DSS na smartfon do zarządzania uprawą czereśni

Wprowadzenie

SmartCherry to podprojekt realizowany w ramach OpenAgri, finansowanego z programu Horyzont Europa. Celem SmartCherry jest dostarczenie cyfrowego rozwiązania dla małych gospodarstw uprawiających czereśnie, zdolnego wspierać ochronę fitosanitarną i zarządzanie agronomiczne uprawą czereśni, ograniczając wpływ na środowisko i poprawiając marże zysku.

Innowacyjny pomysł narodził się z prostego pytania: a gdyby smartfon mógł stać się narzędziem agronomicznym, pomagającym rolnikom i technikom uprawiać lepiej, w oparciu o obiektywne informacje, w sposób bardziej zrównoważony i przy niższych kosztach?

Agrobit jest liderem i dostawcą technologii w projekcie. Uczestniczą w nim również CIA Toscana jako użytkownik końcowy oraz trzy pilotażowe gospodarstwa rolne na obszarze ChOG Ciliegia di Lari (PI), a mianowicie Az. Agr. Impronta, Az. Agricola Luca Zaupa oraz Az. Agricola Mastrociliegia.

Cele projektu

Głównym celem projektu jest udostępnienie rolnictwa precyzyjnego małym i średnim gospodarstwom rolnym, poprzez przezwyciężenie barier ekonomicznych i technologicznych, które dotąd ograniczały jego rozpowszechnienie. Celem jest walidacja systemu wspomagania decyzji opartego na smartfonie, który umożliwi plantatorom czereśni, zwłaszcza na obszarach wiejskich i objętych ChOG, usprawnienie zarządzania agronomicznego dzięki narzędziom inteligentnym, lecz prostym w obsłudze.

W szczególności projekt wyznacza następujące cele kluczowe:

• Ograniczenie zużycia środków produkcji, w szczególności wody i środków ochrony roślin, dzięki ukierunkowanym rekomendacjom opartym na danych zbieranych przez aplikację iAgro. W szczególności, dzięki wykorzystaniu aparatu, możliwe będzie zbieranie danych biometrycznych korony drzewa (np. wskaźników wigoru, objętości i modelu 3D) oraz ich integracja z danymi pogodowymi (np. temperaturą dobową, opadami i wilgotnością). Połączenie tych informacji przełoży się na komunikaty ostrzegawcze dla rolnika lub agronoma, na przykład ostrzegające przed presją patogenu, szkodnika lub niekorzystnymi warunkami pogodowymi (przymrozkami).
• Wsparcie identyfikowalności i zgodności ze specyfikacjami ChOG poprzez raporty generowane w aplikacji. Obecnie dokładna i przejrzysta dokumentacja praktyk agronomicznych jest wymogiem nie do pominięcia. Raporty te będą zorganizowane według standardowych formatów, ułatwiając tym samym zgodność z wymogami certyfikacji oraz komunikację z organami kontrolnymi. W ten sposób automatyzacja raportowania upraszcza formalności biurokratyczne i wzmacnia wiarygodność produktu w całym łańcuchu dostaw.
• Zapewnienie działania offline, niezbędnego i przydatnego na obszarach wiejskich charakteryzujących się słabą łącznością. W większości przypadków to właśnie ten aspekt ogranicza wdrażanie narzędzi cyfrowych. Aby odpowiedzieć na ten problem, aplikacja została zaprojektowana w podwójnej architekturze: wersji opartej na chmurze oraz mieszanej wersji edge/cloud, zdolnej do działania offline. Dane zbierane przez aplikację iAgro są przetwarzane bezpośrednio na urządzeniu, umożliwiając rolnikom dostęp do informacji i rekomendacji w czasie rzeczywistym, nawet bez dostępu do sieci. Synchronizacja z usługami w chmurze odbywa się automatycznie po przywróceniu połączenia, zapewniając ciągłość operacyjną i niezawodność systemu w każdych warunkach środowiskowych.

Rys.1: Architektura cloud/edge aplikacji iAgro wzbogaconej o usługi OpenAgri.

Ciliegia di Lari ChOG

ChOG Ciliegia di Lari oznacza precyzyjnie określony obszar geograficzny produkcji, obejmujący gminy Casciana Terme-Lari, Terricciola i Crespina-Lorenzana. Około 50% toskańskiej produkcji czereśni pochodzi z tego obszaru, co odpowiada łącznie 40 producentom na 70 hektarach. Są to głównie niewielkie gospodarstwa rolne, często poniżej 10 hektarów, stojące przed rosnącymi wyzwaniami.

Rolnicy muszą spełniać coraz wyższe standardy jakości, identyfikowalności i zrównoważonego rozwoju. Ponadto plantatorzy czereśni są często wykluczeni z innowacji technologicznych z powodu braku dedykowanych narzędzi i oprogramowania. Większość rozwiązań cyfrowych i narzędzi rolnictwa precyzyjnego opracowywana jest z myślą o uprawach dominujących we włoskim rolnictwie pod względem powierzchni i zysku, takich jak zboża i winnice. Należy również pamiętać, że włoskie gospodarstwa rolne mają średnią powierzchnię 10 hektarów, co przekłada się na ograniczoną zdolność inwestycyjną, obecnie niezbędną do transformacji cyfrowej.

Rys.2: Sady czereśniowe na obszarze ChOG Lari (Piza, Włochy).

Dlaczego warto wybrać iAgro

iAgro to proste, dostępne i skuteczne rozwiązanie cyfrowe. Już przetestowana na innych uprawach drzewiastych, w tym winorośli i oliwek, aplikacja jest w stanie zamienić smartfon w cenne narzędzie rolnictwa precyzyjnego.

Aplikacja wykorzystuje aparat smartfona do skanowania drzew w 3D i generowania tzw. cyfrowych bliźniaków, czyli „digital twin”. Trójwymiarowy model rośliny jest kluczowy dla automatycznego uzyskiwania danych biometrycznych, wskaźników wigoru i objętości korony.

Kluczem projektu jest integracja już istniejącej aplikacji z usługami usprawniającymi wykorzystanie danych pogodowych (zarówno prognostycznych, jak i historycznych), modeli predykcyjnych dotyczących chorób i zarządzania zasobami, a także funkcji generowania automatycznych raportów.

Modele predykcyjne dla czereśni koncentrują się głównie na trzech problemach zidentyfikowanych na podstawie doświadczeń rolników (Rysunek 2): moniliozie (wywoływanej przez grzyby Monilia spp.), muszce plamoskrzydłej (Drosophila suzukii) oraz szkodach spowodowanych przez przymrozki. Ogólnie rzecz biorąc, modele predykcyjne opierają się na obserwacji zagregowanych danych pogodowych, przede wszystkim stale monitorowanych parametrów wilgotności i temperatury. Model predykcyjny wysyła na smartfon komunikaty ostrzegawcze, umożliwiając rolnikowi szybką interwencję i podejmowanie świadomych decyzji.

Rys.2: Modele predykcyjne zintegrowane w aplikacji iAgro na potrzeby ochrony czereśni.

Wnioski

SmartCherry stanowi konkretną wizję przyszłości rolnictwa na małą skalę. Podejście, które stawia w centrum rzeczywiste potrzeby plantatorów czereśni, łącząc prostotę obsługi, zrównoważony rozwój i innowacyjność. Dzięki modułowości aplikacji iAgro oraz integracji z usługami OpenAgri, system jest w stanie ograniczyć wpływ na środowisko, poprawić rentowność gospodarstw rolnych i ułatwić dostęp do certyfikatów jakości.

Jego skalowalny i otwartoźródłowy charakter sprawia, że jest replikowalny w przypadku innych upraw drzewiastych i możliwy do zaadaptowania w różnych kontekstach geograficznych, stanowiąc wzorcowy model dla transformacji cyfrowej europejskiego rolnictwa.

Dowiedz się więcej o aplikacji iAgro, pobierz ją i wypróbuj za darmo!