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project - EIP-AGRI Operational Group

ROVITIS 4.0 - Operational Group focusing on innovative system for the viticultural sector based on a robotic management - robot/sensors/DSS - of the v
ROVITIS 4.0 - Gruppo operativo per la diffusione di robot autonomo connesso a DSS per la gestione sostenibile ed efficiente del vigneto

Completed | 2018 - 2020 Italy
Completed | 2018 - 2020 Italy
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Objectives

Rovitis 4.0 proposes an innovative system for the viticultural sector of Veneto Region, based on a robotic management of the vineyard characterized by the interaction of robot - sensors - DSS (Decision Support System).


The purpose is the realization of a self-managed farm able to intervene in the fields when it is really necessary, minimizing human-labour intervention. The benefits are: economic (labor reduction, resource optimization, better production), environmental (phyto-pharmaceuticals reduction) and social (reducing operator risks). The system is going to be experimented in conventional and organic farms, with a technology accessible also to small farms (the majority in Veneto).


Objectives

Rovitis 4.0 propone un sistema innovativo per il settore vitivinicolo Veneto: gestione robotizzata del vigneto, basata sul dialogo tra mezzo robotico, sensoristica e DSS (Sistema di Supporto alle Decisioni) per ottenere un’azienda autogestita, intervenendo solo quando serve e riducendo l'intervento umano. I vantaggi sono: economici (riduzione manodopera, ottimizzazione risorse, migliore produzione), ambientali (riduzione fitofarmaci) e sociali (riduzione rischi). Costi di realizzazione contenuti consentiranno l'accessibilità anche alle piccole aziende (tipiche in Veneto). L'effettiva convenienza sarà definita sperimentando sia in azienda convenzionale che biologica.


Activities

Rovitis 4.0 wants to prove the convenience of a vineyard management based on robotic techniques, bridging the gap between latest technology and primary sector. The basic idea is that of an autonomous farm, self-managed through the use of field sensors and robots. With the open field test of two robot prototypes developed in the demo project, the specific objectives are:


1.demonstrating the suitability, safety, economical and environmental sustainability of the robotic vineyard management


2.showing when this investment is convenient for the producer


3.transferring the project results at IT and EU level and networking with EIP-AGRI and RRN


Activities

Rispetto alle principali funzioni dei robot (svolgere autonomamente attività quali trattamenti, lavorazioni, sfalci, ricevere comandi da remoto, raccogliere dati, cooperare fra robot-robot e robot-DSS) gli obiettivi di Rovitis 4.0 sono:


1.mostrare, a partire dai 2 prototipi, che la gestione robotizzata del vigneto è sicura, efficace, sostenibile economicamente e ambientalmente 


2.dimostrare in quali circostanze per il produttore è conveniente effettuare l’investimento


3.trasferire questo modello in nuovi possibili arealigrazie al networking con la rete comunitaria dei PEI-AGRI e della Rete Rurale Nazionale (RRN)


Contexte

Nel comparto vino il Veneto è la prima regione produttrice d’Italia (10.208.920 ettolitri di vino) e con i suoi 87.000 Ha a fine 2016 si avvia ad essere anche la prima regione in termini di superficie vitata. Il settore vitivinicolo veneto però, per poter rimanere competitivo, deve puntare in futuro a pratiche agronomiche e di precision farming più attuali, che includano l’applicazione dei principi della viticoltura di precisione.


Nel corso degli ultimi anni, nel settore vitivinicolo, sono state sviluppate e adattate molte tecnologie volte a migliorare la gestione aziendale (razionalizzazione delle concimazioni, riduzione dei consumi idrici, dei fitofarmaci, ecc.), basate su sistemi di raccolta di informazioni che abbinano hardware e software innovativi in grado di analizzare dati da fonti multiple (immagini e sensori di ultima generazione), in tempo reale. Con tali tecniche è possibile effettuare interventi mirati di concimazione, irrigazione e protezione delle piante diversificati su singole parcelle nell’ambito di uno stesso appezzamento, permettendo al viticoltore di migliorare


le rese qualitative del proprio vigneto. Tuttavia molte delle soluzioni attualmente proposte sul mercato hanno forti limiti di costo o applicabilità. Solo le aziende viticole con almeno qualche decina di ettari possono pensare di dotarsi di questi impianti, mentre tutte le altre piccole-medie aziende Venete si troverebbero in difficoltà nell'adeguamento tecnologico, restando escluse dai processi di innovazione. Da queste considerazioni è nata l'idea del progetto Rovitis 4.0.


Further details
Main funding source
Rural development 2014-2020 for Operational Groups
Rural Development Programme
2014IT06RDRP014 Italy - Rural Development Programme (Regional) - Veneto
Location details
Main geographical location
Padova
Other geographical location
Treviso

€ 587251.42

Total budget

Total contributions from EAFRD, national co-financing, additional national financing and other financing.

Contacts

  • Azienda Agricola Giorgio Pantano

    Project coordinator

  • CET Elettronics snc

    Project partner

  • CREA-VE

    Project partner

  • Confagricoltura Veneto

    Project partner

  • Energreen

    Project partner

  • Terre Grosse Soc. Agr. s.s.

    Project partner

  • University of Maribor, Faculty of Agriculture and Life Sciences

    Project partner

  • Università degli Studi di Padova – Centro CIRVE

    Project partner

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3 Practice Abstracts

Evaluations of the application of robotization in viticulture developed by Rovitis 4.0 provided positive data. In the first phase, the use of the robot was limited to vine defense and provided effective protection and contained distribution costs, compared to the same operations performed with conventional equipment. In absolute terms, the limited cost reduction in the distribution of defense products might seem to be a barrier to investing in robotization, compared to ordinary management. However, this choice will be a necessity in the near future, in order to be able to ensure sustainability for farms in the medium to long term (reduction of phytosanitary products, temporal and spatial flexibility and more targeted interventions), which is also fundamental for the introduction of precision defense techniques and alternative methods in vine defense. The self-driving robot, including the dynamic spraying system, can also be easily adapted in the short term to other crop operations and tree systems. For greater cost reduction, so that small farms can have easier access to the proposed technology, the use of open source software and public support can be assumed. Hardware costs can be reduced in the future through economies of scale, advancement in the technologies used, and through a different inclusive and decentralized supply chain.


Le valutazioni relative all'applicazione della robotizzazione in viticoltura, sviluppate da Rovitis 4.0 hanno fornito dati positivi. Nella prima fase l'utilizzo del robot è stato limitato alla difesa della vite e ha permesso di garantire una efficace protezione e di contenere i costi di distribuzione, rispetto alle stesse operazioni eseguite con attrezzatura convenzionale. In termini assoluti, la limitata riduzione dei costi nella distribuzione dei prodotti di difesa potrebbe sembrare una barriera all’investimento nella robotizzazione, rispetto alla gestione ordinaria. Tuttavia questa scelta rappresenterà una necessità nel prossimo futuro, per riuscire a garantire una sostenibilità alle aziende nel medio-lungo periodo (riduzione di prodotti fitosanitari, flessibilità temporale e spaziale e interventi più mirati), fondamentale anche per l'introduzione di tecniche di difesa di precisione e di metodi alternativi nella difesa della vite. Il robot a guida autonoma, tra cui il sistema di irrorazione dinamico, potrà essere adattato facilmente nel breve periodo anche ad altre operazioni colturali e ad altri sistemi arborei. Per una maggiore riduzione dei costi, affinché le piccole aziende possano avere più facilmente accesso alla tecnologia proposta, si può ipotizzare il ricorso a software open source e il supporto pubblico. I costi hardware potranno essere ridotti in futuro grazie alle economie di scala, all'avanzamento nelle tecnologie impiegate e attraverso una diversa filiera produttiva inclusiva e decentralizzata.


Rovitis 4.0 aims to realize the idea of a self-managed farm, based on autonomous vehicles that navigate the vineyard without the presence of the operator and who can recognize how to intervene in the field with respect to the real needs of plants. This will be achieved through the dialogue between a self-propelled unmanned machine and the sensors, which will be present both on board the vehicle and located in the field. The interface between these two operating entities will be implemented through an IT program (DSS-decision support system) able to process the data and decide the agronomic operations to be carried out. The intervention of the operator will be limited to the confirmation of the interventions suggested by the DSS,  to the operations of filling the pesticide tank, and to refueling. The expected result within the project is therefore the creation of an autonomous machine (robot) of small dimensions designed to contain costs and be easily amortized even for small companies . However, the coordinated use of several machines makes this solution applicable to medium-large companies. The expected benefits are the follows:


• affordable cost also for small - medium companies


• intelligent use of labor


• different management of the vineyard aimed at improving the quality of the grapes


• saving of plant protection products due to automated dosage


• elimination of the risks of the winemaker associated to the use of the tractor


• elimination of risks to the health of the operator resulting from contact with pesticides


• possibility of interventions outside the normal daily working time


• reduction of costs in the slow inter row operations carried out in substitution of chemical weeding.


Rovitis 4.0 intende realizzare l’idea di un’azienda autogestita, basata su mezzi autonomi che navigano nel vigneto senza la presenza dell'operatore e che sappiano riconoscere come intervenire in campo rispetto alle reali esigenze delle colture. Ciò verrà realizzato attraverso il dialogo fra una macchina semovente senza pilota e la sensoristica, che sarà presente sia a bordo del mezzo, sia localizzata in campo. L’interfaccia fra queste due realtà operative verrà realizzata attraverso un software (DSS-sistema di supporto alle decisioni) in grado di elaborare i dati e decidere le operazioni agronomiche da svolgere. L’intervento dell’operatore sarà limitato alla conferma degli interventi suggeriti dal DSS, alle operazioni di carico dei fitofarmaci, ed alle operazioni di rifornimento dl carburante. 


Il risultato atteso è pertanto la realizzazione di un robot di piccole dimensioni progettato per contenere i costi ed essere facilmente ammortizzabile anche per le piccole aziende. L’utilizzo coordinato di più macchine rende tuttavia applicabile tale soluzione anche per le aziende di medio-grandi dimensioni. 


Benfici attesi:


• costo accessibile anche per le piccole- medie aziende 


• utilizzo intelligente della manodopera 


• diversa gestione del vigneto volta al miglioramento della qualità dell'uva 


• risparmio di prodotti fitosanitari per effetto del dosaggio automatizzato 


• eliminazione dei rischi del viticoltore legato all'uso del trattore 


• eliminazione dei rischi alla salute dell'operatore derivante dal contatto con pesticidi 


• possibilità di interventi slegati dal normale orario lavorativo giornaliero 


• riduzione dei costi nelle operazioni inter-ceppo svolte in sostituzione del diserbo chimico


In the wine sector, Veneto is the first producing region in Italy, but despite this, the spread and application of devices and technologies for automation and precision agriculture in vineyard management are still limited. Moreover, in the case of the few solutions available on the market, these are too burdensome for medium-small companies. This represents a loss of opportunity for wineries, as the management of repetitive operations, such as phytosanitary treatments, could be entrusted to automated devices (robots), with numerous benefits for the farmers and for the environment.


Nel comparto vino il Veneto è la prima regione produttrice in Italia, ma nonostante ciò, la diffusione e l’applicazione di dispositivi e tecnologie per l’automazione e per l’agricoltura di precisione nella gestione dei vigneti risultano ancora limitate. Inoltre, nel caso delle poche soluzioni disponibili sul mercato, queste risultano troppo onerose per le aziende di medie-piccole dimensioni. Ciò rappresenta una perdita di opportunità per le aziende vitivinicole, in quanto la gestione di operazioni ripetitive, quali ad esempio i trattamenti fitosanitari, potrebbero essere affidata a dei dispositivi automatizzati (robot), con numerosi benefici per l’agricoltore.