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Il futuro dell’agroalimentare, tra agricoltura 4.0 e Internet of Farming

pubblicato il: - ultima modifica: 6 Agosto 2020
agricoltura 4.0 e Internet of Farming
Foto di Tomas Anunziata da Pexels

Un viaggio tra agricoltura 4.0 e Internet of Farming, verso il futuro del settore agroalimentare e dell’industria di trasformazione che passa attraverso l’adozione del digitale

Lo scenario globale sulla nutrizione vede acuirsi sempre di più il divario socio-umanitario tra Paesi poveri, con oltre 800 milioni di persone che non riescono ad avere accesso a un pasto quotidiano e Paesi ricchi, per i quali lo spreco alimentare è valutabile in 1,3 miliardi di tonnellate annue di cibo destinate al macero (fonte Fao).

L’Onu nel 2015 con Agenda 2030 ha messo in atto un piano globale legato a 17 obiettivi di Sviluppo Sostenibile a cui hanno aderito i Paesi associati all’Organizzazione.

Fame Zero è uno dei programmi previsti. Esso prevede lo sviluppo e l’adozione di un modello di sistema che sappia contrastare definitivamente la fame nel mondo, implementare regole universalmente riconosciute per una più efficace sicurezza alimentare, promuovere cibo sano e nutrizionalmente adeguato alle diverse popolazioni mondiali, promuovere prassi di agricoltura sostenibile.

Tutti i Paesi del mondo dovranno operare in questo alveo sviluppando collaborazioni sulla base di modelli aggregati per coerenza geografica e politica.

In particolare l’Unione Europea declina le linee guida dell’Agenda 2030 all’interno del nuovo piano Pac 2021-2027 (Politica Agricola Comune), facendo esplicito riferimento al modello Farm to Fork (F2F) quale standard di qualità e produzione eco-solidale.

Appare evidente che una quota significativa dello spreco alimentare denunciato dalla Fao avviene in Paesi a più alto reddito e quindi anche quelli europei che dovranno, nel concetto del F2F iniziare a gestire alcune potenziali contraddizioni manifestate dal sistema agroalimentare: produzione e spreco, sostenibilità e salute, equità e disuguaglianza.

Inoltre, la pandemia causata dal Covid-19 ha dimostrato l’assoluta necessità di mettere in atto processi virtuosi capaci di abbattere le barriere fisiche che hanno di fatto impedito una adeguata azione di monitoraggio sui conferimenti delle materie prime, sulle produzioni e sulle interazioni commerciali sia internamente all’Europa che extra-comunitarie.

Le finalità del F2F andranno proprio in questa direzione, la possibilità di creare, mediante le tecnologie del digitale, conoscenza su filiere di produzione che non avranno più limitazioni fisiche all’accesso ai dati e di conseguenza alle informazioni.

L’orientamento è quello di realizzare un sistema di monitoraggio che acquisisca dati utili a creare una rappresentazione gemella e digitale dei sistemi di produzione agricola (Digital Twin) e valorizzi ulteriormente i prodotti attraverso un loro Passaporto Digitale.

Ogni fase dell’intera supply chain condividerà le informazioni che la caratterizzano e permetterà di costruire la rappresentazione oggettiva della visione from farm to fork. Quanto sopra si traduce in un nuovo modello di tracciabilità, non più di tipo one step forward & one step back, bensì end to end.

Questo evoluzione del concetto permette di verificare non solo la qualità delle produzioni, ma anche il possibile spreco alimentare. In questo modo si passerebbe da un modello reattivo a uno proattivo, capace di gestire la disponibilità del cibo e indirizzarla sulla base dei reali bisogni evitando che finisca nella spazzatura e si perda definitivamente.

L’Italia in questo scenario, pur rispettando sia gli obiettivi del contesto globale indicati nella Agenda 2030 dell’Onu, che quelli di sostenibilità e lotta allo spreco alimentare di Farm to Fork del programma Pac, ha una esigenza locale da coniugare con quanto sopra indicato: la valorizzazione delle proprie eccellenze agroalimentari e la relativa promozione dei territori dove esse nascono e si trasformano.

In questo scenario GLocal la rivoluzione digitale si innesca come opportunità di evoluzione dell’intero sistema in continuità, nelle sue componenti di produzione, controllo, comunicazione.

Vantaggi dell’agricoltura 4.0 e dell’Internet of Farming

L’agricoltura 4.0 rappresenta la declinazione del connubio tra l’agricoltura di precisione e le comunicazioni digitali. Si basa sulla visione di un sistema sostenibile, governato dall’intelligenza artificiale in grado di elaborare dati generati da elementi di vario tipo (sensori, macchinari, camere…) e condivisi seguendo il paradigma di Internet (Internet of Farming).

Il risultato a tendere sarà quello di un modello di filiera in cui la tracciabilità F2F verrà applicata in modo pervasivo, a totale controllo delle dinamiche di domanda e offerta che si sviluppano nelle supply chain dell’agroalimentare.

Senza questa evoluzione tecnologica orientata a un modello di oggetti e soggetti interconnessi, non si riuscirebbe a creare un legame tra le logiche Globali e quelle Locali. Agricoltura 4.0 ha quindi l’obiettivo di legare la qualità con la quantità delle produzioni, permettendo, in questo modo, al tessuto agricolo e zooprofilattico Nazionale di avere un ruolo nel contesto internazionale di Competence Center di Settore.

L’Internet of Farming permetterà di valorizzare ulteriormente alcuni pilastri della cultura rurale Italiana: la biodiversità e le colture autoctone, i cicli di produzione estensiva, il piano dei controlli e i disciplinari di produzione, il modello di filiera, gli istituti tecnici e le facoltà di agraria.

Lo stesso modello di tracciabilità è quindi applicabile ed esteso all’intero settore dell’agroalimentare includendo anche le aziende di trasformazione e la grande distribuzione.

In altre parole il primo presupposto per guardare all’innovazione digitale nel settore primario è quello di guardare a questo processo come a una filiera estesa che parte dal campo e arriva allo scaffale o genericamente, al punto di contatto con il consumatore. Siamo quindi in modo chiaro entrati nel dominio dell’Industry 4.0.

Cisco e il programma Safety for Food (S4F)

Nello scenario dell’Internet of Farming, Agricoltura 4.0, l’Italia può valorizzare ulteriormente le sue eccellenze in ambito agricolo e zootecnico.

L’Italia in questo scenario si candiderebbe a piattaforma abilitante della trasformazione tecnologica del comparto agroalimentare, offrendo tutte le facility (accademy, aziende agricole, macchinari di ultima generazione…) e capability (suolo, acqua, clima, biodiversità…) necessarie a una ricerca e sviluppo applicata e sostenibile, costituendo così un ecosistema di eccellenza a servizio dell’intero pianeta.

Accesso a risorse e terre qualificate, a varie latitudini e con specie produttive diverse, su cui testare tecnologie differenti; disponibilità di tecnologie abilitanti, a partire dalla connettività e dall’Internet of Everything; una rete di aziende e di borghi su tutto il territorio nazionale su cui sperimentare i prototipi; know-how specialistico di natura universitaria e produttiva; capitali privati e pubblici disponibili a sostenere la fase di attrazione, accelerazione e go-to-market delle iniziative: tutto ciò costituiscono elementi qualificanti di un piano di valorizzazione di dimensione globale.

Su queste premesse Cisco ha sviluppato un programma, denominato Safety for Food (S4F), nato dalla collaborazione con Penelope Spa attraverso la piattaforma ValueGo.

L’obiettivo è diffondere l’adozione delle tecnologie del digitale, non solo per rispettare le istanze socio-umanitarie precedentemente declinate, ma anche per acquisire e diffondere le informazioni di valore sulle produzioni nazionali, affinché siano un vero e proprio ambasciatore del gusto e della tradizione enogastronomica italiana capace di rispettare le regole di sostenibilità declinate su scala globale, nonché quelle di sicurezza e trasparenza imposte a livello Europeo.

In concreto significa rendere collegabili sensori, Internet of Things, apparati, wearable nel campo della zootecnia e apparati per esempio per l’irrigazione intelligente o per il monitoraggio di piante, per il controllo delle condizioni ambientali, per la verifica della posizione, lo studio e l’analisi del comportamento degli animali.

Qualunque sia il contesto o la tecnologia, la base di partenza è rappresentata dalla capacità di connessione e dalla sicurezza della connessione.

Cisco indirizza i temi di connettività da una parte e di elaborazione dei dati dall’altra.

Lo schema architetturale prevede l’utilizzo di tecnologie in modo specifico e puntuale, affinché possa realizzarsi il fil rouge necessario all’implementazione di un modello di filiera digitale che sia gemello di quella reale e fisica.

Parliamo dunque di reti di sensori e LORAWan in aree rurali, di 5G e Wifi6 per la logistica, di Wifi/BLE per le interazioni nei siti di trasformazione e produzione (stalle, fabbriche, magazzini…) e nei punti vendita.

Allo stesso tempo parliamo di infrastrutture di elaborazione dei dati con architetture di acquisizione, aggregazione, analisi e presentazione conformi al modello Internet of Thinks: sistemi di edge e fog computing e sistemi di iperconvergenza per Artificial & Business Intelligence.

S4F è ovviamente interessato anche al tema della Cybersecurity. Agricoltura 4.0 implica la combinazione di oggetti/soggetti connessi con la visione Digital Twin. Si tratta di una grandissima opportunità naturalmente, ma significa anche rendere vulnerabile questo dominio.

Cisco ha sviluppato soluzioni che sono espressamente concepite per garantire protezione a domini di produzione, di logistica, di filiera che un tempo non esprimevano questa esigenza. Un esempio certamente molto rilevante in questo senso arriva dall’ambito Industry 4.0.

Se creiamo un mondo parallelo con la rappresentazione dei contesti fisici, e dei prodotti, con le loro caratteristiche, con informazioni che viaggiano e che determinano logiche di produzione, questa rappresentazione va protetta e occorre garantire l’integrità, la confidenzialità e la conservazione sicura dei dati lungo tutta la filiera e durante tutte le transazioni tra entità. Anche questo è terreno d’azione di Cisco.

La visione tecnologica di Cisco

La visione tecnologica è quindi rivolta all’implementazione di un sistema di business fortemente automatizzato e digitalizzato.

La tracciabilità è quindi realizzata attraverso la capacità di scambiare e condividere dati e di memorizzarli in modalità centralizzata o decentralizzata. La soluzione decentralizzata sta avendo un certo spazio nella letteratura di settore.

I modelli considerati prevedono strutture dati consistenti e replicate nei domini presenti in filiera. Si approda in questa logica al tema dei distributed ledger e delle blockchain private.

Questo in sintesi significa la creazione di un libro mastro di filiera che memorizzi le transazioni tra domini e che venga replicato e conservato in ogni dominio/organizzazione dell’ecosistema.

La blockchain privata permette di firmare digitalmente le transazioni, di apporre marche temporali e di cifrare le informazioni. In questo modo F2F trova una declinazione tecnologica che si sposa con l’obiettivo della tracciabilità end-to-end.

L’agroalimentare mostra oggi, un sistema migliorabile in funzionalità e performance. Agricoltura 4.0 getta le basi di un processo evolutivo e di continuous improvement facente leva su dematerializzazione e digitalizzazione.

Infatti, da una parte siamo interessati ai processi di innovazione sia a livello di procedure e metodologie sia a livello di di prodotto vero e proprio. Come si sviluppano nuove tecniche di produzione agricola o nuove “cultivar”, può rappresentare un buon esempio del dove ci stiamo concentrando.

Per questi scenari il digitale offre gli strumenti di misura e analisi dei rendimenti e performance e facilita lo scambio interdisciplinare delle informazioni. Dall’altra parte guardiamo al filone dell’innovazione digitale applicata alla produzione agricola o zootecnica, per sviluppare un sistema a controllo numerico, per l’automazione e la programmabilità delle filiere, capace di implementare il principio di self driving e modelli di supporto alle decisioni.

Tutto questo è quanto ritroviamo come invarianti, all’interno dei trend del precision farming, chain treacebility, safety and security, consumer experience.

In conclusione è necessario comprendere che un processo produttivo non può più essere visto come un insieme di eventi indipendenti, ma come un vero e proprio ecosistema dove le azioni, le scelte, i comportamenti di ogni singolo attore devono leggersi come interdipendenti da altri non solo sul piano produttivo, ma anche ambientale, etico e sostenibile.

L’adozione di tecnologie che aiutano a meglio interpretare le ricadute di ogni singola azione anche su altre – non apparentemente contigue – rappresenta la soluzione al miglioramento produttivo che renderà un alimento sempre di più un bene per tutti, con la sicurezza di tutti e per la sostenibilità dell’intero Pianeta.

Riferimenti bigliografici

Convegno Agricoltura 4.0

Coltivare smart fa molto eco (ovvero l’agricoltura si fa 4.0): il convegno che avrebbe dovuto aprire l’edizione 2020 di MyPlant&Garden è stato spostato online attraverso articoli e approfondimenti e con una ripresa, il prossimo settembre, direttamente sul sito della fiera florovivaistica.

Ecco gli articoli già pubblicati a riguardo:

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