Il Sensore di Localizzazione

L’ultimo decennio ha visto una rivoluzione digitale nell’ambito dell’agricoltura. L’Internet of Things (IoT) è una famiglia di tecnologie molto promettenti che è in grado di offrire molte soluzioni per la digitalizzazione e la modernizzazione dell’agricoltura. Un campo a cui può essere applicata l’Internet degli oggetti è quello della localizzazione e della gestione del bestiame. I servizi basati sulla localizzazione sono tra le applicazioni più interessanti legate all’IoT, grazie all’implementazione di una rete di sensori, in grado di raccogliere e trasmettere dati al fine di determinare la posizione degli obiettivi.

L’obiettivo principale di questo progetto è quello di presentare un sistema di localizzazione individuale per gli animali per verificare i loro movimenti e attività comportamentali su vaste aree. Ciò sarà realizzato attraverso l’integrazione congiunta di tecniche di comunicazione wireless su banda con licenza (e senza licenza) con il sistema GPS e il cloud. Le tecniche tradizionalmente adottate in quest’area riguardano l’uso del GPS Tracker nei collari di animali che integrano un modulo GPS per la localizzazione dei segnali satellitari e un componente hardware per la trasmissione dei dati di posizione acquisiti su una rete di telefonia mobile. Tuttavia, queste soluzioni sono limitate dalla scarsa copertura radio mobile nei territori periferici rurali. Per ovviare a questo inconveniente, il progetto prevede di confrontare le prestazioni ottenibili attraverso l’uso delle tradizionali tecnologie di rete mobile radio e nuove soluzioni sia nell’area NB-IoT su banda con licenza e LPWAN, su larghezza di banda senza licenza, con bassissimo consumo energetico e ampia copertura come LORAWAN. Queste soluzioni sono particolarmente adatte per coprire aree rurali marginali di grandi dimensioni.

Ad esempio, dalle figure mostrate, ogni animale è attaccato con un tag del sensore, che è minimo per non influenzare le attività dell’animale. Il tag del sensore integra un accelerometro, una temperatura, sensori GPS, tra gli altri con un microcontrollore e un modulo radio, che trasmette periodicamente i dati al gateway più vicino tramite tecnologie radio (tecnologie cellulari, tecnologie satellitari, tecnologie LoRa) a seconda dell’ambiente. I dati vengono inviati al Cloud per l’analisi in tempo reale o memorizzati per i report di tendenza. Questo sistema è efficiente e aiuta a prevenire furti e eventi ostili. Ad esempio, se c’è un tentativo di tagliare o rimuovere il collare o attaccare l’animale, il sistema invia un SMS con la posizione dell’evento al pastore presentandolo come una “vibrazione” sul suo smartphone. Inoltre, il sistema conta il gregge ogni 5 o X minuti all’interno della copertura della gamma polare. Se manca un animale, il sistema invia un SMS al mandriano in merito all’ID dell’animale mancante.

Inoltre, il tag dei sensori raccoglie i dati in modo continuo – 24 ore al giorno, ogni giorno, consentendo ai lavoratori di rilevare e rispondere alle anomalie nel comportamento e nei segni vitali di un animale. Ogni sensore misura la temperatura corporea e l’attività, e i dati vengono inviati al Cloud per l’analisi in tempo reale o memorizzati per i report di tendenza. Le applicazioni scansionano i dati per valori anomali come un animale che mostra mobilità ridotta o temperatura corporea elevata, che potrebbero essere segni di malattia. I lavoratori vengono quindi informati dell’anomalia e possono agire rapidamente per prevenire il peggioramento o la diffusione della malattia.