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Robot e droni nel vigneto, sensori nella vasca di fermentazione, il codice QR sull'etichetta elettronica: la digitalizzazione sta iniziando a cambiare la viticoltura a passi da gigante. L'intelligenza artificiale (AI) svolgerà un ruolo decisivo in questo senso. L'auto a guida autonoma sarà seguita dalla botte di vino che si auto-preme? Markus Blaser e Uwe Kauss hanno studiato quali tendenze determineranno il futuro del vino.

Gennaio e febbraio è il momento della potatura. Non è un compito facile, ma richiede velocità, precisione ed esperienza. Poiché c'è una crescente carenza di specialisti ben addestrati, in futuro vedremo sempre più spesso nei vigneti figure dall'aspetto futuristico: lavoratori semi-specializzati con cuffie la cui "realtà aumentata" mostra loro dove effettuare i tagli su ogni vite.

Formazione virtuale sulla potatura

I dispositivi dovrebbero essere pronti per il mercato in circa cinque anni, secondo i ricercatori del progetto MaaraTech delle Università di Auckland e Ontago in Nuova Zelanda. Ancora più veloci potrebbero essere le cuffie con "realtà virtuale", che vengono utilizzate per allenare la potatura in modo che le viti reali non vengano danneggiate da una potatura errata. Mitchell Faulconbridge di MaaraTech ne illustra il funzionamento in un video. Per farlo, i programmatori devono prima insegnare al loro software, che trasmette le immagini alle cuffie, come potare correttamente le viti. È qui che entra in gioco l'intelligenza artificiale.

"Oggi abbiamo gli strumenti per trasferire la conoscenza e l'intelligenza esclusivamente umana in software per dispositivi non viventi: è questo il senso dell'IA", afferma l'esperto di tecnologia Ganesh Padmanabhan. La sua ambizione è costruire macchine intelligenti che svolgano lavori che non hanno mai funzionato senza l'esperienza personale e il sentimento umano. Il prerequisito è costituito dai dati raccolti dai sensori, che vengono collegati tra loro da algoritmi programmati in modo tale che la macchina impari attraverso l'esperienza e, nella fase successiva, traduca autonomamente ciò che ha imparato in azioni.

Le cuffie di potatura non richiedono ancora un'intelligenza artificiale matura e funzionante in modo autonomo, ma ne sono sicuramente un precursore. Perché la tecnologia può addestrare non solo gli esseri umani, ma anche i robot. "Lo sviluppo di un robot di potatura della vite completamente automatizzato richiederà tuttavia più tempo", spiega Karly Burch di MaaraTech. Il sociologo si occupa dell'impatto dell'IA sulle persone che la utilizzeranno. Ad esempio, le cuffie sono progettate solo per teste maschili, ma sempre più donne lavorano nei vigneti. Indossare questi dispositivi per ore e ore può anche causare nausea e problemi di equilibrio ai lavoratori a causa del "mal di VR". Anche per questo motivo, in futuro queste fasi di lavoro saranno eseguite interamente da robot.

Lo smartphone controlla il trattore da 512 CV

A questo scopo, tra qualche anno i trattori a guida autonoma si muoveranno tra i filari di vite. Il produttore statunitense di macchine agricole John Deere ha recentemente presentato un trattore autonomo alla fiera tecnologica CES di Las Vegas. Ha una potenza massima di 377 kW (512 CV) ed è dotato di sei telecamere stereo che rilevano gli ostacoli tutt'intorno e calcolano le distanze. A questo scopo, le immagini dal vivo vengono inserite in una rete di intelligenza artificiale. In soli 100 millisecondi decide se il trattore, che costa almeno 320.000 dollari, deve continuare o fermarsi, ha annunciato John Deere in un comunicato stampa. A tal fine, il suo sistema di sterzo "AutoTrac" deve prima determinare i confini e le linee di sterzo del campo o del vigneto durante un viaggio di ricognizione. I dati vengono caricati sull'app "Operations Center" per il monitoraggio remoto.

L'agricoltore - e in futuro anche il viticoltore - deve quindi solo guidare il trattore fino al campo o al vigneto. A questo punto, avvia il funzionamento autonomo tramite l'applicazione Android o iOS. Durante la guida, il trattore controlla continuamente la sua posizione tramite GPS con una precisione di pochi centimetri. Il proprietario può ora dedicarsi ad altri lavori, perché controlla completamente la macchina tramite smartphone. L'app di controllo offre un accesso completo a video, immagini, dati e valori misurati in tempo reale.

Attualmente, i robot Reb sono utilizzati principalmente per la raccolta di dati. Ad esempio, il "VineScout" sviluppato dal Politecnico di Valencia determina 30 dati diversi per ciascuno dei 12.000 punti di misurazione registrati in appena un'ora: dal fabbisogno di acqua e fertilizzanti al rischio di malattie incipienti della vite e al grado di maturazione dell'uva. Finora si è limitata a mettere questi dati a disposizione del viticoltore, affinché potesse organizzare le fasi di lavoro necessarie. Ma in futuro l'intelligenza artificiale deciderà autonomamente se accendere il sistema di irrigazione o se spruzzare del brodo di Bordeaux sulle prime spore di muffa.

Dalla misurazione ai sensori sensori sensoriali

In questo modo si ridurrebbe l'uso di pesticidi dannosi per l'ambiente e si ottimizzerebbe l'uso di risorse limitate: questa è la speranza, o meglio la promessa, dei nuovi sistemi di intelligenza artificiale. Per poter controllare robot, droni, impianti e app tramite l'Internet delle cose come centro di controllo, anzi come cervello della produzione vinicola intelligente, elabora enormi quantità di informazioni (Big Data) provenienti da sensori con l'aiuto di algoritmi. I sistemi dipendono quindi essenzialmente da loro.

Il progetto Pinot (Progetto per lo sviluppo dell'intelligenza artificiale per l'enologia e la tecnologia in viticoltura), finanziato dal Ministero federale tedesco dell'alimentazione e dell'agricoltura (BMEL) per un importo di 2,9 milioni di euro, sta attualmente effettuando una prova pratica di questo tipo. Qui, il Neustadt Wine Campus, il Campus Ambientale dell'Università di Scienze Applicate di Treviri, l'Istituto Fraunhofer per i circuiti integrati, le aziende Genie Enterprise e Vineyard Cloud, la società di ingegneria Wille Engineering e l'azienda vinicola Lergenmüller di Hainfeld (Palatinato) stanno sviluppando, tra le altre cose, un sistema di sensori basato sull'intelligenza artificiale che controlla il processo di fermentazione. Nella cantina Lergenmüller, i sensori di odore, sapore e consistenza monitorano la fermentazione. Secondo l'ingegnere Sebastian Wille, laureato a Hofheim, vicino a Francoforte, l'obiettivo è quello di "misurare gli aromi responsabili della qualità del vino durante il funzionamento, anche prima che il proprio naso possa rilevarli". Questo dovrebbe aiutare, ad esempio, a evitare fermentazioni errate, come le famigerate bolle di idrogeno solforato, ma anche a garantire la qualità e l'autenticità dei vini. "Dai dati raccolti, il sistema impara a tenere conto delle numerose sfumature che compongono i vini. In questo modo è possibile individuare precocemente le incongruenze e prevedere in modo affidabile le fermentazioni difettose prima ancora che sia troppo tardi", spiega il concetto, "i maestri di cantina reagiscono a questo con interventi enologici e garantiscono così la qualità dei loro vini".

AI invece di degustare

L'uso di nasi, palati e occhi artificiali nella produzione del vino non è molto distante dal loro utilizzo per la degustazione. Bernard Chen della University of Central Arkansas negli Stati Uniti sta attualmente lavorando allo sviluppo di un sommelier virtuale: con l'aiuto di un'aromatizzazione dei vini assistita dal computer, traduce le note di degustazione professionali in un formato leggibile dalla macchina e collega le descrizioni ai dati di analisi chimica dei vini in questione. In questo modo, l'IA è in grado di riconoscere per la prima volta le connessioni tra la logica del laboratorio e quella del degustatore, che vengono riassunte come un profilo per ogni vino. In questo modo, la valutazione del vino può essere automatizzata registrando i dati dell'analisi, spiega Chen. In questo modo, il sistema può escludere qualsiasi percezione soggettiva: "Grazie all'IA, in futuro avremo valutazioni oggettive dei vini".

Questi esempi dimostrano che settore del vino è all'inizio di una vera e propria rivoluzione tecnologica. Allo stesso tempo, questo sviluppo comporta rischi difficili da valutare. Questo è stato riconosciuto anche dall'Organizzazione Internazionale della Vigna e del Vino (OIV), che nel novembre 2021 ha presentato un rapporto di 80 pagine sulle tendenze digitali nel settore vinicolo. Con questo rapporto, l'Istituto intende sottolineare la propria leadership globale sull'argomento: A differenza dell'industrializzazione di 200 anni fa, i responsabili non vogliono limitarsi a subire passivamente il cambiamento radicale, ma modellarlo attivamente.

La mancanza di sovranità dei dati suscita scetticismo

Molto spesso, come si può leggere nella descrizione di molti progetti di IA, l'attenzione si concentra principalmente sulla produttività e sull'aumento dei profitti. Lo scetticismo è d'obbligo: Non a caso l'OIV descrive gli elevati costi di implementazione di tali sistemi come una delle sfide centrali della digitalizzazione. Le grandi aziende vinicole e i rivenditori online possono ottimizzare in modo massiccio i loro processi con le reti di intelligenza artificiale, ma questo non è finanziariamente sostenibile per le piccole e medie aziende vinicole e commerciali. Rischiano - ancora una volta - di cadere nel dimenticatoio.

A meno che il viticoltore o il commerciante non paghi con i suoi dati. I fornitori di macchine e software di apprendimento spesso mettono a disposizione i loro strumenti a basso costo, persino gratuitamente per i progetti di ricerca. In cambio, però, gli utenti devono firmare un contratto che di solito nessuno legge con attenzione. Nel migliore dei casi, il proprietario cede il diritto di utilizzare i dati raccolti per lo scopo del progetto - nel peggiore dei casi, la proprietà viene trasferita completamente agli sviluppatori. In questo modo, costruiscono banche dati agricole proprietarie per offrirle in futuro a costi di licenza elevati.

La sovranità dei dati sembra quindi essere attualmente il problema centrale dell'intelligenza artificiale in viticoltura. A chi appartengono le miriadi di dati raccolti con, da o per l'IA? All'enologo, alla ricerca o ai "Big Data"? Chi è autorizzato a usarlo per quali scopi e per quali importi? Queste domande sono aperte. Ma le risposte determineranno la direzione e l'intensità con cui IA, robot, droni e sensori cambieranno settore del vino.

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