Ingegnere di biosensori Azahar Aliprofessore assistente di scienze animali E ingegneria dei sistemi biologici al Virginia Tech, si sta preparando per l’arrivo di un quarto rivoluzione agricola.
Per il professore assistente Azahar Ali, tre tecnologie si distinguono per il loro potenziale nel promuovere un’agricoltura di precisione e rispettosa del clima: sensori agricoli indossabili, dispositivi intelligenti e intelligenza artificiale. Illustrazione di Sam Dean per Virginia Tech.
Si prevede che si tratti di un’era che sfrutterà il potenziale di trasformazione delle tecnologie connettive emerse durante la Quarta Rivoluzione Industriale. Per Ali, tre tecnologie si distinguono per il loro potenziale nel promuovere un’agricoltura di precisione e rispettosa del clima: sensori agricoli indossabili, dispositivi abilitati all’Internet delle cose – o “intelligenti” – e intelligenza artificiale (AI).
In un articolo di revisione pubblicato da Advanced Intelligent Systems, Ali e colleghi Matin Ataei Kachouei del Scuola di Scienze Animali e Ajeet Kaushik della Florida Polytechnic University hanno scritto che la fusione di queste tecnologie all’avanguardia potrebbe creare un cambio di paradigma nel modo in cui il settore agricolo monitora la sicurezza e la qualità alimentare, la salute e la produttività delle piante in tutto il mondo.
Per Ali, dare priorità a un monitoraggio rapido, accurato e tempestivo sarà fondamentale per nutrire in modo sostenibile e sicuro la popolazione globale in rapida crescita, che si prevede raggiungerà i 10 miliardi entro il 2050 e richiederà il 50% in più di cibo per mantenere la catena di approvvigionamento alimentare mondiale. secondo l’articolo.
Secondo il Rapporto 2023 sulla produttività agricola globale, o GAPrilasciato attraverso il Facoltà di Agraria e Scienze della Vitala crescita della produttività agricola globale si è notevolmente contratta e gli attuali sforzi per espandere la produzione in modo sostenibile sono inadeguati.
Ali ha affermato che i ricercatori dovranno collaborare per sfruttare tutto il potenziale delle nuove tecnologie che potrebbero aiutare i produttori a tenere il passo con la domanda futura. Gli agronomi devono collaborare con esperti in ingegneria, medicina umana e veterinaria e scienza dei materiali.
“C’è un enorme divario in questo tipo di collaborazione”, ha detto Ali. “Sviluppo sensori, ma ho bisogno di collaborare con esperti di machine learning. Dobbiamo impegnarci in una maggiore collaborazione per risolvere la crisi alimentare”.
Nel loro articolo, Ali, Kachouei e Kaushik hanno illustrato i recenti progressi compiuti dai ricercatori nell’applicazione di sensori, dispositivi intelligenti e intelligenza artificiale nel monitoraggio di alimenti e piante. Descrivono inoltre il potenziale e le sfide legate alla combinazione delle tecnologie.
La tecnologia dei sensori alimentari ha visto uno sviluppo notevole, hanno scritto, con particolare attenzione alla misurazione delle tossine, dell’umidità, del pH, della freschezza, della temperatura, dei contaminanti e degli agenti patogeni. Tenere sotto controllo questi fattori è fondamentale per la sicurezza alimentare, la qualità degli alimenti e gli elevati standard di imballaggio.
I ricercatori hanno descritto come queste capacità di rilevamento potrebbero essere migliorate se abbinate ad altre tecnologie: con l’abbinamento di sensori e dispositivi intelligenti, i sistemi di rilevamento di cibo, bestiame e piante potrebbero raccogliere dati con precisione in tempo reale, sul posto e su larga scala. Le reti di prossima generazione potrebbero quindi trasmettere rapidamente gli elevati volumi di dati generati da tali sistemi.
L’intelligenza artificiale potrebbe semplificare l’analisi dei dati attraverso l’elaborazione automatica dei dati, hanno scritto i ricercatori. L’intelligenza artificiale potrebbe assorbire i volumi di dati generati dai sensori intelligenti, ha affermato Ali. La combinazione di dispositivi intelligenti e intelligenza artificiale offre anche il potenziale per l’analisi predittiva, consentendo ai produttori di anticipare in modo proattivo sfide come epidemie e modelli meteorologici.
In tutto l’articolo, Ali e i suoi colleghi hanno evidenziato esempi di come i ricercatori stanno attualmente esplorando l’integrazione di molteplici tecnologie, compreso lo sviluppo di sensori elettrochimici utilizzati per rilevare biomarcatori di malattie nel latte vaccino, nel succo d’arancia e nel succo di mela, e l’uso di microaghi sensori vegetali integrati insieme a dispositivi stampati in 3D basati su smartphone per rilevare virus nei pomodori.
Ali e i suoi colleghi vedono promettenti in queste soluzioni, ma hanno anche notato le sfide esistenti per sfruttare le tecnologie della quarta rivoluzione agricola: ci sono problemi di sicurezza nella raccolta dei dati utilizzando sensori intelligenti; i costi dei sensori, dell’infrastruttura di rete e della gestione dei dati potrebbero essere proibitivi; e potrebbero esserci problemi di connettività Internet quando si utilizzano dispositivi intelligenti nelle aree rurali o remote dove si trovano molte aziende agricole.
Per affrontare queste sfide, Ali ha sottolineato la collaborazione, non solo tra gli scienziati ma anche con i politici e gli agricoltori. “Per risolvere i nostri problemi comuni, dobbiamo lavorare insieme”, ha affermato.
Fonte: VirginiaTech
Da un’altra testata giornalistica. news de www.technology.org
