GranoScan: la diagnosi del grano a portata di click

La collaborazione ultradecennale tra Cnr-Ibe e Barilla ha visto negli ultimi anni una forte accelerazione verso il modello dati informazione conoscenza basato su sistemi aperti, gratuiti e interoperabili. Proprio sulla base di tale modello nel 2017 è stato creato AgroSat e, con le stesse modalità, sono stati progettati, rilasciati e condivisi tutti i prodotti successivi: AgroSat Studio, AgroSat+ e, dal 4 marzo scorso, GranoScan.

Leggi anche

Con AgroSat l'agricoltura di precisione è per tutti

Per l'ultimo nato la collaborazione è stata estesa anche a Yoo-No Lab - una Azienda toscana giovane e vocata al digitale - e all'Istituto di Scienza e Tecnologie dell'Informazione "A. Faedo" (Cnr-Isti) per il suo ruolo strategico nelle tecnologie di Intelligenza artificiale.

GranoScan è quindi il frutto di un lavoro multidisciplinare e di una sinergia tra settore privato (piccolo e grande) e mondo della ricerca pubblica. Allo stesso tempo, GranoScan è anche il frutto di una stretta collaborazione con i molteplici attori della Filiera Barilla che, nel periodo pandemico, prima hanno garantito la raccolta immagini per l'implementazione dei modelli di Intelligenza artificiale, poi il test della versione beta dell'app. Tutto questo è stato portato avanti con spirito collaborativo, con costanti occasioni di confronto per il miglioramento dell'app e la definizione di quali funzionalità inserire effettivamente.

Durante questo processo di codevelopment, GranoScan ha fatto tesoro delle conoscenze agronomiche, della conoscenza gestione modellizzazione dei principali stress biotici e abiotici del grano, di algoritmi avanzati di Intelligenza artificiale e della capacità di racchiudere il tutto in un applicativo semplice e immediato.

Basta infatti scaricare GranoScan dagli store dedicati - Apple, Google Play - o da questo sito, per chi necessiti Apk, installarlo ed accedere con le stesse credenziali usate per AgroSat, per ritrovarsi in tasca un comodo strumento di diagnosi fitosanitaria iniziale.

All'apertura dell'app è possibile selezionare tra cinque macro famiglie di "stress": malattie, danni, insetti, infestanti e "non sono sicuro". L'ultima istanza rappresenta una richiesta di supporto generico che include tutte e quattro le prime macro famiglie. Subito dopo, GranoScan chiederà di impostare i dati per il riconoscimento, ossia selezionare a quale organo, o parte della pianta, si intenda scattare una foto.

Completata la scelta e l'impostazione per il riconoscimento, l'applicativo abiliterà la fotocamera del dispositivo mobile, mentre due schermate di guida supporteranno l'utilizzatore nello scattare la foto correttamente. Completato lo scatto della foto, sarà possibile aggiungervi un riquadro che indicherà l'area di maggiore interesse da sottomettere ai modelli di riconoscimento.

Si potrà procedere, a questo punto, con "Invia Foto" o ricontrollare tutte le scelte effettuate attraverso il "Riepilogo Dati". Basterà attendere il tempo di trasmissione della foto, dipendente dalla bontà della connessione, per ricevere una notifica con il risultato del riconoscimento.

Sarà possibile, infine, scattare una nuova foto, non variando le scelte precedenti, selezionando "Aggiungi Foto" o ritornare all'inizio della configurazione. Per comodità tutti i risultati saranno sempre visualizzabili in "Risultati" e potranno essere cancellati in autonomia. È possibile utilizzare l'applicativo anche in condizioni di assenza di rete: la sincronizzazione e i risultati avverranno in automatico appena il dispositivo mobile risulterà connesso.

Per promuovere una maggiore integrazione e connessione tra gli utenti, GranoScan mette a disposizione anche un servizio di allerta. Un utente che ha registrato una "Unità Produttiva" in AgroSat, con semina a grano tenero o duro, riceverà infatti allerte relative al riconoscimento di stress biotici abiotici avvenuti in campi prossimi al suo, purché registrati in AgroSat, con il fine di monitorare i campi e contribuire a tutelare gli aspetti quali e quantitativi del raccolto. Il tutto avverrà nel rispetto dell'anonimato dell'informazione.
 
In questo modo è possibile avere un quadro chiaro e dettagliato dell'insorgenza e della pressione delle fitopatie nel proprio areale di produzione, che contribuisce ad ottimizzare gli interventi e ridurre l'impatto sull'ambiente. Ogni utente può scegliere se partecipare a questo network selezionando o deselezionando il servizio notifiche dalle impostazioni del menù "Allerte".

Un ulteriore supporto è presentato dall'opzione "Rischio": per le principali malattie fungine, infatti, è disponibile un modello di rischio aggiornato quotidianamente e che restituisce, per il proprio punto Gps, le classi di rischio di pressione malattia. I modelli sono generici, nel senso che considerano che sia stata seminata una cultivar a media suscettibilità e in una data media per il proprio areale. I dati meteo di input sono invece forniti da reti agrometeo proprietarie e, in assenza di tali dati, dai prodotti ERA5 del Copernicus Data Store.

Ed è proprio con Copernicus che si chiude il cerchio delle potenzialità di GranoScan: in AgroSat sarà sempre possibile rivedere le proprie foto scattate con GranoScan su una mappa, così da avere un riferimento chiaro e valutare nel tempo il peggioramento o miglioramento dello stress rilevato in campo.

In previsione futura, i ricercatori contano di rilasciare tre nuovi modelli per le mappe di prescrizione in AgroSat: due che si basano sulle condizioni meteo a lungo termine, e che quindi forniscono indicazioni per compensare o differenziare le differenze all'interno del proprio campo, mentre il terzo si basa sulle mappe di resa caricate dall'utente.

Anche qui AgroSat offre un servizio gratuito e utile: le mappe di resa sono infatti solitamente parzialmente non corrette (circa il 25% dei dati è rumoroso o aberrante) e prima di poter essere utilizzate richiedono un'elaborazione geostatistica onerosa. GranoScan invece vedrà, nella sua prossima versione, l'inserimento di un lettore di clorofilla così da avere anche un comodo misuratore di clorofilla tascabile.