La viticoltura è uno di quei settori che potrebbe trarre vantaggio dalle tecniche di agricoltura di precisione. La possibilità di fornire acqua e nutrimenti a rateo variabile può contribuire a migliorare la qualità e l'omogeneità delle uve. Mentre la possibilità di raccogliere informazioni sulle bacche consente di vendemmiare al momento giusto, mettendo in atto una raccolta selettiva o scalare.
Tutte queste tecniche di gestione del vigneto si basano tuttavia sulla raccolta di dati in campo. Dati che oggi possono essere forniti dai satelliti, oppure dai droni o da sensori montati sui mezzi di campo. Ognuno di questi strumenti comporta dei vantaggi e degli svantaggi. Il satellite offre immagini a basso costo, ma ha un grado di risoluzione troppo basso e inoltre ha tempi di aggiornamento dei dati che possono non coincidere con le necessità aziendali.
I droni hanno una risoluzione elevata, ma richiedono l'intervento di un operatore specializzato il cui costo può essere elevato. I sensori montati sulle trattrici offrono invece dati molto precisi e un basso costo operativo, se le rilevazioni vengono abbinate alle normali operazioni di campo. Non è detto tuttavia che la richiesta di dati coincida con la necessità di entrare in campo per eseguire un lavoro (diserbo, cimatura, trattamenti fitosanitari, …).
Per avere dati sempre a disposizione, a basso costo, ed estremamente precisi è nato VineScout. Si tratta di un progetto finanziato dal programma europeo Horizon 2020 che mette assieme aziende, università e cantine sparse tra Francia, Spagna e Portogallo. Il progetto ha come obiettivo quello di sviluppare un robot in grado di muoversi autonomamente in campo per raccogliere dati.
Questa estate scenderà in vigna la terza versione del prototipo che effettuerà dei test di campo in Portogallo. Su VineScout sono montate due tipologie di sensori: multispettrali e termici. I primi sono utili a elaborare indici, come l'Ndvi, che forniscono informazioni sullo stato di salute della pianta, il cosiddetto vigore vegetativo.
Ma sono stati anche testati per valutare il grado di maturità delle uve, sia in maniera diretta che indiretta. Diretta poiché le bacche riflettono la luce solare in maniera diversa a seconda del grado di maturazione. Indiretta, poiché è possibile suddividere la vigna in più aree a classe di vigoria omogenea ed effettuando dei campionamenti delle uve è possibile conoscere il livello di maturazione di una stessa area.
Il sensore termico invece è in grado di valutare lo stress idrico della coltura in quanto una chioma ben idratata riesce a mantenere bassa la propria temperatura tramite l'evapotraspirazione. Tutti questi dati vengono inviati dal robot in azienda dove sono elaborati per estrapolare informazioni utili alla gestione del vigneto.
L'aspetto maggiormente innovativo di VineScout è il sistema di navigazione. Il robot è infatti in grado di percorrere i filari e svoltare in capezzagna in maniera autonoma.
Questo è reso possibile da tre sistemi che si integrano a vicenda:
Per la navigazione non è stato invece utilizzato il posizionamento tramite satellite. Questo perché la precisione del segnale non è sufficientemente elevata. Basta un errore di pochi centimetri per mandare a sbattere il mezzo contro una vite, creando danni alla pianta e al sofisticato robot.
Tutte queste tecniche di gestione del vigneto si basano tuttavia sulla raccolta di dati in campo. Dati che oggi possono essere forniti dai satelliti, oppure dai droni o da sensori montati sui mezzi di campo. Ognuno di questi strumenti comporta dei vantaggi e degli svantaggi. Il satellite offre immagini a basso costo, ma ha un grado di risoluzione troppo basso e inoltre ha tempi di aggiornamento dei dati che possono non coincidere con le necessità aziendali.
I droni hanno una risoluzione elevata, ma richiedono l'intervento di un operatore specializzato il cui costo può essere elevato. I sensori montati sulle trattrici offrono invece dati molto precisi e un basso costo operativo, se le rilevazioni vengono abbinate alle normali operazioni di campo. Non è detto tuttavia che la richiesta di dati coincida con la necessità di entrare in campo per eseguire un lavoro (diserbo, cimatura, trattamenti fitosanitari, …).
Dati precisi e on-demand
Per avere dati sempre a disposizione, a basso costo, ed estremamente precisi è nato VineScout. Si tratta di un progetto finanziato dal programma europeo Horizon 2020 che mette assieme aziende, università e cantine sparse tra Francia, Spagna e Portogallo. Il progetto ha come obiettivo quello di sviluppare un robot in grado di muoversi autonomamente in campo per raccogliere dati.Questa estate scenderà in vigna la terza versione del prototipo che effettuerà dei test di campo in Portogallo. Su VineScout sono montate due tipologie di sensori: multispettrali e termici. I primi sono utili a elaborare indici, come l'Ndvi, che forniscono informazioni sullo stato di salute della pianta, il cosiddetto vigore vegetativo.
Ma sono stati anche testati per valutare il grado di maturità delle uve, sia in maniera diretta che indiretta. Diretta poiché le bacche riflettono la luce solare in maniera diversa a seconda del grado di maturazione. Indiretta, poiché è possibile suddividere la vigna in più aree a classe di vigoria omogenea ed effettuando dei campionamenti delle uve è possibile conoscere il livello di maturazione di una stessa area.
Il sensore termico invece è in grado di valutare lo stress idrico della coltura in quanto una chioma ben idratata riesce a mantenere bassa la propria temperatura tramite l'evapotraspirazione. Tutti questi dati vengono inviati dal robot in azienda dove sono elaborati per estrapolare informazioni utili alla gestione del vigneto.
Guida autonoma in vigna
L'aspetto maggiormente innovativo di VineScout è il sistema di navigazione. Il robot è infatti in grado di percorrere i filari e svoltare in capezzagna in maniera autonoma.Questo è reso possibile da tre sistemi che si integrano a vicenda:
- Immagini 3D. Telecamere appositamente montate sul robot sono in grado di scattare delle foto del vigneto che viene poi ricostruito digitalmente tramite un software. Le immagini a tre dimensioni forniscono quindi a VineScout informazioni sull'ambiente circostante e sulla presenza di ostacoli.
- Lidar. Si tratta di una tecnica di telerilevamento che permette di determinare la distanza di un oggetto utilizzando un impulso laser. Questo sistema è molto accurato e permette al robot di muoversi in vigna anche di notte.
- Ultrasuoni. VineScout è dotato anche di sensori ad ultrasuoni, come quelli in dotazione alle autovetture per facilitare il parcheggio, che permettono non solo di migliorare la navigazione in vigna, ma anche di arrestare il movimento del robot nel caso si trovi davanti un ostacolo, come una persona.
Per la navigazione non è stato invece utilizzato il posizionamento tramite satellite. Questo perché la precisione del segnale non è sufficientemente elevata. Basta un errore di pochi centimetri per mandare a sbattere il mezzo contro una vite, creando danni alla pianta e al sofisticato robot.
