Protezione delle colture: Monitoraggio efficiente dei parassiti con le tecnologie IoT mobili
La vaschetta gialla diventa digitale: con la Magic Trap, l'Innovation Lab di Bayer AG assicura un'efficiente individuazione dei parassiti e la protezione delle colture nei campi di colza. Immagine: Bayer AG
Che cosa hanno a che fare parassiti e pulci delle piantagioni con sofisticati algoritmi informatici, gusci gialli, telecamere e comunicazioni mobili? Si tratta di un controllo efficiente dei parassiti: un software intelligente combinato con trappole intelligenti per parassiti può ottimizzare il monitoraggio dei campi e migliorare la nostra capacità di gestire colture fondamentali per la catena alimentare globale. In un progetto modello con il Crop Protection Innovation Lab di Bayer AG, 1NCE sta fornendo una connettività mobile globale per il rilevamento automatico dei parassiti e la protezione delle colture nei campi di colza.
Troppo, troppo poco, il prodotto sbagliato al momento sbagliato: tutto questo ha un impatto diretto sull'ambiente, sulla resa e sui costi per l'agricoltore. Le moderne tecnologie IoT possono essere utilizzate per ottimizzare ulteriormente i difficili processi decisionali nella protezione delle colture.
Nella coltivazione della colza, l'uso di vaschette gialle nei campi è consolidato da anni. Vengono utilizzate per identificare e contare gli insetti nocivi, aiutando gli agricoltori a valutare i danni potenziali e a decidere la quantità e la distribuzione dei pesticidi. Con le moderne tecnologie IoT, questi processi di valutazione possono essere ulteriormente ottimizzati. Il Bayer Innovation Lab for Crop Protection ha sviluppato la MagicTrap a questo scopo.
Protezione delle colture: Uso di vassoi gialli nella coltivazione della colza
L'uso di vassoi gialli nella coltivazione della colza è un metodo collaudato. In ogni campo vengono collocati almeno uno o due vassoi gialli. Il colore giallo del vassoio imita il fiore della colza, attirando i potenziali parassiti. La vaschetta gialla contiene acqua con l'aggiunta di un detergente per rompere la tensione superficiale. I parassiti affondano nell'acqua e possono essere contati. Sulla vaschetta è presente una griglia per proteggere gli insetti utili, come api o bombi. A seconda dell'infestazione, gli agricoltori possono ora decidere se è necessario l'uso di pesticidi e in che quantità.
Valutazione manuale e monitoraggio remoto
Per essere efficaci, le vaschette gialle devono essere valutate regolarmente, il che comporta un notevole sforzo fisico e manuale. In condizioni di tempo soleggiato e caldo, ogni vassoio deve essere visitato quotidianamente, valutato e, se necessario, pulito. Gli agricoltori spesso riducono il numero di vaschette gialle per mantenere lo sforzo gestibile. Ma un numero inferiore di vaschette significa anche un'individuazione meno accurata dei parassiti.
Il Bayer Innovation Lab ha sviluppato una versione intelligente della vaschetta gialla, la MagicTrap, una trappola per insetti intelligente dotata di telecamera e minicomputer che fotografa l'interno della vaschetta a intervalli regolari e ne valuta automaticamente il contenuto. I risultati sono immediatamente visibili agli agricoltori tramite l'app MagicScout, risparmiando innumerevoli ore di viaggi e ispezioni inutili.
Magic Trap valuta l'infestazione di parassiti già in loco
MagicTrap è alimentato da un pannello solare posto sulla parte superiore e da una batteria ricaricabile integrata. Per la maggior parte del tempo, il dispositivo è in modalità Deep Sleep, con un consumo di energia minimo o nullo. Una volta al giorno, il mini-computer riceve i dati meteo aggiornati da un computer centrale.
Rilevamento automatico degli infestanti con connettività globale. L'applicazione MagicScout utilizza un algoritmo per valutare l'infestazione già in loco. Immagine: Bayer AG
Se le condizioni meteorologiche suggeriscono un aumento del volo degli insetti, la fotocamera scatta una o più foto al giorno del contenuto della vaschetta gialla. Un algoritmo valuta quindi i dati delle immagini in loco ed esegue una prequalificazione contando il numero di insetti catturati e le specie raccolte. Una versione compressa dell'immagine e dei dati sarà poi disponibile nell'app MagicScout, consentendo un processo più semplice per determinare quando è necessaria la pulizia manuale della vaschetta. Inoltre, l'app è adatta anche al rilevamento di erbe infestanti e malattie delle piante.
Agricoltura intelligente: Il caso d'uso ideale per la connettività IoT mobile globale
I vassoi gialli saranno utilizzati in tutto il mondo. Il lancio sul mercato in Germania è previsto per il 2022, seguito da altri Paesi europei, dall'Asia e dal Nord e Sud America subito dopo. La MagicTrap può essere utilizzata a seconda della stagione e della fase di crescita. In Europa, si tratta principalmente della primavera fino al raccolto della colza, ma anche della tarda estate e dell'autunno, quando viene seminata la nuova colza.
La chiave di MagicTrap è la semplicità che viene offerta agli agricoltori più impegnati. Disimballare, impostare, eseguire la scansione QR e partire. È tutto ciò che devono fare.
La connettività integrata è l'unico requisito di base. Tecnologie radio alternative come LoRA o SigFox, che richiedono la creazione e la gestione di infrastrutture di rete locali, sono state escluse perché troppo complicate e, in ultima analisi, troppo costose.
Le comunicazioni cellulari sono l'unica tecnologia radio standardizzata e disponibile a livello globale che promette una connettività affidabile e sicura su lunghe distanze.
Un'implementazione flessibile richiede un prodotto flessibile
Quando si è trattato di scegliere un fornitore, l'Innovation Lab di Bayer ha optato per 1NCE e la sua eSIM industriale, che è permanentemente integrata nell'hardware. La eSIM si è dimostrata particolarmente robusta, soprattutto all'aperto. Ma c'erano altri punti importanti da considerare nella scelta del fornitore.
Fabian Born, product manager di Bayer, ricorda: "Per il nostro progetto, avevamo bisogno di un'offerta mobile senza complicati contratti a lungo termine o di volume.
Le comunicazioni cellulari sono l'unica tecnologia radio standardizzata e disponibile a livello globale che promette una connettività affidabile e sicura su lunghe distanze.
I vassoi gialli vengono utilizzati solo stagionalmente, quindi un contratto con canoni mensili è controproducente. Inoltre, non possiamo sapere in anticipo di quanto volume di dati avrà realmente bisogno ogni dispositivo".
La durata dei vassoi gialli è calcolata in almeno cinque anni. 1NCE copre già completamente il costo delle comunicazioni durante il ciclo di vita del dispositivo con un piccolo pagamento una tantum, in più di 110 Paesi nel mondo.
"Abbiamo progettato la nostra Magic Trap per trasmettere le foto in modo compresso. Il software valuta già l'infestazione in loco e la foto viene utilizzata solo a scopo di controllo e per migliorare l'algoritmo", spiega Born e aggiunge: "Le trappole gialle intelligenti saranno utilizzate in futuro in tutto il mondo. Con 1NCE, abbiamo la connettività necessaria ovunque senza dover sostenere costi aggiuntivi di roaming". L'API e il portale di 1NCE sono un altro vantaggio, in quanto rendono molto semplice l'integrazione della gestione dei dispositivi nei nostri sistemi".
Abbassare le barriere all'ingresso della connettività mobile
Il progetto yellow-shell di Bayer è un esempio lampante del perché gli operatori di telefonia mobile devono ripensare le offerte di connettività vecchio stile. "I classici modelli di prezzo con periodi di contratto, tariffe a volume o addirittura tariffe forfettarie di soli 10 euro all'anno sono un ostacolo allo sviluppo di soluzioni IoT mobili", afferma Alexander P. Sator, CEO di 1NCE. "Quando si sviluppano prodotti intelligenti, è molto difficile prevedere esattamente quando e dove i clienti utilizzeranno la soluzione o quanti dati consumeranno alla fine. Anche i prodotti che richiedono ai consumatori di occuparsi da soli della connettività sono destinati a fallire. Tanto vale vendere automobili senza pneumatici. In breve, si tratta di abbassare le barriere all'ingresso".
Matt Hatton, fondatore di Transforma Insights , una società di ricerche di mercato specializzata in IoT, concorda: "I prezzi più bassi porteranno a un'adozione molto più elevata e apriranno nuove opportunità, compresa la riduzione della quota di mercato attualmente dominata dalle tecnologie a corto raggio."
La scalabilità è importante
Ma la connettività IoT a basso prezzo non è l'unica cosa necessaria per il successo dei progetti IoT intelligenti. Un altro fattore importante è la scalabilità. Molti progetti IoT falliscono perché l'implementazione si rivela troppo complicata e lunga. Le strategie di go-to-market di successo includono un'efficiente gestione dei dispositivi, una facile integrazione con il cloud e la disponibilità globale su tutte le tecnologie mobili.
1NCE supporta le aziende con numerosi strumenti disponibili gratuitamente con la connettività. Chi lavora con Amazon Web Services (AWS) beneficia dell'identificazione automatica del dispositivo tramite la scheda SIM (SIM-as-an-Identity), dell'ottimizzazione della trasmissione dei dati tramite "Data Broker". Questo aiuta a massimizzare la durata della batteria del dispositivo riducendo al minimo il volume dei dati durante la trasmissione con protocolli snelli. Il Rules Engine, a sua volta, supporta il controllo e la configurazione automatizzati dei dispositivi IoT. Infine, ma non meno importante, l'SDK 1NCE aiuta nella configurazione dei dispositivi grazie a blueprint già pronti.
Semplicità: Ciò che vale per i clienti finali vale anche per lo sviluppo IoT.
Scansiona il codice QR e inizia: La semplicità che i clienti finali richiedono a MagicTrap è anche ciò di cui Bayer ha bisogno quando implementa la connettività globale. Immagine: Bayer AG
Nello sviluppo di MagicTrap, per l'Innovation Lab di Bayer AG era particolarmente importante che il prodotto potesse essere attivato nel modo più rapido e semplice possibile. Gli agricoltori impostano la trappola, scansionano il codice QR del dispositivo e possono utilizzarlo immediatamente tramite l'app MagicScout. "Per quanto il dispositivo debba essere facile da usare per i nostri clienti finali, noi sviluppatori abbiamo bisogno della facilità di implementare la connettività globale", ha dichiarato Fabian Born. "1NCE si è rivelato il fornitore ideale per il nostro progetto".