Internet of Things for agriculture : state of the art and application scenario in Italy

The constant rise of the world’s population, together with the ongoing climate change and the higher attention on ecology and respect for the environment, requires, for the decades to come, increasing agricultural productivity worldwide, which faces the greatest demand for food and, at the same time, reduces its impact on environment and resource consumption. A concrete solution to these issues is the Internet of Things (IoT) applied to the agriculture sector, which is based on the use of “Smart” sensors, which communicating with each other through wireless networks, can collect and provide useful data for better management of the field and the entire production chain. Within this context, the present work, in collaboration with the Internet of Things Observatory of Politecnico di Milano, aims to deepen this sector, whose diffusion is still limited compared to other application fields of the IoT world. The main objectives of this thesis are, therefore, to provide a detailed knowledge of the state of the art of these solutions for the agriculture sector, obtained through a detailed literature review, and to deepen the main trends regarding the application scenario of such technologies, with particular attention to the Italian case. This latter goal has been achieved thanks to the census of many international cases, most of which are conducted in Italy, and thanks to the STEEP analysis. The present research work has therefore allowed to say that, despite the sector still represents a niche, the prospects for future development, in the wake of ongoing trends, are encouraging, both for the agriculture and logistic field. The push that will allow these solutions to spread widely is given by the continuous development of technology, able to handle and process an ever-increasing amount of data, an indispensable element for the effectiveness of such solutions in the agriculture field.

Il costante aumento della popolazione mondiale, unito ai cambiamenti climatici in atto e alla sempre maggior attenzione a temi dell’ecologia e del rispetto dell’ambiente, rende necessario per i decenni a venire un incremento della produttività agricola a livello planetario, che faccia fronte alla maggior richiesta di cibo, e che consenta al tempo stesso di ridurre il proprio impatto sull’ambiente e sul consumo di risorse. Una soluzione concreta a questi temi è l’Internet of Things (IoT) applicato al settore agricolo, il quale si basa sull’utilizzo di sensori “Smart” che, comunicando tra loro attraverso reti wireless, permettano di raccogliere e fornire dati utili per una migliore gestione del campo e dell’intera filiera produttiva. All’interno di questo contesto, il presente lavoro di tesi, in collaborazione con l’Osservatorio Internet of Things del Politecnico di Milano, si propone di approfondire questo settore, la cui diffusione risulta essere ancora limitata se paragonata ad altri ambiti applicativi del mondo IoT. I principali obiettivi del presente elaborato sono dunque quello di fornire una conoscenza dettagliata dello stato dell’arte di tali soluzioni per il settore agricolo, ottenuta tramite una dettagliata analisi della letteratura scientifica, e quello di approfondire i principali trend in atto per quanto riguarda lo scenario applicativo di tali tecnologie, con particolare attenzione al caso italiano. Quest’ultimo obiettivo è stato raggiunto grazie al censimento di numerosi casi internazionali, di cui la maggior parte condotti in Italia, e all’analisi STEEP. Il presente lavoro di ricerca ha dunque permesso di affermare che, nonostante il settore rappresenti ad oggi ancora una nicchia, le prospettive di sviluppo future, sulla scia dei trend in atto, sono incoraggianti, sia per quanto riguarda l’ambito agricolo che logistico. La spinta che permetterà di fare sì che tali soluzioni si diffondano su larga scala è data dal continuo sviluppo della tecnologia, in grado di gestire ed elaborare una sempre maggior quantità di dati, elemento imprescindibile per l’efficacia di tali soluzioni in campo agricolo.