Un sistema di 21 sensori per l’agricoltura di precisione

WeMake, oltre alla ricerca e alla divulgazione, prototipa e realizza strumenti e sensori connessi. Da qui nasce la collaborazione con il CREA (Consiglio per la ricerca in agricoltura e l’economia agraria), ente di ricerca dedicato alle filiere agroalimentari vigilato dal Ministero delle politiche agricole, alimentari, forestali (Mipaaf). 

Monitoraggio ambientale e Citizen Science sono una delle aree di ricerca e sviluppo di WeMake. La possibilità di coinvolgere in prima persona cittadini/e, maker e ricercatori, grazie alla realizzazione di strumenti di monitoraggio ambientale, è oggetto di incontri, eventi (Outdoor Sensing), progetti (Metti in circolo il cambiamento), corsi di formazione, workshop, progetti con le scuole. 

WeMake e CREA entrano in contatto grazie all’incontro di Elio Romano (CREA) con Paolo Bonelli (WeMake) alla Maker Faire di Roma del 2019. In quell’occasione Bonelli aveva portato alcuni dei suoi sensori ambientali e un esempio di trasmissione dei dati grazie alla tecnologia LoRa con il progetto ProMicroLoRa: costruirsi una mini rete LoRa. 

Elio Romano fa ricerca nell’ambito della agricoltura di precisione (precision agriculture) al CREA di Treviglio e ha contribuito a varie pubblicazioni su quest’argomento. Negli anni scorsi CREA ha implementato un sistema di monitoraggio dell’umidità del suolo finalizzato alla verifica di modelli di bilancio idrico del terreno. Dopo l’incontro con WeMake, Elio Romano e un collega partecipano nel novembre 2019 al corso di formazione Tecniche di monitoraggio ambientale (percorso formativo di una settimana parte della nostra proposta all’interno della Fastweb Digital Academy sostenuta da Cariplo Factory, che ha come obiettivo quello di diffondere competenze digitali). 

Nei primi mesi del 2020 inizia la collaborazione fra WeMake e CREA, che prevede la costruzione di un nuovo set di sensori per migliorare e aggiungere funzionalità al sistema di monitoraggio già sperimentato da CREA, specialmente per quanto riguarda la trasmissione e centralizzazione dei dati. I dati raccolti servono per studiare il drenaggio del terreno e per registrare come reagisce agli agenti atmosferici (precipitazioni) e a seguito di irrigazione. 

Sulla base delle richieste di CREA, WeMake ha progettato il nuovo sistema formando ricercatori e tecnici CREA alla sua costruzione e gestione. Tutta la documentazione tecnica è così a disposizione per le normali manutenzioni e, eventualmente, per future nuove implementazioni. Il sistema realizzato è composto da 21 nodi distribuiti nel campo, che hanno 3 sensori ciascuno: 2 sensori di umidità e 1 di temperatura del terreno, due di questi misurano anche la temperatura e umidità dell’aria. Ciascun nodo, funzionante a batteria, trasmette via LoRa i dati alla centralina ricevente e da questa ad un server dotato di dashboard che permette di visualizzare i dati in tempo reale. I dati raccolti in un database specifico per le serie temporali (time series database), vengono poi elaborati da CREA con una suite di analisi in linguaggio R per costruire e verificare un modello ed avere indicazioni sulle procedure di irrigazione consentendo di migliorare l’utilizzo efficiente delle risorse. Il sistema di monitoraggio nato dalla collaborazione fra WeMake e CREA è stato testato in un campo di mais nel periodo luglio-settembre 2020 presso la sede di Treviglio.