e sostenibili una popolazione mondiale che supererà i nove miliardi entro il 2050. In questo contesto, la robotica e l’intelligenza artificiale emergono come elementi chiave per affrontare tale sfida. Tra i vantaggi del loro utilizzo, certamente, rientra la possibilità di automatizzare ed efficientare i processi di coltivazione, migliorando la qualità dei prodotti e diminuendo, al contempo, l’impatto sull’ambiente. In effetti, l’agricoltura è uno di quei settori dove la robotica sta maggiormente prendendo piede, basti pensare che nel corso del 2020 sono stati venduti circa 25 mila robot agricoli secondo l’International Federation of Robotics (IFR): un mercato, questo, in crescita esponenziale. Un dato che testimonia l’importanza cruciale dell’innovazione tecnologica per l’agricoltura del futuro, strumento essenziale per affrontare al meglio le prossime sfide globali, alimentari e ambientali.
L’automazione nei processi agricoli più intensi
L’introduzione delle tecnologie IoT all’interno delle serre ha rivoluzionato l’agricoltura, permettendo la raccolta di un vasto quantitativo di dati ambientali e colturali, utilissimi ad efficientare le colture. La vera svolta, tuttavia, sta nell’applicazione dell’intelligenza artificiale e dell’apprendimento automatico direttamente ai robot agricoli, consentendo loro di operare autonomamente all’interno della serra. Questo scenario è diventato realtà grazie a un rapido sviluppo tecnologico: difatti i robot, in agricoltura, stanno andando oltre il loro utilizzo tradizionale post-raccolta. A Maker Faire Rome 2023, un progetto interessante in questo settore, esposto al padiglione LIFE, è stato certamente HORTObot, di cui abbiamo parlato in questo articolo. Oggi i robot trovano impiego in varie fasi del ciclo produttivo agricolo: dalla semina alla raccolta, dalla supervisione della crescita al monitoraggio dello stato di salute delle piante, dalla potatura all’applicazione di prodotti fitosanitari e fertilizzanti fino al confezionamento e lo stoccaggio dei prodotti. La fase di raccolta rappresenta una delle grandi sfide dell’automazione in ambito agricolo, dato che ogni ortaggio può variare nel grado di maturazione. Un robot raccoglitore deve essere in grado non solo di individuare i prodotti tra le piante, ma anche di valutare il loro grado di maturazione e raccoglierli senza danneggiarli. Queste sfide richiedono l’integrazione di diversi processi tecnologici in una singola macchina in grado di muoversi agilmente all’interno di una serra. È a questo scopo che oggi i robot agricoli di ultima generazione sono dotati di sofisticati sistemi sensoriali, costruiti con materiali morbidi e flessibili in modo da consentire una manipolazione delicata dei prodotti. Oltre ai robot autonomi, un’altra interessante innovazione è l’introduzione di robot collaborativi più piccoli e leggeri, noti come cobot. Questi, sono progettati per lavorare in sinergia con gli operatori umani, affiancandoli nelle attività più ripetitive o a maggior rischio per la salute e garantendo, al contempo, il mantenimento di elevati standard di qualità e sicurezza.
AI e IoT al servizio delle serre intelligenti
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La pianificazione dell’irrigazione
Le serre intelligenti, integrate con IoT e AI, stanno guadagnando popolarità nel mondo dell’agricoltura 4.0. Grazie a sensori e algoritmi di apprendimento automatico, infatti, queste serre creano un ambiente controllato ottimale per la crescita delle piante. I robot all’interno delle serre monitorano costantemente le condizioni delle piante, regolando automaticamente la temperatura, l’illuminazione e l’irrigazione. Un esempio interessante è Ploovium, un progetto esposto a Maker Faire Rome 2023. Si tratta di una soluzione avanzata di pianificazione preventiva dell’irrigazione. Un software per sapere quando è necessaria l’irrigazione: l’app apprende il comportamento idrico del terreno e comunica con un anticipo di 5 giorni quando irrigare e quanta acqua erogare per ciascun campo. Ploovium utilizza sinergicamente analisi dati, intelligenza artificiale, big data e sensori di rilevamento, insieme ad attuatori meccanici.
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Il monitoraggio della salute delle piante
Le nuove tecnologie in ambito agricolo stanno, inoltre, rivoluzionando anche la gestione delle malattie delle piante e delle eventuali infestazioni. I sensori avanzati possono identificare precocemente segni di problemi, consentendo interventi tempestivi. I robot agricoli possono rilevare e rimuovere le piante malate o infestate, limitando la diffusione dei problemi e riducendo la necessità di pesticidi chimici. Un esempio virtuoso incontrato nel corso Maker Faire Rome 2023 è Elaisian, un servizio di agricoltura di precisione che permette di prevenire le malattie negli oliveti, nei vigneti e nei mandorleti. Il sistema si basa su SSD (Sistema di Supporto alle Decisioni) relativi alla gestione dei parassiti e SSD relativi alle immagini satellitari. In questo modo gli agricoltori possono ridurre i trattamenti fitosanitari ed ottimizzare le concimazioni e le irrigazioni. Questa tecnologia si basa sull’installazione di stazioni metereologiche nel campo, collegate ad un’app dove vengono inviate notifiche ed avvisi sullo sviluppo di patogeni. Grazie all’uso di algoritmi di proprietà, Elaisian riesce a calcolare lo sviluppo dei patogeni e delle piante che, messi in relazione, permettono di calcolare la percentuale di infezione dei patogeni con estrema precisione.
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Azzerare gli sprechi nelle colture
Un altro esempio incontrato a Maker Faire Rome è Girasole, la prima rete IoT che usa l’AI per l’agricoltura di precisione, provando così a prevenire gli incendi e tutelare il benessere degli animali. Il sistema è composto da una rete di sensori IoT wireless a forma di girasole, dotati di pannello fotovoltaico e batteria interna. Questi dispositivi sono configurati per monitorare specifiche applicazioni e i dati raccolti vengono trasmessi al sistema cloud dove vengono elaborati da algoritmi al fine di generare previsioni visualizzabili sull’app. Uno dei possibili utilizzi dell’applicazione è, per esempio, quello di supporto agli agricoltori nella riduzione dello spreco di acqua utilizzata per l’irrigazione, nella riduzione dei fertilizzanti e dei trattamenti, migliorando produttività ed efficienza delle loro colture.
Cosa aspettarci nel prossimo futuro: numeri e previsioni
L’intelligenza artificiale e la robotica stanno aprendo nuove prospettive per l’agricoltura 4.0, rivoluzionando l’approccio tradizionale. Si prevede che entro pochi anni, questo nuova prospettiva coinvolgerà circa il 10% delle terre coltivabili in Italia. Gli investimenti in questi nuovi strumenti stanno crescendo costantemente, promettendo al settore una vera e propria trasformazione. Secondo la International Federation of Robotics, il numero di robot agricoli in uso aumenterà significativamente nei prossimi anni: le stime prevedono un giro di affari globale dei robot agricoli di 20,3 miliardi di dollari entro il 2025, con un tasso di crescita annuale del 34,5%. Queste tecnologie stanno, infatti, divenendo sempre più popolari in tutto il mondo e, in questo contesto, il Giappone è il paese in prima linea in quanto a ricerca e sviluppo.
Tuttavia, ci sono ancora sfide da superare, come l’alto costo iniziale per un passaggio al nuovo paradigma o la necessità di competenze specifiche per la gestione di queste tecnologie. L’agricoltura sta effettivamente vivendo una rivoluzione, sta aprendo la strada ad una produzione di cibo più efficiente, sostenibile e di alta qualità e noi l’abbiamo vista con i nostri occhi grazie a Maker Faire Rome 2023.
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Maker Faire Rome – The European Edition, promossa dalla Camera di Commercio di Roma, si impegna fin dalla sua prima edizione a rendere l’innovazione accessibile e fruibile, offrendo contenuti e informazioni in un blog sempre aggiornato e ricco di opportunità per curiosi, maker, PMI e aziende che vogliono arricchire le proprie conoscenze ed espandere la propria attività, in Italia e all’estero.
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