Droni, AI e raccoglitori robotizzati: incontra la fattoria completamente autonoma | William Boston, WSJ Nuove tecnologie stanno aprendo la strada a fattorie che possono funzionare da sole, con un input umano minimo. Nelle verdi colline della regione Palouse nello stato di Washington, il trattore di Andrew Nelson ronzia attraverso i campi di grano della sua fattoria di 7.500 acri. All'interno della cabina, non sta afferrando il volante: è in una chiamata Zoom o controlla i messaggi. Ingegnere del software e agricoltore di quinta generazione, Nelson, 41 anni, è all'avanguardia di una trasformazione che sta cambiando il modo in cui coltiviamo e raccogliamo il nostro cibo. Il trattore non sta solo guidando da solo; il suo insieme di sensori, telecamere e software analitico sta anche decidendo costantemente dove e quando spruzzare fertilizzante o eliminare le erbacce. Molte fattorie moderne utilizzano già trattori guidati da GPS e tecnologie digitali come i sistemi di gestione delle fattorie. Ora, i progressi nell'intelligenza artificiale significano che il passo successivo—la fattoria autonoma, con solo un minimo intervento umano—sta finalmente prendendo forma. Immagina una fattoria dove flotte di trattori autonomi, droni e mietitrici sono guidati da AI che adatta le operazioni minuto per minuto in base ai dati del suolo e del clima. I sensori monitorerebbero la salute delle piante su migliaia di acri, attivando spruzzature o irrigazioni precise esattamente dove necessario. Gli agricoltori potrebbero scambiare lunghe ore nella cabina con il monitoraggio dei cruscotti e prendere decisioni di alto livello. Ogni seme, goccia d'acqua e oncia di fertilizzante sarebbe ottimizzata per aumentare i raccolti e proteggere la terra—guidata da un sistema connesso che diventa più intelligente con ogni stagione. Gran parte della tecnologia per alimentare una rivoluzione autonoma nell'agricoltura esiste già o è quasi pronta per il lancio sul mercato. "Stiamo appena arrivando a un punto di svolta nella fattibilità commerciale di molte di queste tecnologie," afferma David Fiocco, partner senior di McKinsey & Co. che guida la ricerca sull'innovazione agricola. Un sondaggio di McKinsey nel 2022 ha rilevato che circa due terzi delle fattorie americane utilizzano sistemi digitali per gestire le loro operazioni agricole, ma solo il 15% delle grandi fattorie e solo il 4% delle più piccole hanno ancora investito significativamente in robotica o automazione. Fiocco prevede che l'uso dei robot aumenterà drasticamente nei prossimi anni. Nonostante la promessa degli strumenti digitali e delle macchine autonome, il costo è una grande barriera. La connettività è un altro ostacolo. I robot devono comunicare tra loro. Trasferire dati su un cloud richiede internet a banda larga, e da un campo remoto che probabilmente deve essere wireless. Ma internet wireless e banda larga terrestre non sono disponibili ovunque nella campagna americana. Nei paesi in via di sviluppo, il divario digitale è ancora più ampio. Alcuni agricoltori stanno sperimentando con l'edge computing, un design di rete che memorizza i dati più vicino a dove originano. Ma gli esperti affermano che alla fine le fattorie devono essere connesse a sistemi basati su cloud. Ecco uno sguardo ad alcuni dei componenti essenziali nella visione della fattoria autonoma. Trattori autonomi Trattori che possono piantare, lavorare e raccogliere con poca o solo supervisione umana remota stanno passando dal prototipo alla pratica. I produttori tradizionali e le startup tecnologiche stanno scommettendo in grande. Monarch Tractor, un'azienda di Livermore, California, ha lanciato un trattore completamente elettrico, "opzionale per il conducente" che ora lavora nelle vigne. Il suo modello MK-V può funzionare fino a 14 ore con una carica ed essere pronto a ripartire dopo sei ore collegato. Farmwise, un'altra azienda californiana, ha sviluppato un diserbante e un aratro meccanico guidato da AI che utilizza la visione computerizzata e la robotica per identificare e strappare le erbacce, funzionando giorno e notte, riducendo la necessità di erbicidi. Ad aprile, il gigante delle insalate Taylor Farms ha acquisito Farmwise, citando la promessa della tecnologia di ridurre i costi di manodopera e supportare un'agricoltura più sostenibile. Deere & Co. sta adottando un approccio incrementale, aggiungendo strati di automazione per aiutare gli agricoltori a sentirsi a proprio agio con la tecnologia—e vedere risultati immediati—mentre prepara la strada verso la piena autonomia. Alcuni dei grandi spruzzatori di Deere utilizzano la tecnologia "See & Spray" che incorpora visione computerizzata e apprendimento automatico per mirare alle erbacce nei raccolti di soia, mais e cotone. Addestrato su migliaia di immagini per identificare le erbacce in tempo reale e comandare ugelli individuali per spruzzare solo dove necessario, riduce l'uso di erbicidi fino a due terzi, afferma l'azienda. Trentasei telecamere montate su un braccio spruzzatore scansionano i campi a 2.100 piedi quadrati al secondo—ben oltre ciò che l'occhio umano può gestire. Utilizzare dati e AI per analizzare piante individuali potrebbe eventualmente diventare una pratica comune in agricoltura. Una fattoria di 5.000 acri può contenere circa 750 milioni di piante, e la sfida è dare a ciascuna la sua dose di cure amorevoli. "La tecnologia di rilevamento abbinata a modelli, abbinata all'automazione e infine all'autonomia dove ha senso—c'è molta opportunità lì," afferma Sarah Schinckel, direttrice delle tecnologie emergenti presso l'azienda di Moline, Illinois. Robot e droni per la raccolta della frutta L'automazione, ora più spesso utilizzata in grandi fattorie con grano o mais disposti in file ordinate, è una sfida maggiore per colture come frutta e bacche, che maturano in tempi diversi e crescono su alberi o cespugli. Mantenere e raccogliere queste cosiddette colture speciali è laborioso. "Nelle colture speciali, il piccolo esercito di diserbanti e raccoglitori potrebbe presto essere sostituito da una o due persone che supervisionano la tecnologia. Potrebbe essere un decennio, ma è lì che stiamo andando," afferma Fiocco di McKinsey. Frutti fragili come fragole e uva pongono una grande sfida. Tortuga, una startup tecnologica agricola di Denver, ha sviluppato un robot per svolgere il lavoro. Tortuga è stata acquisita a marzo dalla società di agricoltura verticale Oishii. Il robot assomiglia al rover marziano della NASA con pneumatici spessi e braccia allungate. Si muove lungo un letto di fragole o uva e utilizza un lungo braccio pinzato per raggiungere la vite e staccare una singola bacca o un grappolo d'uva, posandoli delicatamente in un cesto. "La raccolta robotica può offrire maggiore coerenza ed efficienza rispetto al lavoro manuale, riducendo le spese e affrontando le carenze di manodopera che colpiscono l'industria nel suo complesso," ha affermato Brendan Somerville, direttore operativo e co-fondatore di Oishii in un'email, aggiungendo che la visione a lungo termine dell'azienda è quella di automatizzare completamente le sue operazioni di raccolta. Tevel Aerobotics Technologies, con sede in Israele, mira ad aiutare i coltivatori di frutta a ridurre la necessità di manodopera con i suoi "Robot Volanti Autonomi" che possono potare, diradare e raccogliere colture. Utilizzando AI e visione artificiale, i robot localizzano il frutto, determinano se è maturo e poi lo staccano dall'albero. "I coltivatori che non adottano la robotica non sopravvivranno—non hanno semplicemente scelta," afferma il CEO e fondatore di Tevel, Yaniv Maor. Tuttavia, scalare rimane una sfida di costo per l'azienda. Rilevamento remoto, analisi delle immagini Droni e satelliti, guidati dall'intelligenza artificiale, stanno trasformando le fattorie in operazioni basate sui dati. Catturando immagini dettagliate e letture dei sensori, creano "gemelli digitali"—repliche virtuali dei campi che mostrano esattamente dove le colture sono troppo secche, troppo bagnate o sotto attacco da malattie o parassiti. Questa tecnologia consente agli agricoltori di individuare i problemi precocemente e di mirare a interventi più precisi, riducendo gli sprechi e aumentando i raccolti. Sebbene alcuni pezzi di questo sistema siano già in atto, il passo successivo è una rete completamente connessa di macchine che non solo rilevano problemi ma apprendono da essi. Ranveer Chandra, un dirigente senior di Microsoft che ha guidato le applicazioni tecnologiche agricole, vede un futuro in cui trattori e droni lavorano in tandem, eseguendo compiti come piantare o spruzzare mentre alimentano continuamente nuovi dati nei modelli AI adattati alle condizioni di ciascuna fattoria. "Ci sarà più automazione, più uso di droni, più robotica—non saranno fattorie senza agricoltori, ma l'AI amplificherà significativamente la produttività di ogni coltivatore," afferma Chandra. "Ogni volta che un drone vola o un trattore pianta, sta raccogliendo dati che aggiornano il modello AI unico della fattoria."