La gestione dei vigneti costituisce un'attività complessa e altamente specializzata, che richiede una profonda conoscenza non solo della fisiologia della vite e delle pratiche agronomiche, ma anche delle condizioni pedoclimatiche e delle tradizioni enologiche locali. In Italia, l’elevato valore culturale e produttivo del settore vitivinicolo è formalmente riconosciuto attraverso i sistemi di Denominazione di Origine Protetta (DOP) e Indicazione Geografica Protetta (IGP), che pongono particolare enfasi sull’indissolubile legame tra territorio, condizioni ambientali e qualità organolettica del prodotto. A supporto di tali riconoscimenti, le Norme Tecniche di Produzione (NPT) definiscono con rigore le pratiche colturali da adottare, contribuendo a garantire l’autenticità e la tracciabilità del vino prodotto.

Negli ultimi decenni, tuttavia, il settore ha dovuto affrontare sfide sempre più complesse, derivanti principalmente dagli effetti del cambiamento climatico, dall’evoluzione delle preferenze dei consumatori verso prodotti sostenibili e di alta qualità, nonché dal rapido avanzamento delle tecnologie digitali e sensoristiche applicabili all’agricoltura.

In tale contesto, la capacità di raccogliere, analizzare e integrare in tempo reale dati ambientali, colturali e fisiologici si è dimostrata fondamentale per ottimizzare la gestione del vigneto, consentendo interventi agronomici mirati, una significativa riduzione dell’impatto ambientale e un incremento della produttività complessiva.

Questo approccio, inizialmente teorizzato come agricoltura di precisione (Precision Agriculture), secondo la definizione pionieristica di Pierce e Nowak (1999), ha subito una profonda trasformazione evolutiva. Dall’Agricoltura 2.0, incentrata sull’uso di sistemi informatizzati per la mappatura e la gestione delle colture, si è passati attraverso l’Agricoltura 3.0 e 4.0, caratterizzate rispettivamente dall’integrazione di reti di sensori, droni e Internet of Things (IoT), fino all’attuale paradigma dell’Agricoltura 5.0. Quest’ultima, come delineato da Martos et al. (2021), integra automazione avanzata, intelligenza artificiale e robotica collaborativa, promuovendo un modello di viticoltura data-driven, resiliente e sostenibile.

Tale processo evolutivo sta determinando cambiamenti strutturali nella gestione dei vigneti, con impatti significativi su sostenibilità ambientale, efficienza operativa e qualità del prodotto finale. Un numero crescente di viticoltori, in particolare nel contesto europeo, sta adottando questi approcci innovativi, anche grazie al sostegno di politiche agricole orientate alla digitalizzazione e alla transizione ecologica. In questo scenario, una recente analisi di mercato condotta da Spherical Insights evidenzia come l’Europa sia destinata a detenere, nei prossimi dieci anni, la leadership globale nel settore della viticoltura di precisione, grazie a un tessuto produttivo altamente diversificato, a una forte cultura enologica e a un ecosistema di innovazione ben consolidato.

Il progetto è strutturato in 4 Work Packages

WP1: Contesto e specifica dei requisiti VITE

Il WP1 ha l’obiettivo di definire i requisiti funzionali, tecnici e architetturali della piattaforma VITE e delle sue componenti. La piattaforma è pensata per supportare la gestione del vigneto, migliorando qualità produttiva, sostenibilità e operatività attraverso strumenti di monitoraggio e analisi.

Una priorità sarà l’integrazione di sensori UV-Vis-NIR e MOX per il monitoraggio della composizione delle uve durante la maturazione, tema di alto interesse enologico. Saranno selezionati almeno due siti sperimentali con caratteristiche differenziate, utili a validare l’efficacia della sensoristica.

Verranno inoltre analizzate le tecnologie esistenti in ambito IoT, agrometeorologico e di supporto alle decisioni, con l’obiettivo di definire:

• modalità di acquisizione ed elaborazione dei dati ambientali e composizionali;
• specifiche tecniche dei sensori e dell’infrastruttura di rete;
• architettura logica e fisica del sistema.

Il WP1 fornirà le basi concettuali e progettuali per i successivi sviluppi del sistema VITE, garantendo coerenza, efficienza e innovazione tecnologica.

WP2: Realizzazione della rete di monitoraggio IoT

Il WP2 è finalizzato alla progettazione e implementazione della rete IoT e dell’infrastruttura di comunicazione della piattaforma VITE, secondo i requisiti del WP1. Comprende l’integrazione hardware e firmware dei nodi sensoriali, l’ottimizzazione energetica e la configurazione della rete dati.

Sarà utilizzata una scheda di acquisizione personalizzata, fornita da un’azienda partner, su cui saranno integrati sensori (UV-Vis-NIR, MOX, ecc.) e relativi driver software. I consumi saranno analizzati per progettare un sistema di alimentazione autonomo, adatto all’ambiente agricolo.

Verrà sviluppato un firmware a stati per la gestione efficiente dei nodi. La rete sarà installata nei siti sperimentali, con comunicazione tramite LoRaWAN, WiFi mesh o 4G-LTE, in base alle condizioni.

I nodi saranno alloggiati in contenitori protetti (IP65+), conformi alle linee guida WMO, per garantire resistenza agli agenti atmosferici.

Il WP2 fornirà una rete sensoristica operativa, pronta per l’integrazione nei successivi moduli software del sistema VITE.

WP3: Realizzazione della piattaforma software VITE

Il WP3 si occupa della progettazione, sviluppo e integrazione della piattaforma software VITE, partendo dai requisiti del WP1. Verranno definite l’architettura logica e fisica, i moduli applicativi e i relativi vincoli progettuali.

L’architettura sarà modellata con diagrammi UML e specifiche tecniche. Saranno scelti linguaggi e ambienti adatti alle esigenze di scalabilità e interoperabilità. Particolare attenzione sarà dedicata allo sviluppo dei moduli analitici, documentati con specifiche e test.

Obiettivi principali:

Definizione dell’architettura software;

Sviluppo di servizi, database e interfacce;

Implementazione di modelli e algoritmi;

Integrazione e test della piattaforma.

L’intero sistema sarà progettato per garantire affidabilità, modularità e usabilità, con particolare attenzione all’interoperabilità tra sensori e software.

WP4: Validazione della piattaforma VITE

Il WP4 ha l’obiettivo di verificare il corretto funzionamento della piattaforma VITE in contesti operativi reali, validando l’efficacia della rete di monitoraggio e dei modelli analitici sviluppati.

Sulla base delle conoscenze maturate nei precedenti WP, sarà redatto un piano di sperimentazione e saranno definite le procedure di validazione tecnica e scientifica. Saranno selezionati almeno due siti sperimentali presso aziende vitivinicole, in modo da testare la piattaforma in condizioni ambientali eterogenee.

L’installazione della rete sensoristica sarà eseguita per step, integrando progressivamente i sensori e aggiornando i nodi secondo quanto sviluppato nel WP2. Particolare attenzione sarà dedicata all’ottimizzazione della disposizione in campo e alla copertura radio, tenendo conto di eventuali ostacoli fisici o interferenze.

La fase di sperimentazione si articolerà in due momenti:

1. Collaudo tecnico-funzionale del sistema, per verificare precisione, stabilità e usabilità.
2. Validazione scientifica dei modelli, mediante confronto con rilievi diretti in campo.

Sarà inoltre valutata l’interfaccia utente, in termini di semplicità d’uso, accessibilità e chiarezza delle segnalazioni.

Obiettivi principali:

Collaudo e verifica della piattaforma in campo;

Identificazione di eventuali criticità e proposta di miglioramenti;

Validazione dei modelli analitici;

Verifica dell’usabilità dell’interfaccia e dei servizi.