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SPECIALE AUTOMAZIONE OGGI 52 | NOVEMBRE-DICEMBRE 2024 AUTOMAZIONE OGGI 458 La precisione produce di più con meno Ancor prima che i trattori autonomi siano una re- altà, si prevede che i droni e l’elettrificazione dei trattori e degli attrezzi da lavoro supporteranno l’agricoltura di precisione e aumenteranno la sostenibilità. Secondo uno studio dell’Associa- tion of (agricultural) Equipment Manufacturers (AEM), l’uso dell’agricoltura di precisione può portare a un aumento del 4% della produzione di colture, a un aumento del 7% dell’efficienza di posizionamento dei fertilizzanti, a una ridu- zione del 9% dell’uso di erbicidi e pesticidi e a una riduzione del 6% dell’uso di combustibili fossili. Inoltre, il consumo di acqua può essere ridotto del 4% con l’irrigazione di precisione. Questi numeri si basano sulla tecnologia attuale. Con l’aggiunta dei sistemi connessi e dell’in- telligenza artificiale (IA), si prevede che questi miglioramenti saranno ancora maggiori. L’ag- giunta dell’apprendimento automatico (ML) per la manutenzione delle apparecchiature realizza ulteriori risparmi e miglioramenti della soste- nibilità. Secondo l’AEM, le attrezzature agricole autonome dovrebbero portare a un migliora- mento incrementale del 24% se si considerano i risparmi sui fattori produttivi e gli aumenti in termini di resa. Un fattore significativo di que- sto miglioramento è l’ipotesi che le macchine autonome siano più leggere di quelle che so- stituiscono, con conseguente riduzione della compattazione emiglioramento delle condizioni del suolo. AI e ML saranno fondamentali anche per sviluppare macchine di precisione ottimiz- zate per attività specifiche. Queste macchine possono essere ancora più piccole dei trattori generici. Ad esempio, sono in fase di sviluppo macchine di piccole dimensioni per la raccolta di colture che richiedono la visione artificiale, una manipolazione delicata e una destrezza precisa. Il controllo delle erbe infestanti è un’altra area in cui si prevede un contributo significativo da parte delle macchine che integrano AI e ML. Il controllo delle erbe infestanti è difficile, ri- chiede molta manodopera e, se non efficiente, aumenta l’utilizzo dell’acqua e impoverisce di nutrienti il suolo. La rotazione delle colture è una soluzione parziale, ma non può eliminare la necessità di utilizzare erbicidi o il controllo ma- nuale delle erbe infestanti. Si stanno testando robot per la gestione delle erbe infestanti, che combinano la visione artificiale con AI e ML e che, se di piccole dimensioni, riducono al mi- nimo la compattazione del terreno (figura 4). Sistemi operativi agricoli e flotte di attrezzature autonome Il settore agricolo guarda a un futuro in cui le aziende agricole completamente autonome saranno controllate da un sofisticato sistema operativo (OS) in grado di gestire flotte miste, comprendenti attrezzature agricole autonome e standard, oltre a macchine terrestri e droni, per massimizzare la produttività e la sostenibilità (figura 5). Queste flotte di attrezzature agricole saranno gestite in modo coordinato per aiutare a controllare le spese, ridurre al minimo il fab- bisogno di manodopera e fornire i Big Data ne- cessari per l’esecuzione autonoma e l’agricoltura di precisione. Inoltre, il sistema operativo delle aziende agricole del futuro sarà standardizzato e ottimizzato per supportare una vasta gamma di attrezzature di numerosi fornitori. L’adozione di ISObus è solo il primo passo verso un approccio open-source e standardizzato all’automazione delle aziende agricole. Ulteriori vantaggi previsti dal sistema di gestione aziendale proposto sono la riduzione delle emis- sioni di CO 2 , il minor consumo di carburante e l’ottimizzazione della carica e della gestione delle batterie. Anche l’analisi dei big data avrà un ruolo importante nel futuro dell’agricoltura. Grandi quantità di dati in tempo reale prove- nienti direttamente dal campo saranno utilizzati per addestrare continuamente gli algoritmi di IA e ML necessari per il processo decisionale, il controllo e la pianificazione operativa finalizzati a ottimizzare l’agricoltura di precisione. Conclusione Lo sviluppo di veicoli agricoli autonomi e di un’agricoltura di precisione sostenibile ancora agli albori. Il settore ha iniziato a percorrere questa strada con ISObus, ma la prossima ge- nerazione di ISObus supporterà una maggiore interoperabilità e contribuirà alla creazione di flotte di macchine agricole più complesse e interconnesse. L’obiettivo è lo sviluppo di un sistema operativo per le aziende agricole in grado di prendere queste flotte di attrezzature agricole, combinarle con i dati massicci di sen- sori in tempo reale utilizzando algoritmi di AI e ML e distribuirle come formazioni di macchine terrestri e aeree coordinate che producono alti livelli di sostenibilità e produttività. Digikey - www.digikey.it Fig. 4 - Esempio di robot autonomi per la raccolta che combinano la visione artificiale con AI e ML Fig. 5 - Sciami di macchine agricole autonome terrestri e aeree coordinate porteranno a livelli più elevati di sostenibilità Fonte: foto per gentile concessione di onurdongel via Getty Images Fonte: immagine per gentile concessione di Scharfsinn86 via Getty Images