Avviso MIUR n. 1735 del 13/07/2017
AVVISO PER LA PRESENTAZIONE DI PROGETTI DI RICERCA INDUSTRIALE E SVILUPPO SPERIMENTALE NELLE 12 AREE DI SPECIALIZZAZIONE INDIVIDUATE DAL PNR 2015-2020

TEBAKA
Sistema per acquisizione conoscenze di base del territorio
Il progetto di ricerca industriale proposto ha come obiettivi di base:
- l’acquisizione strutturata di conoscenza (rappresentabile attraverso modelli ed algoritmi/codici di calcolo definiti e validati sperimentalmente) relativa alle condizioni proprie del ciclo di vita annuale delle colture agricole di grano, vite ed olivo e delle variabili significative del territorio/ambiente correlate;
- la realizzazione di un sistema integrato multiscala di piattaforme/carichi paganti satellitari, aerei e terrestri (mobili e fissi) e di un centro di comando/controllo mobile, per la gestione dello svolgimento di osservazioni sistematiche (larga scala), mirate (piccola/media scala), specifiche (on condition su eventi critici) delle colture e dei territori/ambienti connessi;
- la definizione e realizzazione di un ambiente, collegato in rete con il centro di comando/controllo, per la gestione dell’archiviazione delle grandi quantità di dati acquisiti e della loro manipolazione al fine di costruire un sistema di machine learning per la modellazione previsionale ed il supporto alle decisioni nel dominio delle colture agricole;
- la progettazione di un servizio, distribuito in rete, per i coltivatori atto a fornire loro, in modo facile ed economicamente sostenibile, le corrette informazioni a supporto della gestione ottimale dei processi del ciclo produttivo annuale delle loro colture;
- la definizione della metodologia e delle missioni di osservazione migliori nelle varie fasi del ciclo produttivo annuale delle colture per ottimizzare il rapporto costo/benefici.
TEBAKA si pone l’obiettivo di definire una soluzione di “piattaforma integrata” per supportare le colture del grano, della vite e dell’olivo, tutte significativamente presenti sul territorio pugliese, ed opererà attraverso fasi di sviluppo della conoscenza e progettazione/realizzazione di soluzioni prototipali.
Le attività si articolano nella seguente struttura di base:
- Analisi del territorio pugliese, individuazione delle aree e degli appezzamenti coltivati da osservare, definizione/autorizzazione delle missioni operative e verifica delle stesse.
- Definizione delle piattaforme dei vettori e dei payloads (carichi paganti) di sensori da utilizzare (su satelliti già operativi e su sistemi aerei e terrestri da integrare/sviluppare), sviluppo del progetto del centro mobile su terra per la gestione delle missioni ed integrazione operativa con un centro di acquisizione ed elaborazione dati.
- Definizione dei criteri di acquisizione dei dati dalle varie piattaforme/payloads durante le varie missioni previste, verifica dell’adeguatezza operativa sui territori individuati ed elaborazione di base dei dati acquisiti attraverso la rappresentazione in mappe tematiche.
- Definizione dei modelli teorici dei cicli produttivi annuali delle colture agrarie considerate, dei criteri di data fusion dei dati multisensoriali, dei criteri per l’analisi dei dati acquisiti nelle missioni, dei criteri per la realizzazione dei modelli data driven con l’utilizzo di machine learning,e big data analytics, dei criteri per l’integrazione con i modelli teorici e realizzazione dei modelli di base integrati e validati.
- Sviluppo di attività intensiva di acquisizioni dati dalle varie piattaforme/payloads per un affinamento dei modelli costruiti attraverso l’elaborazione di grandi quantità di dati, definizione dei criteri di individuazione dei potenziali fattori critici e sviluppo di modelli/sistemi di supporto alle decisioni per la loro gestione, sviluppo del progetto e del prototipo del sistema completo.
- proposto trasversalmente a tutti progetti di cui DTA è capofila, coerentemente con gli obiettivi dell’Avviso e gli impegni che i proponenti sono chiamati a sottoscrivere con il MIUR, permetterà la valutazione e lo sfruttamento dei risultati, intermedi e finali, la valorizzazione e disseminazione all’interno delle comunità di riferimento, l’individuazione e applicazione di metodi e strumenti capaci di massimizzare le ricadute dell’investimento pubblico e privato.
RISULTATI ATTESI
Il sistema rappresentato consentirà la creazione di conoscenza e di ambienti/prodotti di base utilizzabili anche per ulteriori sperimentazioni ed applicazioni legate ad altre colture ed altri fenomeni presenti sul territorio che abbiano caratteristiche di evoluzione altamente dinamiche (con elementi di non linearità).
Ciò consentirà inoltre lo sviluppo di nuove figure professionali in ambito tecnologico quali esperti di sensoristica, di fenomeni elettromagnetici, di data acquisition (IOT- internet of things), di data fusion (gestione e fusione di grandi volumi di dati multisorgente), di data modeling (modellazione di fenomeni dinamici complessi sia sotto l’aspetto teorico che data driven), di situation awareness (utilizzo di concetti di intelligenza artificaile in ambito machine learning, data analytics, decision support systems) oltre a sviluppare nuove competenze e strumentazione per ricercatori, agronomi, fitopatologi ed entomologi nonché esperti di gestione del territorio.
Il progetto proposto ha come obiettivo finale la realizzazione di un prototipo di prodotto/servizio innovativo per il mondo agricolo, in particolare per le colture del grano, dell’olivo e della vite, inteso a fornire mezzi e conoscenza strutturata per l’acquisizione e la messa a disposizione di informazioni atte a prendere decisioni per la gestione, in particolare per fornire indicazioni nelle fasi iniziali di potenziali e/o manifeste criticità ed orientare le azioni migliori conseguenti.
La sua destinazione d’uso rivolta prioritariamente ad un utilizzo per grandi dimensioni territoriali mantiene comunque la sua validità per aree più ridotte, favorendo sotto questo aspetto il concetto di utilizzo congiunto tra più attori per poter godere dei benefici di innovative soluzioni attraverso costi accessibili. Il concetto di operare con modelli di sviluppo dei cicli produttivi annuali consente inoltre di valutare con migliore approssimazione il risultato industriale finale, e quindi economico, delle produzioni in essere. Dal punto di vista del business e della sua competitività come “piattaforme integrata” la soluzione consente, sia ad imprese private che ad Enti pubblici, di progettare servizi ad alto valore aggiunto che, nel caso dei privati, hanno valore principalmente in attività di consulenza con ricadute dirette mentre nel caso del pubblico, oltre a ciò, ci sono le ricadute derivanti dal maggior valore costruibile sul territorio dalle produzioni agricole.
Capofila: DTA – Distretto Tecnologico Aerospaziale Pugliese scarl
Soci esecutori DTA:
Politecnico di Bari
Università di Bari
Università del Salento
CNR – Consiglio Nazionale delle Ricerche
ENEA – Agenzia nazionale per le nuove tecnologie, l’energia e lo sviluppo economico sostenibile
Planetek s.r.l.
Co-proponenti:
ASI – Agenzia Spaziale Italiana
Magnaghi Aeronautica s.r.l.
SIT – Servizi di Informazione Territoriali s.r.l
Budget totale: 6,2M€
Responsabile scientifico: Luigi Ponti
PM: Silvano Capuzzo, Manuela Matarrese
Per maggiori informazioni: manuela.matarrese@dtascarl.it