Internet of Things &Smart Agriculture
10 Settembre 2015
Emanuela PalaSeniorAdvisor, Osservatorio Internet of ThingsSchool of Management – Politecnico di Milano
www.osservatori.netInternet of Things & Smart Agriculture 10 Settembre 2015
1. Introduzione all'Internet of Things
2. Il ruolo dell'IoT nel settore agroalimentare
3. L'IoT per la Smart Agriculture
4. Il valore di soluzioni Smart Agriculture
Agenda
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SMART =• Standard
tecnologici aperti• Accessibilità dati
/ raggiungibilità oggetti
• Multifunzionalità
L’espressione Internet of Things descrive un percorso (già avviato) nello sviluppo tecnologico in base al quale, attraverso la rete Internet, potenzialmente ogni oggetto
della nostra esperienza quotidiana acquista una sua identità nel mondo digitale
Oggetti intelligenti (Smart objects)
SMART =• Identificazione• Localizzazione• Diagnosi stato• Metering• Sensing• Attuazione• Elaborazione • Comunicazione
Reti intelligenti (Smart networks)
Internet of ThingsLa definizione di riferimento
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Smart Metering & Smart Grid
Smart City & Smart Environment
Smart Home & Building
eHealthSmart Logistics
Smart FactorySmart Agriculture Smart AssetManagement
Smart Car
Internet of ThingsUn paradigma dai numerosi ambiti applicativi
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Fonti: Ricerche pubblicate nel 2014 riferite al mercato globale
“Total global M2M connections will more than treble from 106.4 million in 2012 to 360.9 million in 2018, at a CAGR of 22.6%" (Ovum, January2014)
“The worldwide IoT install base will see a compound annual growth rate of 17.5 percent from 2013 to 2020, and will encompass billions of connected devices in the world of "third platform" technologies” (IDC, June 2014)
“Smart Home services are set to reach a global market value of $71 billion by 2018, rising from $33 billion last year” (Juniper Research, February2014)
“The global Smart Cities market is expected to reach a value of USD 1,265 billion by 2019, growing at a CAGR of 14.0% from 2013 to 2019” (Trasparency Market Research, October 2014)
“The wireless M2M market will account for $196 Billion in revenue by the end of 2020, following a CAGR of 21% during the six year period between 2014 and 2020" (MarketWatch, September 2014)
“The US accounted for 35 million connections or 19 percent of all global M2M connections at the end of 2013, a figure that is expected to reach 41 million in 2014” (GSMA, September 2014)
Internet of ThingsLe dimensioni del fenomeno
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Mission:� Generare e condividere conoscenza sull’Internet of Things e contribuire allo
sviluppo del mercato italiano
Ricerca•Sviluppare analisi e ricerche che aiutino i player a comprendere il
fenomeno dell’Internet of Things (ambiti applicativi, evoluzione tecnologica, benchmark internazionale, struttura della catena del valore, analisi dei consumatori, normativa, etc.)
Comunicazione•Creare cultura e diffondere la conoscenza sui temi dell’Internet
of Things presso le aziende del settore e i potenziali utenti (organizzazioni pubbliche e private, consumatori)
Community•Creare occasioni di incontro e di confronto tra i principali player che
compongono questo mercato in un contesto pre-competitivo con l’obiettivo di promuovere lo sviluppo del mercato stesso
OBIETTIVI
L'Osservatorio Internet of ThingsMission e Obiettivi
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0,0
1,0
2,0
3,0
4,0
5,0
6,0
7,0
8,0
9,0
2010 2011 2012 2013 2014
La diffusione dell’IoT in Italia nel 2014Gli oggetti connessi tramite rete cellulare
+13%
3,4mln
3,9mln
+25%
5,0mln
+20%
6,0mln
Num
ero
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rete
cel
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re
(mili
oni)
8,0mln
+33%
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Il mercato dell’IoT in Italia nel 2014Il fatturato generato dalle soluzioni ‟cellular”
0
200
400
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800
1.000
1.200
2012 2013 2014
Mili
oni d
i eur
o
810mln
900mln
+11%
1,15mld
+28%
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Il mercato IoT 2014 in Italia - Rete cellulareIl confronto diffusione – valore di mercato
Mercato = 1,15 mld€
Smart Car
4%1%
Smart Home & Building
Smart Metering & Smart Asset Management (Utility)
Smart LogisticsSmart Asset ManagementSmart City & Smart EnvironmentAltro
14%
23%
38%
16%
4%
Diffusione = 8,0 mln
5%
8%2%1%
8%
55%
21%
Smart Car e Smart Home & Building rappresentano, con pesi diversi, oltre il 60% in
termini di diffusione e valore di mercato
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Il mercato IoT 2014 in ItaliaL’estensione della stima: il valore totale
0
200
400
600
800
1.000
1.200
1.400
1.600
Mercato basato surete cellulare
Mercato IoT totale
Mili
oni
Mili
oni d
i eur
o
1,15mld
1,55mld
400mln
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Smart Logistics: soluzioni per la tracciabilità di filiera, la protezione del brand e
il monitoraggio della catena del freddo, per la sicurezza in poli logistici complessi
e per la gestione delle flotte (tracciabilità del mezzo e delle sue condizioni)
Smart Agriculture: applicazioni per il monitoraggio di parametri microclimatici a
supporto dell’agricoltura per migliorare la qualità dei prodotti, ridurre le risorse
utilizzate e l’impatto ambientale
Principale tecnologia
abilitante: RFId
Principale tecnologia
abilitante: WSN
Sistema base
Tag Antenna Reader HW/SWMiddleware
Applicationlayer
Sensori Nodo wireless
IoT nel settore agroalimentareGli ambiti prevalenti
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Smart AgricultureLe principali funzionalità
Smart Agriculture
Agricoltura di precisione
Gestione delle risorse utilizzate
Gestione delle tecniche agricole
• Monitoraggio delle condizioni micro-climatiche • Monitoraggio dei parametri della pianta e del suolo • Monitoraggio dei parametri del prodotto
• Gestione delle risorse idriche• Gestione dei fertilizzanti• Gestione dei fitofarmaci
• Supporto al processo di semina• Supporto al processo di coltivazione• Supporto al processo di raccolta
Sens
ing
Act
ing
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Smart AgricultureL'architettura di riferimento
StazioneBase
Cam
po
Cen
tro
di
elab
oraz
ione
Temperatura Umidità
Temperatura UmiditàRadiazioni
Atmosfera
Suolo
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La tecnologia assume un ruolo abilitante, trasversale alle diverse applicazioni
Fertilizzazione
Climatici –Atmosfera
Climatici –Suolo
Coltivazione – Pianta
Temperatura
Umidità
Intensità del vento
Direzione del vento
Intensità delle precipitazione
Radiazioni solari
Pressione atmosferica
Temperatura
Umidità
Crescita diametrale fusto
TrattamentiFitosanitari
Irrigazione
Smart AgricultureL'architettura di riferimento: sensing
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� Numerose iniziative IoT avviate di recente, atteggiamento positivo e propositivo nei confronti della tecnologia da parte di agricoltori ‟illuminati”
� Diverse le tecnologie abilitanti (reti di sensori, analisi delle immagini), con un buon grado di sviluppo e sinergie potenziali
� Focus sullo sviluppo di modelli agronomici in grado di valorizzare al meglio le informazioni raccolte (data analytics)
Smart Agriculture
Smart AgricultureLo scenario applicativo: una visione di insieme
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Quanto vale l’impatto derivante
dall’applicazione delle tecnologie IoT a
supporto dei processi agricoli?
Il valore di soluzioni Smart AgricultureLo sviluppo di un modello di stima costi-benefici
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Sviluppo di un modello di stima costi-benefici per il settore viticolo biologico:
① Identificazione delle attività impattate dalla tecnologia
② Quantificazione dei benefici per ciascuna attività
③ Analisi dei costi di implementazione della tecnologia
Il valore di soluzioni Smart AgricultureLo sviluppo di un modello di stima costi-benefici
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IRRIGAZIONE
FITOSANITARI
FERTILIZZAZIONE
Il valore di soluzioni Smart AgricultureLe principali attività considerate nell'analisi
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52%Quota dei costi diretti oggetto di riduzione a fronte di adozione di soluzioni IoT
Manodopera
Macchine e attrezzi
Mezzi tecnici
Spese generali
Ammortamento
Interessi per anticipi
Costo capitale fondiario
Il valore di soluzioni Smart AgricultureLe principali voci di costo
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7%
18%
34%11%
30%
Fertilizzazione
Irrigazione
Manodopera
Prodotti Fitosanitari
Carburante
Il valore di soluzioni Smart AgricultureLa scomposizione dei costi interessati
*Riferimento ad azienda media di 10 ettari
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20%
30%
40%
FERTILIZZAZIONERiduzione delle sostanze fertilizzanti utilizzate a fronte della maggior accuratezza delle informazioni di cui l’agricoltore può disporre (efficienza)
IRRIGAZIONERiduzione dell’uso della risorsa idricagrazie alla possibilità di conoscere l’effettivo bisogno idrico (efficienza)
TRATTEMENTI FITOSANITARIRiduzione del numero di trattamentigrazie alla possibilità di anticipare o posticipare il trattamento (tempestività ed appropriatezza)
Il valore di soluzioni Smart AgricultureI benefici
*Riferimento ad azienda media di 10 ettari
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4%
15%
37%
12%
32%
37%
Fertilizzazione
Irrigazione
Manodopera
Carburante
*Riferimento ad azienda media di 10 ettari
Prodotti Fitosanitari
Il valore di soluzioni Smart AgricultureLa scomposizione dei benefici
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Sist
ema
base
Unità Gateway GPRS on centralina meteo
Unità ripetitore
Unità nodo wireless
Sens
ori
Pluviometro, intensità e direzione vento con solar shield
Sensore temperatura e umidità aria
Sensore bagnatura fogliare
Sensore crescita diametrale
Umidità del terreno
Prov
ider
Acc
esso
ri
Pannello solare 20W
Regolatore pannello solare
Paleria e supporti sensori meteo
Batteria 65 Ah
Portabatteria
Batterie per nodo wireless
Inst
alla
zio
ne e
se
rviz
i Costi di installazione
Servizi informatici
Software
Il valore di soluzioni Smart AgricultureL’analisi dei costi
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0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55
Ann
i
Dimensione azienda (ha)
Payback azienda piccola: 3,5 anni
Payback azienda media: 2 anni
Payback azienda grande: 1 anno
Il valore di soluzioni Smart AgriculturePayback time
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L'IoT per la Smart AgricultureConsiderazioni conclusive
� L'IoT rappresenta una interessante opportunità in ambito agroalimentare
� Le numerose iniziative Smart Agriculture avviate sono ancora condizionate però dallo stanziamento di fondi pubblici: necessità comprendere il valore
� Il settore vitivinicolo rappresenta un buon esempio di come l’investimento IoT si ripaghi in fretta
� I benefici di efficienza non solo tuttavia i soli abilitati dall'IoT: sicurezzaalimentare, qualità del prodotto, supporto alla certificazione e comunicazione al consumatore alcuni esempi di non minore interesse
� Fondamentale il ruolo di figure "specialistiche" quali gli agronomi nel raggiungimento dei benefici evidenziati dall'analisi
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Internet of ThingsLe tematiche correlate
Big Data
Modelli di Governance
Modelli di finanziamento
Nuovi modelli di business
Sicurezza
PrivacyInteroperabilità e standard
Regolamentazione
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