Monitoraggio intelligente delle colture senza elettricità e senza rete internet

Innovazione tecnologica e risparmio energetico vanno sempre più d'accordo, e a metterlo in pratica ci pensa la startup siciliana Lualtek fondata nel 2021 da Alessio e Luca Occhipinti.

I 2 fratelli hanno cominciato lavorando sulla tecnologia LoRaWAN, una radiofrequenza che ha bisogno di pochissima energia per funzionare, non utilizza la connessione internet né la rete elettrica e comunica dati su lunghe distanze, grazie a delle antenne che possono essere lontane anche fino a 750 chilometri. L'uso di questa tecnologia si sta diffondendo in tutto il mondo; in Italia è già usata nell'ambito delle smart cities con dei progetti in Emilia Romagna o nella città di Milano.

La tecnologia LoRaWan, applicata all'agricoltura, permette l'automatizzazione delle serre e consente all'agricoltore di controllare costantemente lo stato delle piante, a distanza.

Lualtek utilizza questa tecnologia e grazie al protocollo di trasmmisione LoRaWan, i sensori trasmettono i dati ai gateway Lualtek posizionati fino a 10 chilometri di distanza. Così è possibile controllare anche una coltivazione che risulta completamente isolata.

La startup propone, quindi, un sistema integrabile ovunque per il monitoraggio e la comunicazione dei dati su lunghe distanze e a basso consumo energetico. Il sistema sfrutta dei sensori di monitoraggio per osservare i valori dell'ambiente e del substrato, automatizzare qualsiasi dispositivo (antigelo, irrigazione, apertura e chiusura colmi, ecc.), senza la connessione internet né la rete elettrica. Questo garantisce grande funzionalità e abbatte i costi di produzione. 

Installazione dei sensori Lualtek in una serra di fragola

Un anno dopo la nascita del progetto, già 5 aziende hanno deciso di puntare sull'innovazione tecnologica e sul risparmio energetico installando il sistema Lualtek. A questi vantaggi si aggiunge il risparmio di tempo e di manodopera che consente di abbassare notevolmente i costi di produzione.

I primi risultati di Lualtek e i progetti futuri

Dalle esperienze maturate con i primi clienti, è risultato che il sistema Lualtek ha ottimizzato la produzione, riducendo i consumi di acqua, energia e fertilizzanti. Nello specifico, dopo il primo anno di utilizzo, le aziende hanno registrato in media il 15% di consumo elettrico in meno, il 40% di consumo d'acqua in meno e il 20% di produzione in più. Ottimi risultati per un'azienda che vuole diventare più sostenibile. 

Ad oggi, Lualtek sta lavorando sull'implementazione dell'intelligenza artificiale e del machine learning, che verranno rilasciate entro la fine del 2022. Queste tecnologie consentiranno di fornire agli imprenditori agricoli, non solo degli alert sul possibile sviluppo di malattie e agenti patogeni, ma anche suggerimenti sulla modifica delle automazioni per migliorare la produzione e risparmiare acqua e denaro. Nelle coltivazioni vengono infatti installati dei sensori e degli attuatori che permettono, su comando, di avviare alcune attività automatizzate.

"Una serra con sensori di monitoraggio e automazione non è una novità - spiega Alessio Occhipinti - la novità è però il nuovo software, pensato per gli agricoltori e che, grazie ad un algoritmo, restituisce costantemente dati aggiornati e permette di impostare le scelte colturali adeguate.

La novità è legata anche al fatto che funziona anche senza energia elettrica e senza internet, che non richiede installazione e che quindi può essere implementata in qualsiasi realtà, sia ad alto che a basso livello tecnologico, a costi molto contenuti. Tutta la programmazione può essere effettuata tramite un cellulare, pc o un qualunque device. I sensori e gli attuatori sono altamente innovativi ed assemblati direttamente da noi, non sono al momento reperibili in commercio".

La programmazione del sistema Lualtek può essere effettuata tramite un cellulare, pc o un qualunque device

Lualtek applicato alla produzione di more

A Chiaramonte Gulfi, in provincia di Ragusa, è stato installato nelle serre di Andrea Angilletti, produttore di more, un sistema di monitoraggio e programmazione dell'attività in serra Lualtek che utilizza il sistema LoRaWAN. Adesso tutta una serie di attività agricole sono programmate e regolate a distanze tramite un sistema di sensori realizzati dalla startup.

Installazione dei sensori Lualtek in una serra di more

Alessio Occhipinti spiega le tecnologie utilizzate nelle serre: "Abbiamo installato dei sensori altamente innovativi, assemblati e realizzati da noi, a basso consumo, non collegati alla rete elettrica, ma ad un sistema a batteria di durata illimitata. Il sistema funziona quindi sempre, anche laddove non c'è energia elettrica e permette di garantire sempre il monitoraggio costante delle colture".

Oltre ai sensori, hanno aggiunto la parte applicativa, quella che permette di programmare a distanza e di modificare le condizioni di una serra da remoto. Per esempio, grazie al sensore della temperatura l'agricoltore può decidere di abbassare la temperatura, arieggiando la serra, impostando nell'app l'apertura dei portelloni. A questo stimolo l'app risponde semplicemente con una notifica di azione compiuta. "L'agricoltore può anche monitorare i dati a distanza e fare le scelte di volta in volta necessarie e può farlo anche da remoto, da casa sua, a qualunque ora", aggiunge Alessio.

Notifica di azione compiuta dell'app Lualtek

"Nelle serre - spiega Luca Occhipinti - "abbiamo montato un termoigrometro interno, un sensore di contenuto volumetrico e conducibilità elettrica del substrato, una mini stazione meteo esterna e degli attuatori per l'apertura dei portelloni (già motorizzati), l'accensione delle ventole e per l'accensione della trivella. Usando il nostro software i portelloni e le ventole si aprono in automatico al raggiungimento di determinate soglie di temperatura e umidità (grazie ad un algoritmo che incrocia i dati).

Inoltre, Andrea Angilletti riceve una notifica ogni volta che alcuni valori raggiungono delle soglie; una notifica di successo o fallimento ogni volta che avviene un automatismo; può accendere e spegnere la trivella dal suo smartphone, anche da casa, con un pulsante presente nel software (la sua trivella è a più di 700 metri dalla serra e ogni volta doveva andare in macchina). Il sistema consente un notevole risparmio di tempo e di manodopera. 

Grazie a Lualtek è possibile anche agire in modo mirato su micro zone dell'ambiente coltivato e applicare misure diverse sulla base delle condizioni di quella pianta o di quella zona. Con l'applicazione del machine learning, il software sarà in grado di suggerire e/o applicare delle modifiche ai parametri e alle soglie di attuazione e di prevedere l'andamento delle colture sulla base dei dati storici acquisiti".