ArtIFARM (Artificial Intelligence in Farming) è una soluzione innovativa che ha l’obiettivo di aiutare il settore dell’agricoltura ad affrontare sfide come il cambiamento climatico e la scarsità di risorse naturali. Presentato da WIIT ai Digital360 Awards 2023 nella sezione Soluzioni Infrastrutturali, si pone come strumento all’avanguardia per l’agricoltura del futuro. A tal fine si serve di infrastrutture digitali e parzialmente autonome tramite l’impiego di dati provenienti da sensori IoT sul campo e Open Data. ArtIFARM è in grado di raccogliere, elaborare e archiviare i dati adoperando diverse tecniche di analisi AI. Il sistema viene addestrato per svolgere compiti universali e per future applicazioni nel campo dei Big Data sia in ambito agricolo sia in altri contesti di business.
ArtIFARM comprende partner tecnologici (cloud provider, software house, OEM), aziende del settore agricolo (Rinderzucht Augustin KG, Agrargesellschaft Andershof Steinhagen, Heinrich Heitmüller) ed enti pubblici come l’Università e il Dipartimento del Ministero federale per la ricerca e l’istruzione della regione tedesca di Stralsund.
ArtIFARM, tutte le tecnologie utilizzate
Sono diverse le tecnologie e i passaggi elaborativi di cui si avvale la soluzione. Per la raccolta dei dati provenienti da fonti eterogenee, come droni e trattori sensorizzati, viene utilizzato il protocollo MQTT. È un protocollo di messaggistica standard per l’Internet of Things che abilita una rapida trasmissione dei dati dai sensori al sistema di raccolta e analisi.
Una volta raccolti, i dati vengono salvati in un database basato su Apache Hadoop e repository object storage. Una scelta che consente di gestire in modo efficiente grandi volumi di dati. Il primo offre estrema scalabilità e resilienza grazie al modello distribuito e al supporto nativo di algoritmi map-reduce per l’elaborazione dei dati. Il secondo garantisce prestazioni elevate nella ricezione del dato sia in fase iniziale sia negli step intermedi di elaborazione.
La fase successiva prevede che siano effettuate analisi sui dati mediante Apache Spark, framework di analisi distribuito progettato per la gestione di grandi quantità di dati da cui estrarre informazioni utili per prendere decisioni tempestive e ottimizzare le operazioni agricole.
L’intera infrastruttura è ospitata in un data center di proprietà di WIIT, con i più elevati standard di sicurezza e resilienza, che si trova nel nord della Germania. In questo modo il requisito della territorialità del dato è assicurato, così come il rispetto delle norme in materia di protezione dei dati personali previsto nella Ue.
I due principali casi d’uso della soluzione
I casi d’uso principali di ArtIFARM sono due. Il primo si concentra nella ricerca, nella localizzazione, nella comunicazione e nella rimozione di massi nei campi agricoli mediante l’utilizzo di robot autonomi. Un caso d’uso che permette di eliminare gli ostacoli che possono danneggiare i macchinari o compromettere la produttività delle colture. Tramite gli algoritmi di Intelligenza Artificiale, infatti, i robot sono in grado di individuare e rimuovere i massi in modo efficiente e sicuro.
Il secondo caso d’uso riguarda la determinazione delle zone difettose e del fabbisogno di fertilizzanti e acqua nelle aree in cui la raccolta è antieconomica. I dati raccolti dai sensori IoT analizzati dagli algoritmi di Machine Learning aiutano a identificare le aree del campo che presentano problemi o che richiedono interventi specifici. Ne deriva un’ottimizzazione nell’utilizzo delle risorse, che limita il ricorso a fertilizzanti e acqua solo dove necessario e riduce così l’impatto ambientale e i costi di produzione.
Le aziende che operano nel comparto, come i produttori agroalimentari, possono efficientare la produzione sfruttando al meglio le risorse disponibili. Possono inoltre adottare le strategie più vantaggiose per la destinazione delle coltivazioni, con una massimizzazione della resa delle colture e una riduzione degli sprechi.
