di Virna Bottarelli | Nella nuova fattoria è l’elettronica la protagonista. Grazie a sensori, IoT, droni, tool di intelligenza artificiale, tag Rfid, microcontrollori, Led agricoltori e allevatori oggi possono acquisire sempre più informazioni utili per migliorare l’efficienza, la redditività e la sostenibilità delle loro attività.
Scopriamo come l’agricoltura si è trasformata in Agritech approfondendo:
- i numeri del settore
- le tecnologie chiave per l’agricoltura digitale
- l’evento di riferimento per il settore
- alcune applicazioni di tecnologia per l’agritech
I numeri dell’Agritech
I numeri disponibili sul mercato italiano dell’agricoltura 4.0 dicono che nel 2024, per la prima volta, si è assistito a un rallentamento, determinato essenzialmente dal calo degli investimenti in macchinari e attrezzature.
Il settore vale 2,3 miliardi di euro e ha segnato un -8% rispetto all’anno precedente. Non è però diminuita la spesa in soluzioni software come i Farm Management Information System, i Decision Support System, i sistemi di monitoraggio e mappatura dei suoli e delle colture.
Andrea Bacchetti, direttore dell’Osservatorio Smart AgriFood della School of Management del Politecnico di Milano, dal cui lavoro sono emersi i dati citati, spiega: “È ormai evidente che la sfida della digitalizzazione delle filiere agroalimentari passa in primis dal settore primario, con un ruolo importante di consorzi, cooperative e aziende della trasformazione”.
Il 41% delle aziende agricole italiane adotta oggi almeno una soluzione di Agricoltura 4.0, il 29% ne utilizza due o più. Come accade in altri settori, la dimensione aziendale è una discriminante: più le imprese agricole sono grandi o appartenenti a consorzi e cooperative e più praticano un’agricoltura smart per rispondere essenzialmente all’esigenza di migliorare la capacità previsionale, le attività di controllo e gestione.
Agricoltura e tecnologia
Quello dell’agricoltura rimane comunque un settore articolato e complesso, alle prese con non poche sfide. Come evidenzia anche Chiara Corbo, direttrice dell’Osservatorio: “Il cambiamento climatico rimane in cima alle principali preoccupazioni degli stakeholder del settore agroalimentare italiano, seguito dalla volatilità dei prezzi, dalla bassa redditività e dallo stato dei suoli e della biodiversità”.
Proprio in considerazione delle difficoltà che gli attori del settore si trovano ad affrontare, “l’innovazione digitale è uno strumento chiave di resilienza e sostenibilità”, dice ancora Corbo.
Ostacoli e opportunità
La digitalizzazione, però, non viaggia a ritmi molto veloci nelle aziende italiane dell’agroalimentare: alcuni ostacoli come la scarsa interoperabilità delle soluzioni adottate e la carenza di competenze rallentano il processo. Tuttavia, si rileva un interesse crescente nei confronti soprattutto delle tecnologie di intelligenza artificiale e a dimostrarlo c’è la crescita del 24% del numero di startup che offrono soluzioni di AI e ML.
La vecchia fattoria lascia così il posto a nuove realtà che coltivano l’intelligenza artificiale in ambiti quali la gestione delle attività in campo, la protezione delle colture e il controllo dei fattori di produzione (come agrofarmaci e acqua).
Soluzioni di AI e ML sono utilizzate anche nell’ambito del carbon farming, ossia dello stoccaggio di anidride carbonica nel suolo. Utilizzando varie tecniche, si può, infatti, immagazzinare nel terreno l’anidride carbonica che, circolante in atmosfera è invece dannosa per l’ambiente.
Parliamo di un mercato in definizione, nel quale operano diverse startup digitali che propongono soluzioni per supportare il monitoraggio e la verifica della CO2 stoccata e lo scambio dei crediti di carbonio. Sono infatti previsti appositi sostegni e finanziamenti per coloro che decidono di adottare queste tecniche e il monitoraggio è fondamentale.
Tecnologie chiave per l’agricoltura digitale
Le tecnologie per l’agricoltura digitale sono il cuore di Agritechnica, fiera internazionale la cui prossima edizione si tiene ad Hannover dal 9 al 15 novembre.
In parallelo ad Agritechnica, si svolge la fiera Systems & Components, focalizzata sulle tecnologie di supporto alle moderne macchine agricole: motori, elettronica, sistemi di trasmissione ecc.
Qui le aziende italiane ricoprono un ruolo di primo piano, con diversi fornitori che presentano tecnologie avanzate per l’azionamento delle macchine agricole di nuova generazione.
Il parere degli esperti di Club of Bologna
A giugno si è tenuta in Italia, a Bologna, una tappa dell’evento Agritechnica on Tour, con l’intervento del Club of Bologna, un ente non profit di esperti del settore, nato nel 1989 in seno alla Federazione Nazionale Costruttori Macchine per l’Agricoltura.
Come ha spiegato Danilo Monarca, presidente dell’organizzazione e docente presso l’Università degli Studi della Tuscia: “Le tecnologie digitali rappresentano forse l’opportunità più significativa per l’agricoltura nel prossimo decennio.
Possono aumentare l’efficienza, la redditività e la competitività del settore, riducendo al contempo le pressioni ambientali e contribuendo in modo decisivo agli obiettivi di sviluppo sostenibile dell’Unione Europea”.
Monarca ha anche illustrato alcuni sistemi fondamentali per aumentare la precisione operativa delle macchine agricole.
Il sistema RTK (Real-Time Kinematics), ad esempio, consente una precisione centimetrica grazie alla combinazione di dati satellitari da un ricevitore mobile e da una base fissa ed è particolarmente utile per l’ottimizzazione di operazioni come la semina e i trattamenti fitosanitari.
Esempi sul campo
Matteo Beccatelli è Ceo e co-fondatore di Plantvoice, startup trentina che ha ideato l’omonima tecnologia per monitorare in tempo reale la salute delle piante, attraverso un’analisi della linfa.
Il sistema di Plantvoice prevede l’installazione di un sensore su una pianta rappresentativa di un appezzamento omogeneo, di circa mezzo ettaro, per raccogliere dati applicabili all’intera area coltivata.
In questo modo si monitora costantemente la coltivazione e si interviene in modo mirato quando è necessario.
Spiega Beccatelli: “Negli ultimi decenni le malattie delle piante sono diventate pervasive: parassiti che si moltiplicano, sono più resistenti e restano attivi per periodi di tempo più lunghi; ma anche insetti aggressivi, non necessariamente autoctoni.
Problemi fitosanitari che rappresentano una minaccia significativa per la produttività e la qualità delle colture. In un contesto in cui la crisi climatica contribuisce non poco alla desertificazione dei suoli e all’aumento dello stress idrico”.
Il monitoraggio delle condizioni ambientali può aiutare anche a prevenire le malattie nelle piante. Dice ancora Beccatelli: “Atomizzatori di precisione per l’applicazione di fungicidi specifici e trattamenti antibatterici, insieme all’uso di predatori naturali e trappole, rappresentano soluzioni efficaci”.
Nelle nuove tecnologie agritech, il digitale si sostituisce quindi alla chimica per proteggere le colture, aumentare la resa dei terreni e ottimizzare l’utilizzo di risorse cruciali come l’acqua. Come conclude Beccatelli, infatti, “l’assunto di base di quest’epoca è che le risorse agricole debbano essere sfruttate in maniera più intelligente e in questo scenario l’IoT, l’intelligenza artificiale e i sistemi di imaging satellitare danno un contributo fondamentale”.
Coltivare in modo ottimale grazie all’AI
Gli agricoltori oggi possono fare affidamento anche a chatbot che suggeriscono loro come agire per ottenere il meglio dalle proprie coltivazioni.
Rivulis, ad esempio, è un’azienda che propone soluzioni innovative di microirrigazione e che lo scorso anno ha lanciato sul mercato il chatbot Rivulis AI.
Con il supporto dell’intelligenza artificiale, questo strumento fornisce ad agricoltori e professionisti dell’irrigazione informazioni specifiche, personalizzate e affidabili per rispondere alle proprie necessità in campo.
“L’applicazione dell’intelligenza artificiale nella microirrigazione sta trasformando il modo in cui gli agricoltori gestiscono le proprie colture”, spiega Eran Ossmy, presidente di Rivulis Micro Irrigation.
“L’intelligenza artificiale di Rivulis è stata attentamente sviluppata e perfezionata dal nostro team di esperti per poter fornire agli utenti informazioni accurate e specificamente pertinenti alle loro domande, grazie anche al nostro marchio di qualità che garantisce i più alti standard di affidabilità e prestazioni”.
Stefania De Pirro, Marketing Communication Director Europa di Rivulis, aggiunge: “La nostra soluzione ha una natura conversazionale e si comporta come se avesse un cervello che permette di fornire risposte perspicaci e consapevoli del contesto. Abbiamo già avuto migliaia di conversazioni tra “agricoltori tecnologici” e “Rivulis AI” che sfrutta i più recenti progressi dell’intelligenza artificiale per fornire agli agricoltori gli approfondimenti e le soluzioni di cui hanno bisogno per migliorarsi ogni giorno”.
Rivulis AI è uno strumento gratuito, disponibile sul sito di Rivulis, ed è in grado di dialogare anche in lingua italiana.
Dai sensori ai Led: l’elettronica per l’agritech
Un caso interessante basato su IoT e sensori arriva invece da Murata.
Protagonista del caso è Terrace Mile, una società di consulenza agricola che ha sviluppato il sistema RightArm basandosi sui sensori Murata per la misurazione continua della qualità del suolo e dell’acqua.
Yuichi Ikoma, direttore di Terrace Mile, spiega: “Lavoriamo da tempo alla raccolta di dati misurando le condizioni nei campi tramite sensori e abbiamo collaborato con diversi produttori di sensori.
Tuttavia, con questi sensori siamo riusciti a ottenere solo dati provenienti dalla superficie del suolo, come le ore di soleggiamento e l’equilibrio di temperatura e umidità.
Si dice che dal 20% al 30% dei fattori che influenzano la crescita delle colture si trovino al di sopra del suolo, mentre dal 70% all’80% di questi fattori si trovino al suo interno: per questo è necessario disporre di dati accurati sulle condizioni del suolo sul suolo stesso, per stabilizzare le rese delle colture.
Le prestazioni dei sensori per il suolo di Murata sono straordinarie in termini di misurazione dei dati del suolo, che sono la voce delle piante, e hanno un elevato livello di precisione. Raccolgono dati accurati semplicemente inserendoli nel terreno”.
I risultati delle misure agricole vengono valutati una volta all’anno al momento del raccolto. “Attualmente, stiamo testando l’analisi con un algoritmo chiamato tecnologia di previsione delle tendenze. Questa tecnologia prevede le condizioni dei campi. Anche in questo caso i sensori del suolo di Murata sono essenziali”.
Fonti utili per saperne di più
Avnet Abacus
Murata è uno dei marchi che, insieme ad Amphenol, Harwin, Samtec, TE Connectivity e Tria, Avnet Abacus ha raggruppato in una proposta di soluzioni IoT per l’agricoltura intelligente.
Il distributore europeo di componenti elettronici ha infatti messo a punto una sorta di hub dedicato all’agritech, con un approccio che include una varietà di tecnologie volte a ottimizzare la crescita delle colture e ad aumentare la produzione agricola in modo sostenibile ed efficiente: i connettori di Amphenol, Harwin e TE, i sensori, i moduli e le batterie di Murata, i cavi e i terminali di Samtec, i Computer on Module di Tria e i display della stessa Avnet Abacus.
Mouser Electronics
A conferma di quanto il mondo dell’elettronica guardi con interesse a quello dell’agricoltura, c’è anche il centro risorse dedicato messo a disposizione di ingegneri e progettisti da un altro gigante della distribuzione, Mouser Electronics. Gli esperti del distributore americano sintetizzano così il contributo dell’elettronica al settore agritech: “Grazie all’integrazione di sensori, droni e IA, gli agricoltori hanno la possibilità di raccogliere e analizzare enormi quantità di dati e, acquisendo informazioni sul campo, possono comprendere meglio quale sia sia la qualità dei terreni con l’obiettivo di aumentare le rese dei raccolti”.
Mouser indica anche altre tecnologie utili in campo agricolo, come i tag RFID per il bestiame, che consentono di tracciarne i movimenti e analizzare i comportamenti alimentari, i livelli di stress e i potenziali problemi di salute delle mandrie, o i microcontrollori e i LED che sono usati per adeguare le condizioni di crescita delle piante.
Tra i marchi distribuiti da Mouser in questo ambito c’è, ad esempio, Analog Devices con la sua scheda Arduino EV-CATTLETAG-ARDZ, che può monitorare e analizzare il bestiame per prevenire rapidamente la diffusione di malattie, individuare i modelli di pascolo e monitorarne lo stato di salute. Un altro nome da tenere a mente è Cree Led, che produce i Led XLamp XP-G3 Horizon, specifici per l’orticoltura: questi Led diffondono la luce verso i lati per illuminare le piante e consentono di posizionare le lampade per orticoltura più vicino alla copertura senza danneggiarle.
Powell Electronics
Il distributore Powell Electronics, invece, ha creato al suo interno una divisione aziendale dedicata proprio al settore agricolo: si chiama Powell Agricultural Solutions e si concentra sui sistemi complessi, che includono connettività, fusione di sensori, monitoraggio, telematica e identificazione degli oggetti, usati per ottimizzare il potenziale delle colture, garantendo che sia poi applicata la corretta quantità di semi, acqua, pesticidi e fertilizzanti.
Come dicono in Powell: “Il futuro dell’agricoltura è l’agricoltura intelligente, praticata con macchine che supportano le funzioni dell’agricoltura di precisione”.
Opportunità dall’energia
Le diverse tecnologie alle quali si è accennato hanno un comune denominatore che è il consumo di energia.
Per completare la panoramica sull’agritech è utile, quindi, accennare alle opportunità che lo stoccaggio di energia può offrire alle aziende agricole.
Lo facciamo con il contributo di Luca Negri, Sales Manager di Sparq, società di Cebon Group, una realtà che fornisce, su scala globale, sistemi di energy storage per impianti eolici e fotovoltaici, ma anche batterie alcaline, ricaricabili e a bottone.
“Il settore agricolo si sta rivelando terreno fertile per lo sviluppo degli impianti di generazione e dei sistemi di Battery Energy Storage (BESS)”, dice Negri.
“Il BESS offre una flessibilità altissima che consente agli agricoltori di stoccare energia da diverse fonti: solare, eolica ma anche dalla rete o dagli impianti a biomassa.
Ciò rappresenta un grande vantaggio, poiché attraverso l’energia autoprodotta e/o stoccata è possibile predisporre strategie di business, sia per il contenimento della domanda, e quindi rendendo la farm molto più sostenibile, sia per la re-immissione di energia in surplus con conseguente entrata economica che andrà a incidere positivamente sui profitti”.
Le aziende agricole sono fortemente dipendenti da un’erogazione costante di energia: mungitrici, sistemi di ventilazione, pompe per l’irrigazione o distribuzione dell’acqua o altri sistemi idraulici, oltre ovviamente all’illuminazione, devono poter funzionare senza interruzioni e a intervalli precisi.
I BESS possono garantire le normali attività di produzione e offrire il potenziale per aumentare il consumo di energia senza gravare sulla “bolletta”.
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