PEI-AGRI

gestIone iNtelligente e sosteNibile del fabbisogno idricO delle coltiVazioni mediAnte sensoRi aerei e di tErra

Obiettivi
Obiettivi

Realizzare un sistema automatico per la gestione intelligente e sostenibile del fabbisogno idrico delle coltivazioni mediante tecniche di raccolta ed analisi in tempo reale di dati provenienti da sensori in fibra ottica progettati e realizzati per la misura dell'umidità del suolo e, da sistemi a pilotaggio remoto (RPAS) equipaggiati con sensori per la cattura di immagini aeree che permettono di osservare visivamente i terreni agricoli di interesse per ispezionare  lo stato delle coltivazioni in determinati istanti di tempo. LIntelligenza Artificiale raccoglie i dati dai sensori, le immagini dai droni, li analizza, mediante algoritmi di data mining, ed elabora la strategia irrigua ottimale.

Attività
  • Coordinamento  del progetto
  • Individuazione delle metriche per la gestione intelligente e sostenibile del fabbisogno idrico delle coltivazioni
  • Progettazione e Realizzazione di nuovi sensori per  la gestione intelligente e sostenibile del fabbisogno idrico delle coltivazioni 
  • Progettazione e realizzazione del sistema di  telerilevamento  basato su UAV per la gestione intelligente e sostenibile del fabbisogno idrico delle coltivazioni
  • Analisi, Progettazione ed implementazione della piattaforma di data mining per la raccolta, l’elaborazione e l’analisi dei dati 
  • Realizzazione e installazione del prototipo dimostratore del sistema di monitoraggio idrico 
  • Testing e dimostratore
  • Divulgazione
Contesto

Il progetto mira alla realizzazione di un sistema per la gestIone intelligente e sostenibile del fabbisogno idrico delle coltivazioni. Esso prevede l'uso di opportune infrastrutture tecnologiche capaci di estrarre in tempo reale informazioni dai terreni oggetto di analisi al fine di gestirli in modo ottimale. Rientrano in tali infrastrutture sia sensori di varia tipologia annegati nel terreno (sensori in fibra ottica per la rilevazione di umidità) e capaci di misurare metriche di interesse in tempo reale, sia velivoli UAV, come droni o piccoli aeromobili, equipaggiati con opportuni sensori (e.g. camere termiche o multispettrali) per la cattura di immagini aeree che permettono di mappare i terreni agricoli di interesse rilevare lo stato delle coltivazioni in determinati istanti di tempo.
Le informazioni di interesse riguardano, ad esempio: 
- la struttura del terreno,
- il microclima e i relativi livelli di umidità,
- l’eventuale presenza di minacce per la salute delle coltivazioni. 
Le informazioni utili, estratte dai sensori, sono poi memorizzate in archivi ed analizzate mediante l’utilizzo di opportuni algoritmi di data mining per estrarre metriche atte ad individuare, in tempo reale:
- le tecniche di irrigazione più adatte per i terreni analizzati;
- lo stato di irrigazione dei terreni e, in modo puntuale, i requisiti di irrigazione richiesti;
- altri compiti di manutenzione legati allo stato del terreno soggetto a monitoraggio.
I vantaggi derivanti dalla realizzazione di tale sistema di gestione irrigua assumono particolare rilievo alla luce dei cambiamenti climatici, essendo le aziende agricole chiamate a compensare gli effetti dell’ambiente esterno sul processo di sviluppo delle coltivazioni. 

Partenariato
Ruolo
Capofila
Nome
Cerict Srl
Responsabile
Antonello Cutolo
@email
Ruolo
Partner
Nome
Azienda Agricola Fontana dei Fieri
Responsabile
Francesco Boffa
@email
Ruolo
Partner
Nome
Topview Startup Innovativa Srl
Responsabile
Alberto Mennella
@email
Innovazioni
Descrizione

L'innovazione introdotta dal progetto mira alla realizzazione di un sistema per la gestione intelligente e sostenibile del fabbisogno idrico delle coltivazioni mediante l'impiego di opportune infrastrutture tecnologiche capaci di rilevare in tempo reale informazioni dai terreni oggetto di analisi al fine di gestirli in modo ottimale. 
Rientrano in tali infrastrutture sia sensori in fibra ottica per la misura in tempo reale dell'umidità del suolo, sia droni equipaggiati con opportuni sensori (e.g. camere termiche o multispettrali) per la cattura di immagini aeree che permettono di mappare i terreni agricoli di interesse rilevare lo stato delle coltivazioni in determinati istanti di tempo.
Le informazioni utili, estratte dai sensori, sono poi memorizzate in archivi ed analizzate mediante l’utilizzo di opportuni algoritmi di data mining per estrarre metriche atte ad individuare, in tempo reale:
- le tecniche di irrigazione più adatte per i terreni analizzati;
- lo stato di irrigazione dei terreni e, in modo puntuale, i requisiti di irrigazione richiesti;
- altri compiti di manutenzione legati allo stato del terreno soggetto a monitoraggio.

L'impatto dell'applicazione del sistema si tradurrà in termini di:
- volume idrico risparmiato
- riduzione dei costi di coltivazione
- valutazione qualitativa del prodotto ottenuto rispetto agli standard di mercato
- valutazione quantitativa del prodotto ottenuto rispetto agli standard di mercato
- salubrità delle produzioni

Settore/comparto
Prodotti ortofrutticoli
Effetti attesi
Miglioramento produttività
Miglioramento qualitativo dei suoli
Risparmio idrico