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IoT in agricoltura
Casa > Applicazioni > IoT in agricoltura: i 7 principali casi d'uso da conoscere nel 2024
L'agricoltura è sempre stata un'attività difficile. Se oggi acquistassi un'azienda agricola, ti troveresti ad affrontare alcune gravi sfide che gli agricoltori affrontano da secoli: scarsa fertilità del suolo, scarsità d'acqua, malattie delle colture, carenza di manodopera... e la lista continua. Le tecniche agricole tradizionali, un tempo affidabili, non sono più sufficienti. Con la crescita demografica mondiale, le vecchie tecniche non sono più sufficienti a soddisfare la domanda alimentare in rapida crescita. È qui che l'IoT e l'agricoltura intelligente entrano in gioco per salvare la situazione. In questo articolo, approfondiremo le principali applicazioni dell'IoT in agricoltura. Quindi, approfondiamo.
L'agricoltura intelligente, o "smart farming", si riferisce principalmente all'utilizzo delle tecnologie moderne in agricoltura. Utilizzando sensori e dispositivi IoT per raccogliere dati di vario tipo, gli agricoltori possono prendere decisioni informate per migliorare tutti gli aspetti delle loro attività, sia nell'allevamento che nella coltivazione.
I principi chiave dell'agricoltura intelligente includono:
– Monitoraggio e processo decisionale basato sui dati
– Gestione precisa degli input (acqua, fertilizzanti, pesticidi, ecc.)
– Automazione e controllo remoto delle attività agricole
– Integrazione di molteplici tecnologie emergenti (sensori, connettività, intelligenza artificiale, droni, ecc.)
Sebbene non sia ancora così popolare come i dispositivi IoT consumer, il mercato dell'IoT per l'agricoltura intelligente è molto dinamico, con un'adozione in costante crescita. Il COVID-19 ha effettivamente accelerato la crescita di questo mercato, con problemi nella catena di approvvigionamento e carenza di manodopera che hanno portato il tasso di crescita annuo composto (CAGR) al 9.9%. Recenti report stimano il mercato dell'agricoltura intelligente a 12.5 miliardi di dollari nel 2022, destinato a raggiungere... $ 71.753 miliardi entro 2032Poiché il mercato è ancora in fase di sviluppo, le aziende disposte a parteciparvi hanno ancora molte opportunità.
L'architettura IoT per l'agricoltura intelligente si compone di quattro livelli integrati: percezione, rete, cloud e applicazione. Questi livelli consentono una raccolta dati efficiente, una trasmissione sicura e un'archiviazione affidabile.
L'agricoltura intelligente si è evoluta ben oltre un semplice concetto. In tutto il mondo, le tecnologie IoT hanno preso piede praticamente in ogni ambito dell'agricoltura:
Grazie ai sensori che monitorano l'umidità del suolo, i nutrienti, la temperatura e altro ancora, gli agricoltori ottengono una visibilità approfondita sulle condizioni del terreno e delle colture. Oltre a individuare più rapidamente i problemi, i coltivatori possono utilizzare i dati per prevedere potenziali problemi e applicare trattamenti preventivi.
Invece di applicare input uniformi (acqua, fertilizzanti, pesticidi) su interi campi, l'agricoltura di precisione e la tecnologia a dosaggio variabile personalizzano gli input in base a dati granulari e condizioni specifiche a livello di pianta, filare o zona. Questo riduce radicalmente gli sprechi.
Dal monitoraggio di bovini e bovini da latte al monitoraggio del pollame, la tecnologia IoT ottimizza e semplifica la gestione del bestiame. Marchi auricolari intelligenti, dispositivi indossabili biometrici, videocamere e sensori ambientali forniscono informazioni approfondite sul benessere, l'alimentazione e lo sviluppo degli animali.
Un ranch paraguaiano schierato tracciatori di bestiame con sensori di movimento per monitorare la posizione e il comportamento del bestiame allevato all'aperto, in modo da rilevare problemi anomali come lesioni, cadute o furti.
Le serre tradizionali e le emergenti fattorie verticali indoor stanno diventando ambienti controllati e automatizzati dall'IoT. Ogni fattore può essere rilevato e ottimizzato: dal controllo del clima, all'illuminazione supplementare, ai nutrienti idroponici e altro ancora.
In una serra olandese, l'installazione di sensori HVAC e di contatori intelligenti ha ridotto i costi energetici del 50%.
Stazioni meteorologiche dotate di sensori intelligenti e connettività consentono un monitoraggio microclimatico aggiornato per le colture. I dati vengono convogliati in piattaforme che analizzano potenziali rischi come gelo, siccità, precipitazioni e presenza di parassiti, attivando avvisi in tempo reale per interventi.
Grazie al monitoraggio dell'acqua tramite IoT e ai sistemi di irrigazione intelligenti, gli agricoltori possono mantenere livelli di umidità ideali ottimizzando al contempo l'utilizzo. I dati meteorologici integrati e i sensori del terreno gestiscono programmi di irrigazione a goccia automatizzati, personalizzati per zona, coltura e ciclo di crescita.
Utilizzando le identità univoche di sensori e dispositivi IoT connessi, le aziende agricole possono registrare automaticamente un percorso digitale che traccia le colture dal campo al trasporto, alla lavorazione, alla distribuzione e alla vendita al dettaglio. Ciò aumenta la visibilità e la responsabilità lungo tutta la catena di approvvigionamento.
Sebbene l'agricoltura intelligente implichi numerose tecnologie emergenti, l'IoT costituisce il fondamento fondamentale, integrando e interconnettendo strumenti come:
Sensori e dispositivi IoT
Un vasto ecosistema di sensori connessi distribuiti in diversi campi misura e monitora dati chiave come umidità, temperatura, precipitazioni, nutrienti del suolo, salute delle foglie, funzionamento delle attrezzature e altro ancora. Tra i tipi di sensori avanzati figurano:
Tecnologie di connettività
I dati acquisiti dai sensori necessitano di meccanismi affidabili per essere trasmessi a piattaforme cloud e applicazioni software per l'analisi e l'intervento. A seconda delle esigenze di connettività, della larghezza di banda e del fabbisogno energetico, le soluzioni di smart agri integrano tecnologie come:
Cloud computing e analisi dei dati
Con milioni di punti dati trasmessi in streaming da sensori IoT in tutta l'azienda agricola, le piattaforme di cloud computing e analisi dei big data ultra-scalabili sono fondamentali per un'agricoltura intelligente. Ecosistemi cloud come AWS IoT e Microsoft Azure IoT forniscono l'infrastruttura per l'acquisizione, l'elaborazione e la visualizzazione dei dati dei sensori su larga scala.
Droni e immagini aeree
I velivoli senza pilota (UAV o droni) dotati di telecamere ad alta risoluzione forniscono una visione aerea di interi campi coltivati. Combinando le immagini con l'apprendimento automatico, i rilievi aerei possono valutare lo stato di salute generale delle colture, individuare lacune nei sistemi di irrigazione, identificare infestazioni di parassiti/erbacce e altro ancora. I droni possono anche irrorare trattamenti mirati.
Robotica e veicoli autonomi
Macchine intelligenti come trattori autonomi e sciami di robot possono automatizzare attività agricole che richiedono molta manodopera, come la semina, la potatura, il diserbo e la raccolta, utilizzando una combinazione di GPS, visione artificiale, sensori e navigazione autonoma.
L'IoT in agricoltura, come in altri settori, offre numerosi vantaggi.
Sebbene i vantaggi dell'IoT in agricoltura siano immensi, lo sviluppo e l'implementazione di soluzioni di agricoltura intelligente richiedono un'attenta pianificazione e la considerazione di fattori chiave:
Privacy e sicurezza dei dati: Le attività agricole creano enormi quantità di dati e registri proprietari che devono essere protetti da minacce come hacker malintenzionati o spionaggio aziendale. Crittografia, controlli di accesso, reti air-gap e altre misure di sicurezza informatica dovrebbero essere implementate per qualsiasi piattaforma di smart farming.
Interoperabilità e standardizzazione:Con la proliferazione di dispositivi IoT e software agricoli di vari fornitori, l'interoperabilità e la standardizzazione tra i sistemi sono fondamentali per facilitare l'integrazione e la condivisione dei dati.
Analisi dei costi e del ROI:Prima dell'adozione, è opportuno condurre un'analisi costi-benefici approfondita per comprendere spese quali acquisizione delle apparecchiature, installazione, servizi di connettività/cloud, manutenzione, ecc. Proiezioni realistiche del ROI basate su guadagni di efficienza e miglioramenti della resa giustificheranno l'investimento.
Scalabilità e integrazione dei sistemi: Le soluzioni per l'agricoltura intelligente devono essere in grado di scalare con l'aumento anno dopo anno delle implementazioni dei dispositivi IoT e dei volumi di dati. L'infrastruttura cloud dovrebbe supportare le crescenti esigenze di elaborazione e archiviazione. Anche l'integrazione con apparecchiature, sensori e sistemi software esistenti è fondamentale.
Requisiti normativi e di conformità:A seconda della regione, potrebbero esserci requisiti normativi e conformità da rispettare che riguardano ambiti quali la privacy dei dati, gli input agricoli, la dispersione chimica e altri processi che le tecnologie IoT devono abilitare.
Formazione e gestione del cambiamento:L'implementazione di nuovi processi basati sull'IoT richiede spesso la formazione dei team sull'installazione, sulla manutenzione e sull'interpretazione dei dati per massimizzare l'efficacia della soluzione.
Il futuro dell'agricoltura è innegabilmente guidato dalle tecnologie digitali intelligenti, con l'IoT che funge da framework centrale per rilevare, connettere e automatizzare le operazioni agricole. Il futuro fertile dell'agricoltura è digitalizzato, ottimizzato e pronto per essere reinventato. Pronti a scoprire come l'IoT può favorire una crescita significativa per la vostra azienda agricola? Contattate il nostro esperto IoT per iniziare a tracciare il vostro percorso verso operazioni agricole intelligenti e connesse.
Quali tipi di sensori sono comunemente utilizzati nell'agricoltura intelligente?
Tra i sensori IoT più comunemente utilizzati ci sono sensori di umidità del suolo, sensori di nutrienti del suolo e sensori di temperatura del suolo, monitoraggio ambientale di fattori quali precipitazioni e vento, nonché sensori di movimento e telecamere per tracciare la posizione e i comportamenti del bestiame.
Come vengono raccolti e analizzati i dati provenienti dai dispositivi IoT agricoli?
I dati dei sensori IoT vengono trasmessi in modalità wireless tramite connettività come LoRaWAN, cellulare, Wi-Fi o satellite, a seconda dell'infrastruttura in loco. Si inseriscono nelle piattaforme di cloud computing per estrarre informazioni, rilevare problemi e attivare flussi di lavoro automatizzati.
Quale livello di connettività è necessario per le aree agricole remote?
Per le aziende agricole e i campi situati in aree rurali o remote con copertura Internet/cellulare limitata, le tecnologie LPWAN (Low-Power Wide Area Network) come LoRaWAN, insieme alla connettività satellitare, offrono un modo efficiente per trasmettere dati IoT su lunghe distanze utilizzando un consumo energetico minimo.
Come può l'IoT migliorare la sicurezza e la tracciabilità alimentare?
I sensori IoT connessi generano una registrazione permanente e immutabile che collega colture e bestiame a dati spazio-temporali specifici lungo l'intero percorso della catena di approvvigionamento. Questa traccia di dati consente una tracciabilità completa e un'analisi delle cause profonde in caso di contaminazione alimentare o problemi di sicurezza.
Quali altre tecnologie emergenti funzionano con l'IoT in agricoltura?
Mentre l'IoT costituisce il sistema nervoso digitale, l'agricoltura intelligente integra spesso altre innovazioni come le immagini aeree dei droni, la robotica autonoma, la visione artificiale e l'apprendimento automatico, la tracciabilità basata su blockchain, i controlli HVAC e climatici e i sistemi di irrigazione automatizzati.
Sommario
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