Il progetto SISTEMOLIVO, “Sistemi di acquisizione dati per il miglioramento del livello decisionale: strategie e tecniche innovative per l’olivicoltura calabrese” prevede l’applicazione di un sistema di monitoraggio delle avversità in campo olivicolo, funzionale e a basso costo per poter essere applicato su vasta scala.
L’applicazione su vasta scala permette ricadute positive e dirette per le aziende agricole in termini di contenimento dei costi di produzione, intesi come costi del monitoraggio delle infestanti (costi ridotti per i sistemi IoT e per l’impiego di tecnici di campo) e dei costi di produzione, grazie alla riduzione del numero degli interventi fitosanitari.
Inoltre interventi fitosanitari ridotti e mirati determinano un conseguente miglioramento della qualità delle produzioni e dell’impatto delle tecniche di produzione sull’agroecosistema.
Il progetto è finanziato dal Programma di Sviluppo Rurale PSR Calabria 2014/2020 – Misura 16 – Intervento 16.01.01 – Fase 2 – Realizzazione del progetto innovativo, ed è realizzato dal Gruppo Operativo SISTEMOLIVO, una partnership tra l’Azienda Canino Luigi, la OP APOUNASCO, AGCI AGRITAL e gli enti di ricerca ICR (Istituto Cooperativo di Ricerca) e ATENA 2.
Il progetto SISTEMOLIVO ha inteso testare soluzioni di monitoraggio IoT delle infestanti con un basso costo hardware e che sfrutta, per la comunicazione dei dati, una rete wireless per connettere oggetti a bassa potenza che devono essere continuamente accesi ed emettere piccole quantità di dati. Attraverso le trappole progettate e installate con il progetto SISTEMOLIVO sono stati raccolti dati in arrivo dal sistema informatico di monitoraggio in due annate agrarie diverse (2022 e 2023).
Al termine dell’installazione, per il 2022, sono stati acquisisti i dati delle misurazioni automatiche e quelli manuali settimanalmente inviati dai tecnici di campo con il quale è stata possibile la calibrazione di un algoritmo che ha permesso di trasformare i dati di umidità rilevati nel cono della trappola in una interpretazione del numero di insetti presenti all’interno della stessa trappola e posizionati sulla parte superiore del sensore di monitoraggio montato nella trappola. Il dato delle misurazioni registrate, successivamente alla interpretazione attraverso l’algoritmo, permette di visualizzare per ogni trappola installata un grafico.
Di seguito riportiamo il grafico generato dalle misurazioni registrate automaticamente dall’elemento di monitoraggio installato presso l’azienda Canino Luigi nel comune di Squillace (CZ) identificata dalla coppia ID: C047E9 PAC: AC7E74F16F99AAD1 che è stata installata in data 07/09/2022 10:08:19 e che ha effettuato misurazione fino al 16/12/2022 16:00:42
Considerando che i sensori rilevano l’umidità, il dato ottenuto e presente nel grafico potrebbe subire variazione anche in assenza di catture e quindi di nuovi insetti presenti nella trappola, pertanto, per effettuare una calibrazione quanto più precisa dell’algoritmo di interpretazione dei dati misurati abbiamo chiesto ai tecnici di campo (in alcune loro visite settimanali) di svuotare fisicamente tutti gli insetti presenti negli elementi di monitoraggio.
In dettaglio per la trappola in esame gli svuotamenti sono stati effettuati in queste date: 03/10/2022, 10/10/2022, 18/10/2022, 24/10/2022, 29/10/2022 e 18/11/2022. L’analisi riepilogativa e dettagliata dei valori misurati ha portato a concludere che un aumento di 4/4.5 sul valore letto tra una comunicazione e l’altra (intervallo di tempo circa 120 minuti) ci indica la cattura di un nuovo insetto all’interno del cono della trappola attrattiva.
Il dettaglio giornaliero delle misurazioni registrate inoltre ha confermato altri dati tecnici sul fitofago. Infatti è facile notare, come indicato negli studi di entomologia, che la mosca dell’olivo si muove di più nelle ore più calde della giornata, infatti, mentre risulta visibile una stabilità della curva nelle ore notturne e mattutine, è subito visibile che nelle ore più calde il valore misurato ha avuto un picco che secondo il nostro algoritmo dovrebbe aver portato dalle 07:38 alle 19:39 del 26/09/2022 alla cattura di 3 insetti nella trappola in esame.
Di seguito l’interpretazione in grafico delle catture per la giornata del 26/09/2022 in diverse ore della giornata.
Alla termine della campagna di prove 2022 i tecnici di campo hanno disinstallato le trappole presenti negli uliveti ed hanno provveduto alla revisione e alla sostituzione delle unità di alimentazione delle stesse. Una volta installate negli oliveti di competenza dei tecnici di campo anche per il 2023 le trappole sono state censite con un nome mnemonico e il punto GPS esatto in cui sono state collocate.
Nella nuova versione dell’applicativo, direttamente dall’applicazione web è possibile visualizzare il quadro d’insieme di tutte le trappole installate su mappa ed è possibile anche scaricare queste informazioni in formato kml visibile su Google Earth.
Più in dettaglio sul file scaricabile è possibile visualizzare il posizionamento di ogni trappola su mappa ed inoltre, cliccando sulla singola trappola, è possibile visualizzare le seguenti informazioni: Nome mnemocico della trappola; Codice della trappola; PAC univoco; Data creazione in piattaforma; Data attivazione su rete SIGFOX; Data revisione; Data prima lettura inviata e Data ultima lettura inviata.
Di seguito il dettaglio su Google Earth della singola trappola installata
Terminate tutte le fasi preparatorie della seconda annualità sono stati acquisisti i dati in arrivo dal sistema informatico e sono stati confrontati con i monitoraggi reali che settimanalmente i tecnici hanno effettuato sui 13 elementi di monitoraggio installati.
Di seguito è riportato il grafico generato dalle misurazioni registrate automaticamente da uno degli elementi di monitoraggio installato per la campagna 2023 nel comune di Montepaone (CZ) identificata dalla coppia ID: C1F01B PAC: 19AD8A23584883D5 che è stata installata in campo il 26/07/2023 11:58:36 e che ha effettuato misurazioni fino al 18/01/2024 08:12:32
Nel grafico generato dal sistema senza visualizzare i valori di fault è subito visibile la curva in ascesa dal 26/07/2023 13:52:14 fino al 10/09/2023 19:04:16 dopo questo invio di valore, uno dei tecnici di campo si è recato presso la trappola per effettuare il monitoraggio manuale ed al tempo stesso ha provveduto alla pulizia del contenuto della trappola stessa. Infatti, se puntiamo la lente di ingrandimento sulla data del 10/09/2023 se osserva nitidamente il dettaglio della giornata.
Gli elementi di monitoraggio installati in campo sono identici alle tradizionali trappole per il controllo manuale/visivo dei parassiti (in pratica l’unica differenza è solo l’antenna che esce della parte inferiore della trappola stessa); questo fatto rende l’identificazione di malintenzionati molto difficile e quindi i casi di furto per reperimento di componentistica elettronica diventa praticamente impossibile.
Nel corso della sperimentazione in campo del progetto sono stati apportati miglioramenti al funzionamento dell’elemento di monitoraggio composto da trappola attrattiva e dispositivo di monitoraggio. Poiché la misurazione del valore inviato dipende dagli insetti che rimangono sopra la parte superiore del dispositivo di monitoraggio i sensori presenti in questa zona del wafer effettuano la lettura del valore che viene spedito in rete. È quindi necessario evitare che insetti cadano nella parte inferiore della trappola e non vengano conteggiati per avere una misura quanto più precisa possibile.
Poiché i bordi del dispositivo di monitoraggio sono esagonali e il rilievo interno della trappola attrattiva è circolare essi non coincidono perfettamente; per ovviare a questo inconveniente i tecnici in fase di installazione dell’elemento di monitoraggio in campo hanno sigillato gli spazi presenti con del silicone.
La sperimentazione su due campagne produttive ci ha permesso di annotare che il funzionamento dei dispostivi per un’intera stagione è garantita con l’installazione di una semplice batteria AA.
Il costo della componentistica dell’intera trappola IoT è di poco inferiore ad 80 euro (escluso IVA), di molto inferiore rispetto a quello delle trappole con riconoscimento ottico.
Si è scelto di adottare come prototipo definitivo le trappole a cono perché queste hanno le caratteristiche previste per un corretto funzionamento del sensore. Infatti, le mosche una volta entrate nel cono non riescono più ad uscirne e la scheda ospitante il sensore è stata progettata per poter essere allocata sul fondo del cono.
Nelle fotoqui riportata è inquadrata la parte superiore del sensore o per intenderci quello dotato di “sensibilità” verso i corpi estranei.
La parte inferiore ospita una rudimentale antenna, l’elettronica, la scheda di comunicazione e la batteria. La presenza della batteria nella parte sottostante richiede che sul fondo della trappola sia realizzato un piccolo foro, che permetta all’antenna di sporgere all’esterno della trappola. Al tempo stesso, l’inserimento dell’antenna nel foro, garantisce la stabilità della scheda che non può scivolare ed inclinarsi, con la conseguente perdita di funzionalità.
