Agricoltura 4.0 e Internet of Things: le tecnologie per coltivazioni sostenibili

L’Internet of Things (IoT) ha un impatto immenso sulla nostra vita quotidiana. Possiede un enorme potenziale per rivoluzionare ogni settore industriale, offrendo vantaggi come il monitoraggio in tempo reale e la capacità di gestire gli oggetti da remoto. È sorprendente come le nuove tecnologie stiano trasformando anche l’agricoltura, fornendo un modo intelligente per monitorare con precisione i modelli di crescita delle colture e del bestiame. Ecco l’agricoltura 4.0.

Agricoltura 4.0 e Internet of Things: la tecnologia IoT

La tecnologia IoT in agricoltura coinvolge dispositivi come sensori del suolo, telecamere, stazioni meteorologiche e altri strumenti per raccogliere informazioni dai campi. I dati raccolti vengono analizzati utilizzando algoritmi e software, trasformandoli in informazioni utili. Queste informazioni possono riguardare un nutriente vitale mancante nel terreno, una potenziale minaccia da un parassita o il benessere generale degli animali da allevamento.

L’agricoltura è sempre stata caratterizzata da un intenso lavoro fisico, ma oggi il settore sta attraversando una rivoluzione tecnologica chiamata Agricoltura 4.0. Con la popolazione mondiale in continua crescita, anche il numero di bocche da sfamare è in costante aumento. In questo scenario, l’impiego dell’IoT nell’agricoltura è la soluzione più logica.

Agricoltura 4.0 e Smart Agriculture: una nuova dimensione dell’agricoltura

Le soluzioni IoT favoriscono l’adozione di nuovi metodi di coltivazione intelligenti e sostenibili. In particolare, ci sono quattro motivazioni principali che spingono un’azienda agricola verso la digitalizzazione e l’impiego dell’IoT:

• Gestione dei costi e riduzione degli sprechi: un controllo accurato e una supervisione delle colture aiutano a ridurre al minimo le possibilità di sovrapproduzione, limitando gli sprechi. La capacità di prevedere le discrepanze nella crescita delle colture contribuisce a mitigare i rischi di calo delle rese.
• Gestione dei dati: il settore agricolo genera una grande quantità di dati raccolti che vengono prodotti da sensori intelligenti, come le stazioni meteorologiche, sensori del suolo o della pianta e sensori per monitorare le condizioni di salute del bestiame. Questi dati permettono di monitorare i progressi dell’azienda, le prestazioni del personale e l’efficienza della produzione.
• Aumento della qualità e quantità dei prodotti: il miglioramento complessivo delle pratiche agricole permette di gestire l’intero processo produttivo, garantendo al contempo una migliore qualità delle colture attraverso tecniche di automazione.
• Maggiore efficienza aziendale: l’utilizzo di tecnologie IoT integrate con l’automazione di diversi processi porta a una maggiore efficienza. Ad esempio, è possibile regolare con precisione diverse operazioni agricole, come l’irrigazione, la concimazione e il controllo dei parassiti.

Considerando i benefici menzionati, è evidente che l’adozione delle soluzioni IoT in agricoltura può portare ad un aumento dei profitti per le aziende.

Agricoltura 4.0 e Smart Agriculture: alcuni esempi pratici

Ora esploreremo alcuni affascinanti esempi di come le tecnologie avanzate stanno trasformando il settore agricolo, migliorando l’efficienza, la sostenibilità e la produttività delle colture. In particolare parleremo di:

• Gestione del bestiame
• Previsioni meteo
• Automazione delle serre
• Monitoraggio dello stoccaggio
• Rilevamento dei parassiti
• Irrigazione di precisione
• Impiego dei droni

Gestione del bestiame

Gli allevatori possono monitorare la salute del loro bestiame e, in alcuni casi, prevenire la morte indesiderata degli animali. Ad esempio, grazie ai dispositivi indossabili, è possibile monitorare la frequenza cardiaca dell’animale; in caso di anomalie, il proprietario viene avvisato con una notifica. Monitorando quotidianamente l’attività del bestiame, è anche possibile ottenere informazioni utili sulla qualità del latte e dei prodotti caseari. Alcuni dispositivi sono in grado di analizzare il contenuto di grassi nel latte. Tutte queste informazioni vengono raccolte e analizzate per prendere decisioni riguardanti la salute dell’animale.

SmaXtec rappresenta un esempio di sistema per il monitoraggio del bestiame che utilizza un microcontrollore STM32 e sensori MEMS. Il dispositivo viene inserito nello stomaco dell’animale tramite una capsula e rileva i dati fisiologici, come il pH e la temperatura. Esso può indicare il benessere dell’animale e determinarne il periodo di fertilità.

Previsioni meteo

Il monitoraggio delle condizioni meteorologiche offre enormi vantaggi in agricoltura. L’IoT favorisce lo sviluppo del concetto di agricoltura di precisione e influisce su molteplici attività in modo intelligente. I sensori distribuiti all’interno del campo forniscono dati sulle condizioni meteorologiche in tempo reale e vengono utilizzati per prendere decisioni in base alle condizioni di umidità, precipitazioni e temperatura.

Automazione delle serre

L’IoT consente di regolare automaticamente le condizioni all’interno di una serra in base a un set specifico di istruzioni, realizzando così serre intelligenti. I sensori forniscono informazioni in tempo reale su varie condizioni della serra, come temperatura, illuminazione, umidità e qualità del suolo. L’adozione dell’IoT nella progettazione di serre riduce al minimo l’intervento umano, aumenta la precisione e rende l’intero processo economicamente conveniente.

Monitoraggio dello stoccaggio

Lo stoccaggio dei cereali è un aspetto essenziale nella catena di approvvigionamento della produzione vegetale. Un sensore può rilevare le condizioni in un contenitore di stoccaggio del grano e trasmettere dati sui livelli di riempimento. Conoscere la temperatura e l’umidità in un impianto di stoccaggio può aiutare a evitare il deterioramento del prodotto.

Rilevamento dei parassiti

I parassiti rappresentano una vera sfida nelle fattorie. La minaccia di invasione richiede azioni decise per contrastare l’impatto negativo sulle colture. L’IoT ha un grande potenziale in questo senso e consente agli agricoltori di affrontare le sfide sulla sicurezza delle colture con maggiore precisione. Per monitorare i danni causati dai parassiti in tempo reale, gli agricoltori stanno adottando dispositivi intelligenti per individuare i parassiti. Gli algoritmi di intelligenza artificiale aiutano ad identificare le colture infestate. Questa informazione consente un’applicazione dei pesticidi con maggiore precisione e in maniera ecosostenibile.

Irrigazione di precisione

Riguarda l’adozione di scelte accurate ed efficienti basate sui dati. Rende il processo agricolo più preciso e controllato grazie all’impiego di applicazioni intelligenti. Con l’irrigazione smart, un agricoltore può valutare le condizioni del suolo o di altri parametri che influenzano l’efficienza del raccolto e determinare il livello dei nutrienti e dell’acqua necessari.

Ad esempio, la piattaforma Vinduino rappresenta una soluzione tipica di dispositivo intelligente per i sistemi di irrigazione nei vigneti. Utilizzando sensori di umidità del suolo, stazioni meteorologiche e altri strumenti tecnologici, Vinduino fornisce informazioni in tempo reale sulle condizioni del vigneto e consente agli agricoltori di programmare gli impianti di irrigazione in modo efficiente, riducendo il consumo d’acqua e migliorando la qualità delle uve.

Impiego dei droni

I droni vengono sempre più utilizzati per monitorare i terreni. Essi aiutano a identificare i problemi e quindi a migliorare il rendimento complessivo in una determinata area del terreno. Pensate a uno sciame di droni a guida autonoma che sorvolano ettari di terreno; grazie alle mappe digitali, conoscono il territorio e si orientano tramite GPS per organizzare il lavoro. Ovvero, controllare lo stato delle colture, scattare fotografie e registrare video. Questi droni possono spruzzare i pesticidi nelle zone in cui c’è realmente bisogno, individuare i focolai in cui si annidano gli insetti e identificare le parti di terreno poco o troppo irrigate.

Infine, possiamo affermare che, senza dubbio, la tecnologia sta trasformando le nostre vite in diversi modi. I progressi nell’Internet of Things e l’adozione di sistemi avanzati nell’agricoltura di precisione stanno rivoluzionando il settore agricolo. Grazie all’adozione di queste tecnologie, l’agricoltura si sta avvicinando sempre più verso un futuro sostenibile e resiliente.