Robot autonomo Solinftec, l'intelligenza artificiale monitora i cambiamenti e le condizioni delle colture

Con l'affermarsi delle macchine autonome semoventi nel settore agricolo, è logico che alcune di queste attrezzature non assomiglino a un attrezzo agricolo tradizionale: molte non svolgono le normali attività. Gli agricoltori hanno compreso il valore che i dati possono apportare al processo decisionale. La strategia si è dimostrata efficace grazie alla riduzione dei costi di produzione – si pensi a carburante, manodopera, sementi e fertilizzanti – e ora le aziende stanno sviluppando nuovi modi per estrarre tali informazioni e presentarle agli agricoltori in un formato fruibile. Solinftec, specialista nella digitalizzazione agricola, ha sviluppato una macchina autonoma progettata per muoversi sul campo per monitorare, registrare e contribuire al processo decisionale.

Posizione di scelta

Fondata nel 2007, Solinftec (acronimo di "solutions", "information" e "technology") ha sede ad Araçatuba, in Brasile, e una sede negli Stati Uniti nel Purdue Research Park di West Lafayette, nell'Indiana: entrambe le sedi sono strategicamente posizionate in regioni vocate alla coltivazione di colture. Concentrata sul supporto all'agricoltura, l'azienda impiega oggi oltre 700 persone in tutto il mondo. Le sue soluzioni coprono oltre 27 milioni di acri a livello globale.

"In Brasile, l'uso della tecnologia digitale in agricoltura è in forte espansione", ha affermato Daniel Padrão, direttore operativo presso la sede di Solinftec in Indiana. "La canna da zucchero ha iniziato ad adottare questa tecnologia circa 15 anni fa. Oggi, i coltivatori possono vedere tutto ciò che accade nella canna da zucchero che coltivano in Brasile. Ricevono informazioni da ogni singola macchina ogni singolo minuto. La maggior parte dei coltivatori ha un centro operativo con personale che monitora ciò che accade 24 ore su 24, 7 giorni su 7 e tutte le decisioni vengono prese sulla base dei dati ricevuti senza intervento umano. Oggi, quasi il 90% degli ettari di canna da zucchero in Brasile utilizza le nostre soluzioni tecnologiche perché i coltivatori hanno riscontrato una riduzione degli input di quasi il 40%. Questo rappresenta un enorme miglioramento nel modo in cui coltivano lo zucchero".

Grazie al successo ottenuto nella canna da zucchero, l'azienda ha poi cercato di supportare colture come soia, cotone e mais. "Quando abbiamo deciso di dedicarci alle colture a filari, il nostro obiettivo era lo stesso", ha affermato Padrão. "In Brasile, i tassi di utilizzo stanno crescendo. È iniziato con i grandi agricoltori e ora si sta rapidamente estendendo anche alle piccole e medie imprese. Gli agricoltori stanno riscontrando i vantaggi di queste soluzioni ed è per questo che stanno adottando la tecnologia".

Macchina AI

Gran parte del recente successo dell'azienda è attribuibile ad Alice, un assistente di data science basato sull'intelligenza artificiale (IA) introdotto nel 2018. Alice, una piattaforma software-as-a-service progettata per collaborare con coltivatori su larga scala, integra ed elabora dati provenienti da macchinari, persone, previsioni meteorologiche, immagini satellitari dei campi e altre fonti esterne. Utilizzando l'edge computing e software basati su cloud, la piattaforma fornisce quindi raccomandazioni.

Solix sarà l'occhio di Alice, l'assistente di intelligenza artificiale per la scienza dei dati di Solinftec. (Illustrazione: Solinftec)

"Non sviluppiamo tecnologia solo per fornire un report, compilare un dashboard o realizzare una mappa accattivante", ha affermato Padrão. "Abbiamo tutto questo, ma come sottoprodotto. L'agricoltura cambia continuamente. Se lavori in un settore in continua evoluzione, devi essere veloce. Ci siamo resi conto che dovevamo sviluppare qualcosa che aiutasse i nostri clienti ad adattarsi in tempo reale.

Per riuscirci, abbiamo dovuto creare qualcosa che monitorasse costantemente ciò che accadeva e poi supportasse i clienti con automazione o insight per aiutarli a cambiare le loro attività. Alice fa proprio questo. È una soluzione basata sull'intelligenza artificiale che analizza i dati e invia le informazioni necessarie all'amministratore delegato, al direttore, al direttore generale e all'operatore delle attrezzature per aiutarli ad adattarsi e a rimanere al passo con le condizioni.

Sebbene l'attenzione sia spesso rivolta ai coltivatori, Padrão ha affermato che i dati in tempo reale forniti da Solinftec hanno aiutato anche i rivenditori di prodotti agricoli a trasformare le loro attività. Offrendo una panoramica completa dell'attività, gli autisti dei camion di servizio, gli applicatori, gli operatori di miscelazione, gli agronomi addetti alle vendite, i direttori generali e i team operativi dispongono delle informazioni necessarie per prendere decisioni quotidiane. L'applicatore riceve report in tempo reale sulla velocità ideale di applicazione, le condizioni meteorologiche, i cicli di lavoro, il terreno e altro ancora.

Assistenza robotica

Alice ha ora un nuovo collaboratore: un robot di nome Solix. Programmato con una rete neurologica e un complesso algoritmo di rilevamento, monitora la salute e la nutrizione delle colture, le malattie, gli insetti e le erbacce per fornire informazioni in tempo reale. Il robot è stato progettato internamente in collaborazione con università di tutto il mondo.

"Il robot è gli occhi di Alice", ha detto Padrão. "Sarà sul campo tutto il giorno, sette giorni su sette, senza alcun intervento umano. Fornirà ad Alice molte più informazioni di quelle attualmente disponibili tramite macchine e agronomi."

Sebbene Solinftec non abbia ancora rivelato molti dettagli meccanici del robot, è alimentato a energia solare e dotato di batterie agli ioni di litio per l'accumulo di energia. La macchina, simile a un tavolo, è progettata con un'elevata altezza da terra per potersi muovere a cavalcioni su colture come il mais e utilizza una serie di telecamere e sensori per monitorare e rilevare i cambiamenti nel campo. Alice è integrata nella macchina e nel cloud.

"Abbiamo il robot in funzione in Brasile, dove ci sono molte difficoltà di connettività. Anche se ci lamentiamo della copertura della telefonia mobile negli Stati Uniti, qui è molto meglio che in Brasile", ha affermato Padrão. "Tuttavia, ci sono molti modi per risolvere questo problema per il robot. Possiamo memorizzare i dati e poi inviare il robot in un luogo in cui sa che ci sarà segnale. E stiamo anche elaborando molti dati sul campo, non solo per la copertura della telefonia mobile, ma anche perché è molto costoso inviare tutte le informazioni. Elaboriamo i dati sul campo per prendere decisioni più rapide. L'utilizzo dell'edge computing e l'individuazione dei punti giusti per inviare le informazioni sono attività che il robot già svolge."

Rispetto alle telecamere e ai sensori montati sul trattore, il robot sarà sul campo ogni giorno, ha affermato Padrão, segnalando i cambiamenti man mano che si verificano, mentre essendo basato a terra gli permetterà di vedere sotto la chioma delle foglie meglio di un dispositivo aereo senza pilota (UAV).

"Il bello del robot è che è sul campo ogni giorno, non solo per vedere cosa succede, ma anche per comprenderlo", ha detto Padrão. "Con queste informazioni, agricoltori e rivenditori sapranno quando è il momento giusto per eseguire ogni operazione. Immaginate di avviare il robot all'inizio della stagione per monitorare l'emergenza [delle piante], e poi di monitorare il conteggio degli steli. Quindi continueremo a monitorare la pressione delle erbe infestanti. In questo modo, saprete il momento giusto per inviare l'irroratrice. E dopo l'irrorazione, saremo in grado di misurare l'effetto sia sulle erbe infestanti che sulla coltura. Quindi continuerà a monitorare.

"Ogni anno Alice imparerà di più sull'azienda agricola e svilupperà modelli specifici per quella specifica azienda. Questo non è qualcosa che si ottiene da un'azienda di protezione delle colture; è completamente diverso dal passare attraverso un campo una o due volte all'anno."

Preparato per il mercato

Solinftec ha recentemente annunciato una collaborazione con Growmark, che utilizzerà il robot per perfezionarne il funzionamento in ogni fase, dalla semina alla raccolta. L'azienda, con sede a Bloomington, Illinois, cooperativa agricola con quasi 400.000 clienti in Nord America, ha dichiarato di considerare il robot agricolo come una naturale evoluzione dei suoi programmi di sperimentazione e collaudo, nonché di nuove piattaforme che offrono soluzioni personalizzate ai clienti.

"Molte aziende stanno sviluppando robot agricoli per compiti specifici, come la raccolta delle fragole o la cura della lattuga", ha affermato Padrão. "Abbiamo deciso di creare un robot che non sia costoso e che possa essere utilizzato sul campo per scansionare senza sosta.

La partnership con Growmark è importante perché non vogliamo semplicemente testare il robot in laboratorio o in un'azienda agricola di piccole dimensioni. Il nostro obiettivo è dimostrare il valore che stiamo apportando ad agricoltori e rivenditori agricoli, per poi immetterlo rapidamente sul mercato e ampliarlo rapidamente. Come per la velocità dei cambiamenti che osserviamo nelle colture, sappiamo anche di dover sviluppare questa tecnologia in modo aggressivo e rapido. Il nostro obiettivo per quest'anno è perfezionare la tecnologia. Costruiremo altri modelli se necessario e li immetteremo sul mercato l'anno prossimo.

Padrão ha affermato che quando Solix entrerà in produzione, l'azienda continuerà a collaborare con numerose università in Brasile, negli Stati Uniti e in altri paesi per un ulteriore sviluppo e produzione.

Solinftec presenta il robot irroratore agricolo Solix Sprayer, progettato per rilevare e irrorare le erbacce