Monitorare le colture tramite l’analisi delle immagini

analisi delle immagini Awentia
Bounding boxes (dall'inglese: scatole di delimitazione) che identificano l'insieme dei pixel corrispondenti alle bacche di pomodoro, l'oggetto da identificare. Foto di Awentia
Una startup imolese propone uno strumento per raccogliere in tempo reale dati che migliorino la gestione agronomica delle colture protette e in pieno campo

Anche nel mondo agricolo italiano SI STA FACENDO STRADA l’analisi delle immagini per il monitoraggio delle colture.

L'innovazione riguarda sia le colture protette (mirtillo e lampone) che quelle in pieno campo (vite, actinidia, pomodoro).

Adottare strumenti basati su questa tecnologia permette di ricavare dati utili a indirizzare le operazioni agronomiche e ottenere previsioni sulle rese. Così è possibile ridurre gli sprechi, migliorare l’efficienza e incrementare la produttività della propria azienda agricola.

Come funziona l'analisi delle immagini

L'analisi delle immagini è un processo applicabile in innumerevoli ambiti, tra cui quello agricolo. I principali vantaggi sono l’oggettività, la continuità nel tempo e la rapidità decisionale. Consiste nell'estrazione di informazioni da fotografie o immagini digitali.

Dopo l'acquisizione, le immagini vengono:

1. elaborate, cioè se ne migliora la qualità per favorirne l'interpretazione;

2. si effettua l'analisi dell'immagine mediante algoritmi di calcolo matriciale che caratterizzano gli elementi isolati per ottenere informazioni statistiche sulla loro distribuzione;

3. infine, i dati vengono elaborati, interpretati e rappresentati sotto forma di grafici o indici.

Proprio di questo si occupa Awentia, startup con sede a Imola che ha sviluppato una tecnologia in grado di analizzare immagini, ricavarne dati e renderli fruibili in maniera autonoma e sistematica. Ne abbiamo parlato con il suo cofondatore e amministratore delegato, Mauro Manfredi.

Applicazioni attuali e sviluppi futuri

Gli strumenti per l'analisi delle immagini sono già a disposizione di agricoltori e agronomi. Quali sono i principali vantaggi garantiti al momento da queste tecnologie?

Mauro Manfredi, co-fondatore di Awentia
Mauro Manfredi, cofondatore e amministratore delegato di Awentia

Il principale vantaggio è sicuramente l'ottimizzazione del tempo degli operatori. Infatti, l'analisi delle immagini ottenute direttamente in campo consente di rilevare in tempo reale dati specifici e geolocalizzati, che possono indirizzare la gestione agronomica delle colture. La raccolta dati può avvenire durante lo svolgimento delle abituali fasi di lavorazione, in maniera autonoma. Il focus è sulla pianta, dunque i dati così ottenuti sono potenzialmente più precisi rispetto a quelli ricavati con modelli basati su dati metereologici, che comunque restano strumenti complementari.

Quali presupposti sono necessari per l'adozione di questi strumenti in un’azienda agricola? E cosa cambia in serra?

Si tratta di una tecnologia molto versatile, che non richiede competenze aggiuntive. Nel caso delle colture in serra o in vertical farming, questi strumenti sono impiegabili per digitalizzare le stime che si fanno ancora visivamente. Così si lascia all'agronomo la possibilità di dedicarsi interamente all'aspetto strategico.

Nonostante i miglioramenti degli ultimi anni, nelle aree rurali l'accesso a internet talvolta è ancora limitato. Ciò è un limite per l'uso di queste tecnologie?

Se si usano strumenti che garantiscono una connettività 4G/5G e una buona capacità di storage, questo limite è superabile. Se la raccolta dati avviene offline, i dati possono essere salvati temporaneamente e poi caricati sul cloud quando il segnale è nuovamente disponibile. Spesso in alcune aziende, come in quelle vitivinicole, nei dintorni delle rimesse per i macchinari agricoli c'è accesso al Wi-Fi. Alla luce della nostra esperienza, quello della connettività talvolta è un falso problema.

Come pensa che evolverà questo settore tecnologico nel breve periodo?

Il valore di questi strumenti crescerà con il passare del tempo e con l'aumentare dei dati a disposizione. Vediamo che il contesto attorno a questo settore è in continuo movimento e la crescita è esponenziale, così come è crescente la necessità di strumenti sempre più evoluti per la gestione delle colture.

Soprattutto per i fornitori della Gdo, che lavorano su grandi superfici e dispongono di siti produttivi dislocati in aree geografiche diverse, avere un buon controllo della situazione in campo è essenziale per programmare al meglio la produzione. Tuttavia è ancora necessaria un'attività di divulgazione che informi gli agricoltori sul potenziale di queste tecnologie e sul loro utilizzo.

Il caso studio imolese

Awentia è nata alla fine del 2022 da una collaborazione tra Mauro Manfredi e Federico Frontali, il direttore tecnico. Oltre che nell’agritech, opera nei settori di infrastrutture e trasporti, salute e telemedicina, inventory management, oil & gas. Offre un sistema di monitoraggio automatico per aiutare gli utenti a prendere decisioni informate nella gestione dei processi produttivi tramite un dispositivo che traduce immagini in dati, rielaborandoli in una chiave di lettura facilitata.

La missione della vostra azienda è quella di rilevare dati in campo in tempo reale e convertirli in metriche per far crescere l’azienda agricola. Come funziona esattamente?

Abbiamo sviluppato un sistema di monitoraggio intelligente che sfrutta un dispositivo, brevettato e sviluppato integralmente da noi, per analizzare lo stato di salute delle colture. Permette di individuare precocemente segnali di patologie e problemi delle colture, consentendo di intervenire tempestivamente.

L'obiettivo è migliorare l'efficienza produttiva, offrendo un monitoraggio puntuale e geo-riferito di tutta la coltura, valorizzando le competenze degli addetti ai lavori in chiave di riduzione degli sprechi e aumento della produttività. Il sistema non richiede all’agricoltore o all'agronomo nessuna competenza aggiuntiva.

Intelligenza artificiale
AW1, il dispositivo protagonista della tecnologia di Awentia. Le dimensioni sono simili a quelle di uno smartphone, ma con una profondità maggiore.

La cattura delle immagini avviene durante i normali processi produttivi, senza necessità di assistenza dedicata e senza incidere sulla routine quotidiana degli addetti ai lavori. Grazie ad algoritmi di intelligenza artificiale proprietari, le immagini catturate vengono tradotte in dati che monitorano le condizioni di salute delle piante, evidenziando segnali di stress o l’insorgere di patologie.

Il dispositivo viene installato su un trattore e, al fine di garantirne un funzionamento ottimale, deve essere mantenuto sempre sullo stesso mezzo. Dunque, per ottenere una raccolta dati soddisfacente è preferibile installarlo sul trattore che viene utilizzato maggiormente durante la stagione colturale. Inoltre, il monitoraggio deve avvenire in condizioni di luce o penombra, perciò non è utilizzabile nelle ore notturne.

Su quali colture si usa il sistema di monitoraggio di Awentia? E quali parametri si possono monitorare?

Le colture protette attualmente coinvolte nei progetti aziendali sono lamponi e mirtilli. Un'altra coltura chiave è la vite. Da gennaio dovremmo partire con nuovi progetti su pomodoro da industria, melo e actinidia.

Monitoriamo diversi parametri utili a riportare una stima della resa e a fornire alert in tempo reale sullo sviluppo di determinate fitopatologie, in base alle colture su cui operiamo. Per esempio il numero di gemme, fiori e frutti, la presenza di frutti marcescenti, botrite e ragnetto rosso. Su vite registriamo anche lo stato di maturazione del grappolo. Altri parametri, come lo stress idrico e il volume fogliare, saranno disponibili in futuro.

Intelligenza artificiale Awentia
I fondatori di Awentia (da destra, Federico Frontali e Mauro Manfredi) durante una consulenza con una cliente, insieme alla data scientist Tamral Sahirli

Qual è il costo del vostro servizio?

Ci teniamo a rendere questa tecnologia accessibile a tutti, perché ciò garantisce un miglior funzionamento del prodotto per ogni singolo utente. A breve pubblicheremo attraverso i nostri canali ufficiali le formule in abbonamento che permetteranno alle aziende agricole ed agronomi di beneficiare di Awentia per gestire al meglio le proprie colture.

Monitorare le colture tramite l’analisi delle immagini - Ultima modifica: 2023-11-29T17:21:57+01:00 da Paola Cassiano

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