Digitalizing agri-food supply chains to achieve sustainable development goals : a systematic literature review

Sustainability in the agri-food supply chain has always been a critical issue to be tackled, particularly in the recent decades due to a constant grow of the global population. The increase of food production and consumption lead to higher food waste generation, environmental resource consumption, air and water pollution, biodiversity loss. Looking ahead to the 2030 Agenda for Sustainable Development Goals (SDGs), to achieve the targets set and improve the sustainability of agri-food performances, a change is required. During the last years with the advent of Industry 4.0 technologies new opportunities emerged to improve the sustainability of the agri-food practices. In particular, this sector is characterized by several criticalities in dealing with large amounts of data generated. Data-driven technologies as big data, internet of things, machine learning have the adequate capabilities to collect and manage high volume of data to generate valuable solutions. A shift from the traditional agricultural practices towards smart farming activities to improve sustainability is required. The main purpose of this thesis is to understand how digital technologies can be applied to support the achievement of the SDGs, by studying through a systematic literature review the current work done and the solutions proposed. Accordingly, to the outcome of the review a general framework is designed to support practitioners in understanding what are the main functions provided by the technologies as big data analytics, internet of things, machine learning to solve specific problems and enhance more sustainable performances. In conclusion the main future research directions are defined to improve the limitations of the current study by expanding and deepening the knowledge area.

La sostenibilità nella filiera agroalimentare è da sempre un tema critico da affrontare, soprattutto negli ultimi decenni a causa di una crescita costante della popolazione mondiale. L'aumento della produzione e del consumo di cibo hanno portato a una maggiore produzione di rifiuti alimentari, consumo di risorse ambientali, inquinamento atmosferico e idrico e perdita di biodiversità. Guardando al futuro verso l’Agenda 2030 per gli Obiettivi di Sviluppo Sostenibile (SDGs), per raggiungere gli obiettivi prefissati e migliorare la sostenibilità delle performance agroalimentari, è necessario un cambiamento. Negli ultimi anni con l'avvento delle tecnologie dell'Industria 4.0 sono emerse nuove opportunità per migliorare la sostenibilità delle pratiche agroalimentari. In particolare, questo settore è caratterizzato da diverse criticità nel trattare i grandi volumi di dati generati. Le nuove tecnologie come big data, internet of things e machine learning hanno le capacità adeguate a raccogliere e gestire un volume elevato di dati da cui generare soluzioni più sostenibili. È necessario un passaggio dalle pratiche agricole tradizionali ad attività di agricoltura intelligente e più sostenibili. Lo scopo principale di questa tesi è capire come le tecnologie digitali possano essere applicate a supporto del raggiungimento degli SDGs studiando, attraverso una revisione sistematica della letteratura, il lavoro attualmente svolto e le soluzioni proposte. In seguito alla revisione della letteratura è stato disegnato un modello generale per aiutare i professionisti nell’individuare quali siano le principali funzioni fornite dalle tecnologie come big data analytics, internet of things, machine learning per risolvere problemi specifici e ottener performance più sostenibili. In conclusione al lavoro vengono definite le principali direzioni di ricerca future per superare i limiti dell’attuale ricerca ampliando e approfondendo le tematiche considerate.