- Qualificazione dei dati provenienti da sensori montati su piattaforme autonome per l’acquacoltura, l’agricoltura e la silvicoltura di precisione: l’applicazione dell’IoT a produzioni di qualità.
L’attività antropica, in tutte le sue sfaccettature, ha un impatto sul Pianeta che ha l’effetto di modificarne l’ecosistema. L’agire umano, per sua intrinseca ed inevitabile natura, plasma e modella l’ambiente intorno a sé. Anche le attività ricadenti nel settore primario come l’agricoltura, la silvicoltura e la pesca seguono approcci intensivi prevedendo uno sfruttamento molto legato al profitto e non compatibile con la naturale gestione delle risorse. Nel caso dell’agricoltura, un uso importante della chimica ha un impatto significativo soprattutto a causa della grande quantità di territorio usato per questi scopi. Nel caso della pesca, la trascuratezza nel rispettare i tempi legati alla riproduzione dei pesci e l’uso di reti a strascico sono esempi di mala gestione della risorsa marina.
È dunque sempre più pressante la necessità di coniugare un approccio intensivo economicamente vantaggioso per gli operatori con una sensibilità ambientale sempre più viva. Per contemperare e soddisfare queste necessità apparentemente contrastanti occorre studiare e proporre nuovi paradigmi di sviluppo che mirino al contempo a preservare le risorse e la loro qualità senza ridurne la quantità prodotta, ma semmai incrementandola. Tutte le attività del settore primario si stanno avvicinando a quanto di nuovo la tecnologia offre ed iniziano ad esplorane le potenzialità iniziando ad immaginare nuovi paradigmi che coinvolgano in misura massiccia l’uso delle tecnologie digitali ed in particolare quelle che ricadono sotto il nome di “internet of things” con lo scopo di far evolvere l’approccio tipico rivolto ad una produzione intensiva, verso uno più raffinato, di qualità e più ecocompatibile. Questo nuovo paradigma, non nega la possibilità di uso di sostanze chimiche, ma cerca di contenerne l’uso rispondendo al principio del “solo se, quando e dove serve”. Il progetto che veniamo a proporre si inserisce in un percorso di collaborazione fattiva avviato oltre 13 anni fa tra il Laboratorio di Misure Elettriche ed Elettroniche del Dipartimento di Scienze di Roma Tre guidato dal Prof. Leccese ed inserito nell’ambito del Dottorato in Scienze della Materia e dei Nanomateriali e la PMI Se.Te.L. s.r.l. di Roma che, fino ad oggi, ha prodotto numerose pubblicazioni scientifiche, la collaborazione a numerosi progetti tecnico‐scientifici ed a riconoscimenti internazionali prestigiosi.
Il progetto prevede di accompagnare questo processo di Transizione Digitale delle attività primarie attraverso la qualificazione di dati proveniente da sensori operativi su piattaforme come droni e rover in grado di muoversi in perfetta autonomia in seno all’ambiente di lavoro per i quali sono stati concepiti. Le piattaforme potranno essere sia terrestri, sia marine (di superficie o subacquee) sia anfibie. La qualificazione dei dati sarà ottenuta mediante algoritmi di nuova concezione che realizzino la fusione delle informazioni provenienti dai singoli sensori (data fusion) e siano in grado di generare avvisi precoci (early warnings) che allertino gli operatori di possibili problemi. L’attività così immaginata di monitoraggio sarà accompagnata da capacità intervento precoce, anche se di portata limitata, con l’idea di risolvere piccoli problemi senza necessariamente l’intervento umano. Ovviamente non si vuole sostituire un lavoratore, ma lo si vuole affiancare con dispositivi autonomi in grado di generare avvisi precoci che lo allertino in modo da predisporre un intervento rapido rispetto a quello che accadrebbe con procedure tradizionali. La tempestività dell’azione da parte del lavoratore, o per piccole attività, del drone, è la chiave del successo del nuovo paradigma in quanto, se si individua rapidamente la particolare esigenza, la si circoscrive e si interviene solo in quel punto/settore prima che il problema si propaghi ad altri settori costringendo ad un uso massiccio di prodotti chimici.
- Qualification of data from sensors mounted on autonomous platforms for precision aquaculture, agriculture and forestry: the application of the IoT to quality production.
Anthropic activity, in all its facets, has an impact on the planet which has the effect of modifying its ecosystem. Human action, by its intrinsic and inevitable nature, shapes and models the environment around it. Even activities falling within the primary sector such as agriculture, forestry and fishing follow intensive approaches involving exploitation that is very closely linked to profit and not compatible with the natural management of resources. In the case of agriculture, major use of chemicals has a significant impact mainly due to the large amount of land used for these purposes. In the case of fishing, negligence in respecting the times associated with fish reproduction and the use of trawl nets are examples of poor management of the marine resource.
The need to combine an intensive approach that is economically advantageous for operators with an increasingly keen environmental sensitivity is therefore increasingly pressing. To reconcile and satisfy these apparently conflicting needs, it is necessary to study and propose new development paradigms that simultaneously aim to preserve resources and their quality without reducing the quantity produced, but rather increasing it. All activities in the primary sector are getting closer to what new technology offers and are starting to explore its potential by starting to imagine new paradigms that massively involve the use of digital technologies and in particular those that fall under the name of "internet of things” with the aim of evolving the typical approach aimed at intensive production towards a more refined, high-quality and more eco-friendly one. This new paradigm does not deny the possibility of using chemical substances, but seeks to contain their use by responding to the principle of "only if, when and where needed". The project that we are proposing is part of an active collaboration process started over 13 years ago between the Laboratory of Electrical and Electronic Measurements of the Department of Science of Roma Tre led by Prof. Leccese and included in the Doctorate in Material Sciences and Nanomaterials and Se.Te.L. s.r.l., an SME based in Rome which, to date, has produced numerous scientific publications, collaboration on numerous technical-scientific projects and prestigious international awards.
The project plans to accompany this process of Digital Transition of primary activities through the qualification of data coming from operational sensors on platforms such as drones and rovers capable of moving in perfect autonomy within the work environment for which they were designed. The platforms can be either terrestrial, marine (surface or underwater) or amphibious. The qualification of the data will be obtained through newly developed algorithms that merge the information coming from the individual sensors (data fusion) and are able to generate early warnings that alert operators to possible problems. The monitoring activity thus imagined will be accompanied by early intervention capabilities, even if of limited scope, with the idea of solving small problems without necessarily human intervention. Obviously we don't want to replace a worker, but we want to support him with autonomous devices capable of generating early warnings that alert him in order to prepare a rapid intervention compared to what would happen with traditional procedures. The timeliness of the action by the worker, or for small activities, by the drone, is the key to the success of the new paradigm as, if the particular need is quickly identified, it is limited and only intervenes in that point/sector first that the problem spreads to other sectors, forcing the massive use of chemical products.
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