Obiectivul general și obiectivele specifice

În cadrul GLOBAL TECH GATE S.R.L. pe baza dreptului de utilizare a rezultatelor servicii de cercetare efectuate de o entitate de profil, a fost decisă implicarea în activitatea de inovare de produs cu privire la cercetarea-dezvoltarea unui sistem robotic eterogen aerian-terestru destinat evaluării solului agricol și sănătății culturilor agricole.

Prin îndeplinirea obiectivului general al proiectului, GLOBAL TECH GATE S.R.L. își va crește capacitatea de inovare și va putea valorifica inovațiile dezvoltate, destinate domeniului de specializare Agricultura 4.0. A patra revoluție în agricultură – Agricultura 4.0 – folosește tehnologiile de vârf – senzori, roboți, sateliți și drone – pentru a genera și procesa un volum uriaș de date accesibile prin dispozitive mobile și diverse platforme. Analiza acestor date conduce la luarea celor mai bune decizii în locul și la timpul potrivit crescând semnificativ eficiența activităților agricole care necesită în mod normal, supraveghere și control permanent.

Noul produs constă într-un sistem robotic eterogen de tip multi-agent format dintr-un agent aerian și unul terestru. Prin caracteristicile diferite, agenții menționați elaborează funcții complementare extinzând semnificativ capacitățile sistemului. Prin extinderea capacităților, soluția poate fi utilizată și în domenii conexe realizând funcții specifice după cum se va menționa în continuare.

Sistemul prezentat este conceput pentru a veni în întâmpinarea nevoilor de asistență a operatorilor agricoli. Prin aceasta, se urmărește verificarea și monitorizarea calității culturilor agricole și a solului pentru preveni și mitiga pierderile de natură agricolă și financiară. Astfel, sistemul care face obiect prezentei propuneri de proiect aduce un sprijin pentru creșterea calității serviciilor în sfera agricolă, Agricultura 4.0, și contribuie la dezvoltarea unui sector agricol rezilient și sustenabil.

Inovarea de produs este concretizată de capabilitățile sistemului eterogen compus dintr-un agent aerian și un agent terestru. Se dorește ca acest sistem să deruleze următoarele sarcini principale:

• Inspecție aeriană globală a solului și plantelor agricole prin intermediul dispozitivelor optice aflate la bord;
• Patrulă aeriană teleoperată în vederea securizării perimetrale a terenului agricol dar și a întregii proprietăți agricole;
• Fotogrammetrie cultură agricolă;
• Inspecție terestră locală a solului și plantelor agricole prin intermediul dispozitivelor optice aflate la bord, recoltare mostre sol în vederea derulării analizelor de laborator.

În plus față de sarcinile principale pentru care este conceput, sistemul va putea desfășura și sarcini auxiliare, precum:

• Inspecții vizuale terestre și aeriene în jurul și deasupra zonelor de apă (râuri, fluvii, lacuri), câmpie, deal, munte și a ecosistemelor conexe;
• Inspecții vizuale aeriene în zone afectate de dezastre, precum incendii, inundații, alunecări de teren, cutremure;
• Fotogrammetrie suprafețe și zone de interes specific.

Astfel, soluția dezvoltată prin intermediul proiectului AGRONICS 4.0 poate fi implementată la cerere în orice zonă geografică, fie în interiorul țării, fie în străinătate. Acest fapt reprezintă o metodă eficientă de a crește expunerea firmei și a produsului și de a atrage și susține colaborări atât naționale, cât și internaționale.

Agentul terestru va fi alcătuit din următoarele module principale:

• Modul imagistică: conține dispozitivele optice de captare imagini și photogrammetrie;
• Modul prelevare și stocare mostre sol: conține mecanismul electromecanic de prelevare și stocare a mostrelor de sol;
• Modul senzorial: conține multitudinea de senzori care au rolul de a măsura parametri de mediu operațional și parametri de stare ai platformei robotice mobile terestre;
• Modul iluminare: conține componentele electronice de semnalizare luminoasă;
• Modul tren de rulare: conține trenul de rulare al platformei robotice mobile terestre, alcătuit din suspensie oscilantă diferențială și roți motoare;
• Modul șasiu: conține scheletul structural al platformei robotice care înglobează toate elementele funcționale sensibile;
• Modul carcasă: conține elementele de protecție care compun caroseria protectoare;
• Modul transmitere date: conține dispozitivele necesare de a primi și transmite informații în timp real către un centru de comandă de tip laptop;
• Modul unitate centrală de comandă și control: conține calculatorul de bord și microcontrolerul auxiliar de procesare date senzoriale;
• Modul alimentare generală: conține circuitul de alimentare generală, acumulatorii și butonul de oprire de urgență.

Agentul aerian va fi alcătuit din următoarele componente principale:

• Dispozitive optice de captare imagini multispectrale și în spectrul vizibil ochiului uman;
• Echipament de realizare a funcției de fotogrammetrie;
• Echipamente senzoriale de detecție obstacole;
• Modul GPS RTK cu precizie centimetrică;
• Platformă software dedicată tip cloud.

Prin acumularea de date și informații se urmărește stimularea creșterii productivității și eficienței culturilor agricole prin prevenirea și mitigarea efectelor factorilor biotici și abiotici, optimizarea utilizării resurselor și adaptarea/optimizarea producției în raport cu schimbările climatice și nevoile pieței.

Activitățile dezvoltate în cadrul acestei propuneri de proiect se vor desfășura pe parcursul a 24 luni, în urma cărora se va obține un prototip care va fi supus procesului de certificare.

Prin realizarea acestui produs inovativ complex, GLOBAL TECH GATE S.R.L. va avea ascendentul dezvoltării unui echipament la nivel tehnic deosebit, dedicat unui domeniu în plină expansiune, cu inovații ce îi asigură un loc important în asigurarea unor noi servicii inovative în domeniul Agricultura Smart și care se aliniază cu obiectivele Agriculturii 4.0.

Astfel, pentru aceste deziderate, s-a ținut cont de demersurile actuale ale Uniunii Europene care prevăd prin intermediul strategiei PAC – Politica Agricolă Comună atingerea a zece obiective cheie:

• Să asigure un venit decent fermierilor;
• Să dezvolte competitivitatea;
• Să îmbunătățească poziția fermierilor în lanțul alimentar;
• Să combată schimbările climatice;
• Să protejeze mediul;
• Să conserve peisajele și biodiversitatea;
• Să sprijine reînnoirea generațională;
• Să ajute la dinamizarea zonelor rurale;
• Să protejeze calitatea alimentelor și sănătatea;
• Să promoveze cunoașterea și inovarea.

Prin acestea, se dorește concentrarea asupra aspectelor sociale, economice și protecție a mediului. Acestea reprezintă fundamentul pentru planurile strategice PAC ale țărilor din UE pentru perioada 2023 – 2027.

Așadar, prin intermediul PAC se încurajează tranziția și orientarea către sisteme inteligente și sustenabile de monitorizare și producție agricolă pentru a maximiza producția agricolă și satisfacerea cererii în plină dezvoltare.