Macchine, impianti e strutture per un'agricoltura di precisione
A.A. 2020/2021
Obiettivi formativi
Conoscere le metodologie, gli strumenti e i sensori per monitorare e controllare l'ambiente di stabulazione negli allevamenti zootecnici. Fornire gli elementi per la valutazione delle diverse modalità di monitoraggio e di elaborazione dei dati delle condizioni ambientali (microclima, strutture, attrezzature, gestione) dell'allevamento sia direttamente, sia attraverso la risposta comportamentale degli animali.
Conoscere approfonditamente gli aspetti tecnologici alla base dell'interconnessione tra il sistema informativo aziendale e i sistemi di controllo adottati nelle macchine e impianti aziendali.
Gestire i sistemi tecnologici che permettono di attuare operazioni colturali sito-specifiche secondo le logiche dell'agricoltura di precisione. Conoscere le prospettive di applicazione di tecnologie robotizzate in agricoltura.
Conoscere approfonditamente gli aspetti tecnologici alla base dell'interconnessione tra il sistema informativo aziendale e i sistemi di controllo adottati nelle macchine e impianti aziendali.
Gestire i sistemi tecnologici che permettono di attuare operazioni colturali sito-specifiche secondo le logiche dell'agricoltura di precisione. Conoscere le prospettive di applicazione di tecnologie robotizzate in agricoltura.
Risultati apprendimento attesi
Capacità di individuare i sistemi (sensori, attrezzature, modalità di elaborazione dei dati) utili al monitoraggio delle condizioni ambientali e del comportamento degli animali in funzione degli obiettivi dell'allevatore. Saper applicare le metodologie di elaborazione e analisi dei dati raccolti in automatico per l'individuazione precoce di animali o gruppi di animali con situazioni anomale. Utilizzare i criteri per l'implementazione di sistemi di controllo ambientale nelle strutture zootecniche.
Sapere identificare le più adeguate soluzioni tecnologiche di agricoltura di precisione in funzione delle specifiche esigenze aziendali. Sapere gestire, configurare, interfacciare, programmare i principali sistemi di agricoltura di precisione adottati sulle moderne macchine motrici e operatrici.
Sapere identificare le più adeguate soluzioni tecnologiche di agricoltura di precisione in funzione delle specifiche esigenze aziendali. Sapere gestire, configurare, interfacciare, programmare i principali sistemi di agricoltura di precisione adottati sulle moderne macchine motrici e operatrici.
Periodo: Primo semestre (se vi sono più edizioni controllare anche il periodo dell'edizione, che può essere diverso)
Modalità di valutazione: Esame
Giudizio di valutazione: voto verbalizzato in trentesimi
Programma e organizzazione didattica
Edizione unica
Responsabile
Periodo
Primo semestre
Metodi didattici
Le lezioni si terranno prevalentemente a distanza sulla piattaforma Microsoft Teams in modalità sincrona in base all'orario stabilito. Le lezioni verranno registrate e lasciate a disposizione degli studenti per la visione in modalità asincrona.
Potranno essere programmate alcune lezioni in presenza. In ogni caso sarà possibile seguire tali lezioni online.
Programma e materiale di riferimento
Il programma e il materiale di riferimento non subiranno variazioni. Saranno rese disponibili le registrazioni delle lezioni e materiale supplementare in forma di video nel sito ARIEL dell'insegnamento.
Modalità di verifica dell'apprendimento e criteri di valutazione
Esame secondo le modalità previste utilizzando la piattaforma Microsoft Teams o, laddove la regolamentazione lo consentisse, in presenza, sempre in forma orale.
Le lezioni si terranno prevalentemente a distanza sulla piattaforma Microsoft Teams in modalità sincrona in base all'orario stabilito. Le lezioni verranno registrate e lasciate a disposizione degli studenti per la visione in modalità asincrona.
Potranno essere programmate alcune lezioni in presenza. In ogni caso sarà possibile seguire tali lezioni online.
Programma e materiale di riferimento
Il programma e il materiale di riferimento non subiranno variazioni. Saranno rese disponibili le registrazioni delle lezioni e materiale supplementare in forma di video nel sito ARIEL dell'insegnamento.
Modalità di verifica dell'apprendimento e criteri di valutazione
Esame secondo le modalità previste utilizzando la piattaforma Microsoft Teams o, laddove la regolamentazione lo consentisse, in presenza, sempre in forma orale.
Programma
UD1 - Controllo delle condizioni ambientali in zootecnia di precisione (4CFU)
Produzione zootecnica oggi: situazione mondiale e situazione Europea;
Principi base di fisiologia animale, concetti di benessere e comportamento animale, metodi di valutazione dello stato di benessere degli animali
La PLF: dai principi dietro l'uso della tecnologia in azienda ai sistemi esistenti in allevamento.
Tecnologie IT impiegate nelle aziende zootecniche, analisi suono, analisi video, sviluppo di algoritmi dedicati.
Parametri misurabili in azienda tramite la PLF
Esempi di impiego della PLF negli allevamenti intensivi di suini, di vacche da latte, avicoli (Broiler e ovaiole), estensivi e di acquacoltura.
Analisi dei dati prodotti dai sensori e dalle tecnologie installate in azienda, labelling, validazioni e sviluppo di sistemi di PLF.
Futuro e prospettive per la PLF
UD2 - Macchine e impianti per l'agricoltura di precisione (4CFU)
Funzioni e architettura dei sistemi di automazione nelle macchine e negli impianti agricoli
Sensoristica in macchine e impianti: principi di funzionamento, caratteristiche, segnali di output
Microcontrollori, interconnessione e bus di dati. CAN e ISOBUS
Attuatori elettrici e oleodinamici: funzionamento e controllo automatico
Input e output sito-specifici: acquisizione dati da sensoristica di bordo, esecuzione di mappe di prescrizione. Risoluzione spazio-temporale degli interventi sito-specifici
Analisi operativa di esempi di macchine e attrezzature per l'agricoltura di precisione: lavorazioni terreno, semina, fertilizzazione, trattamenti e cure colturali, raccolta (foraggere, granelle, orticole, vite e frutticole)
Produzione zootecnica oggi: situazione mondiale e situazione Europea;
Principi base di fisiologia animale, concetti di benessere e comportamento animale, metodi di valutazione dello stato di benessere degli animali
La PLF: dai principi dietro l'uso della tecnologia in azienda ai sistemi esistenti in allevamento.
Tecnologie IT impiegate nelle aziende zootecniche, analisi suono, analisi video, sviluppo di algoritmi dedicati.
Parametri misurabili in azienda tramite la PLF
Esempi di impiego della PLF negli allevamenti intensivi di suini, di vacche da latte, avicoli (Broiler e ovaiole), estensivi e di acquacoltura.
Analisi dei dati prodotti dai sensori e dalle tecnologie installate in azienda, labelling, validazioni e sviluppo di sistemi di PLF.
Futuro e prospettive per la PLF
UD2 - Macchine e impianti per l'agricoltura di precisione (4CFU)
Funzioni e architettura dei sistemi di automazione nelle macchine e negli impianti agricoli
Sensoristica in macchine e impianti: principi di funzionamento, caratteristiche, segnali di output
Microcontrollori, interconnessione e bus di dati. CAN e ISOBUS
Attuatori elettrici e oleodinamici: funzionamento e controllo automatico
Input e output sito-specifici: acquisizione dati da sensoristica di bordo, esecuzione di mappe di prescrizione. Risoluzione spazio-temporale degli interventi sito-specifici
Analisi operativa di esempi di macchine e attrezzature per l'agricoltura di precisione: lavorazioni terreno, semina, fertilizzazione, trattamenti e cure colturali, raccolta (foraggere, granelle, orticole, vite e frutticole)
Prerequisiti
Conoscenze di base di zootecnia e costruzioni rurali
Conoscenze di meccanizzazione dei processi agricoli
Conoscenze di meccanizzazione dei processi agricoli
Metodi didattici
Lezioni frontali
Discussioni guidate alla analisi e alla progettualità di sistemi AP
Demo lab sensoristica e automazione
Discussioni guidate alla analisi e alla progettualità di sistemi AP
Demo lab sensoristica e automazione
Materiale di riferimento
"Agricoltura di precisione", Edagricole
"Precision in Crop Farming", Springer Ed
Documenti tecnici e scientifici forniti dai docenti
"Precision in Crop Farming", Springer Ed
Documenti tecnici e scientifici forniti dai docenti
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
UD1 (4CFU)- L'esame verifica la comprensione degli argomenti trattati durante la didattica frontale e durante le esercitazioni, sia per valorizzare l'idea di progetto e le capacità di esposizione degli studenti. Consiste in una prova orale con la presentazione da parte dei gruppi di studenti dei prodotti PLF pensati.
UD2 (4CFU)- L'esame verifica le competenze acquisite a la capacità di comunicazione tecnica e di collegamenti interdisciplinari attraverso una presentazione approfondita di un caso di studio a scelta di macchina/attrezzatura per AP
UD2 (4CFU)- L'esame verifica le competenze acquisite a la capacità di comunicazione tecnica e di collegamenti interdisciplinari attraverso una presentazione approfondita di un caso di studio a scelta di macchina/attrezzatura per AP
Moduli o unità didattiche
Controllo delle condizioni ambientali in zootecnia di precisione
AGR/09 - MECCANICA AGRARIA - CFU: 0
AGR/10 - COSTRUZIONI RURALI E TERRITORIO AGROFORESTALE - CFU: 0
AGR/10 - COSTRUZIONI RURALI E TERRITORIO AGROFORESTALE - CFU: 0
Attivita' di campo: 8 ore
Esercitazioni in aula informatica: 8 ore
Lezioni: 24 ore
Esercitazioni in aula informatica: 8 ore
Lezioni: 24 ore
Docente:
Guarino Marcella
Macchine e impianti per l'agricoltura di precisione
AGR/09 - MECCANICA AGRARIA - CFU: 0
AGR/10 - COSTRUZIONI RURALI E TERRITORIO AGROFORESTALE - CFU: 0
AGR/10 - COSTRUZIONI RURALI E TERRITORIO AGROFORESTALE - CFU: 0
Lezioni: 32 ore
Docenti:
Calcante Aldo, Oberti Roberto
Siti didattici
Docente/i
Ricevimento:
Su appuntamento
Dipartimento di Scienze Agrarie e Ambientali - Area di Ingegneria Agraria
Ricevimento:
Martedi alle 10
ufficio del docente
Ricevimento:
su appuntamento
via Celoria 2 - Edificio 10: Ingegneria Agraria