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La data science open-source nelle zone off-grid del mondo. La ricerca scientifica, il fallimento, il successo!

Glocal Impact Network
In Glocal Impact Network pensiamo che i processi di ricerca e sviluppo alla base di un’innovazione debbano nascere in risposta a delle sfide, e quindi funzionali a dei bisogni, e non in modo fine a se stesso. Durante il corso del 2020 ci siamo resi conto di come la data science (letteralmente, la scienza dei dati) stesse diventando sempre più centrale anche nei nostri processi di lavoro e particolarmente, con la prototipazione e lo sviluppo di Agritube da parte dell’Agriculture Unit di Glocal Impact Network, abbiamo capito di dover rafforzare il nostro flusso interno di raccolta, analisi e visualizzazione dati (data collection-data analysis-data visualization).

Era il dicembre 2020 e la nostra “Digital Making Unit” dopo mesi di lavoro aveva appena portato a termine la costruione dei primi sensori open source per l’impianto Agritube. In questo progetto la Digital Maker Unit era supportata dal team di Vivo Design Studio che per realizzare i test dei sensori ha riprodotto un Agritube all’interno del Famocose Roma Makerspace. In quei mesi i nostri #makers hanno ideato, costruito, realizzato e testato una sensoristica open source che avrebbe permesso a tutto il team di ricerca di Glocal Impact Network un migliore controllo del ciclo produttivo soprattutto in termini di monitoraggio e valutazione.

Glocal Impact Network

Ad Aprile 2021 abbiamo portato per la prima volta la stazione di sensori open source in Africa, più precisamente in Senegal. In un progetto nato in collaborazione con Ases – Agricoltori Solidarietà, finanziato dall’Agenzia Italiana per la Cooperazione allo Sviluppo.

Prima della partenza la nostra Digital Making Unit, insieme e grazie all’enorme supporto del team di Massimiliano Dibitonto e Luca Magarò, aveva settato una sensoristica e una relativa dashboard capace di impostare un flusso efficace di raccolta e analisi dati che poi ci avrebbero permesso di creare un archivio dati funzionale all’analisi e al monitoraggio dei processi e degli output dei progetti per ottimizzare le performance dell’impianto Agritube e le sue successive replicazioni.

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Oltre a facilitare la replicabilità di Agritube questa sensoristica ci avrebbe permesso di valutarne l’impatto sistemico attraverso la combinazione di dati di performance e di impatto sociale e ambientale, e inserire anche un “Supported Decision-Making” che potesse supportare l’agricoltore nel ciclo produttivo.

Purtroppo un bug nel sistema di connessione del sistema Arduino non ci ha permesso di avere una stabile ricezione dati all’interno della dashboard dedicata e con un po’ di frustrazione abbiamo dovuto riportare la sensoristica a casa.

Chi progetta prodotti e processi di innovazione sa come ci si sente quando il senso di fallimento rischia di vanificare un anno di ricerca e sviluppo, ma alla fine il fallimento cos’è se non il normale percorso della creazione? È attraverso il fallimento che possiamo portare avanti il fondamentale processo di autoconsapevolezza, scoprendo i nostri limiti e le nostre potenzialità. Il fallimento ci spoglia delle nostre corazze, ci mette a nudo, ci rende vulnerabili, permettendoci di guardarci dentro senza filtri e difese.

"Fallire è un modo per imparare più rapidamente, per mettere alla prova la nostra volontà, il nostro carattere, e ci dà la possibilità di riflettere su noi stessi per reinventarci."

Secondo il filosofo francese Charles Pépin, autore del libro “Il magico potere del fallimento”, fallire è un modo per imparare più rapidamente, per mettere alla prova la nostra volontà, il nostro carattere, e ci dà la possibilità di riflettere su noi stessi per reinventarci. Inoltre, sostiene Pépin, fallire ci consente di mettere alla prova i nostri desideri per capirne l’importanza: insistere a perseguire i propri sogni, anche a dopo molte sconfitte, significa che l’obiettivo è davvero importante, è davvero ciò che vogliamo a qualunque costo.

Così siamo tornati in Italia, con la nostra sensoristica in valigia, un po’ delusi e amareggiati ma con la consapevolezza che quel progetto era troppo importante per essere riposto in un cassetto. Quel progetto avrebbe fatto vedere come l’high tech in open-source sarebbe stato fondamentale nel venire in aiuto al low tech.

Eccoci arrivati a oggi. Febbraio 2021. Torniamo in Senegal, nella regione di Louga, per installare la sensoristica in un impianto Agritube che stiamo costruendo insieme a 6 donne della comunità rurale di Boulal. Con il supporto di Innovazione Per lo Sviluppo e Arcs Culture Solidali.

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Nell’anno intercorso tra il primo test africano della sensoristica e oggi ci sono stati molti viaggi che ci hanno permesso di prendere sempre più informazioni funzionali al settaggio che Vivo Design Studio ha effettuato sul sistema. La sensoristica è stata quindi ricostruita e modificata, il bug di connessione è stato risolto e pochi giorni fa è stata installata dai nostri due soci Giorgio Giorgi e Giacomo Battaini, attualmente ancora in Senegal.

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Finalmente i dati arrivano quotidianamente in maniera costante e adesso, grazie ai sensori che sono stati installati internamente, possiamo rilevare:
  • L’andamento delle temperature stagionali del luogo dove Agritube viene installato, per permettere di scegliere le migliori varietà da coltivare in funzione delle performance di crescita dell’impianto, verificando anche la scalabilità dell’impianto in contesti geografici diversi;
  • La temperatura dell’acqua interna ai tubi (quindi a contatto con le radici), che permette di attivare il ricircolo dell’acqua quando questa raggiunge soglie critiche di temperatura, riducendo lo stress radicale ed evitando danni al raccolto;
  • La misurazione della radiazione luminosa, che misura l’energia luminosa che la pianta può potenzialmente assorbire e permette di controllare lo stress luminoso segnalando il momento ottimale per la copertura con telo ombreggiante;
  • La misurazione del livello dell’acqua, che segnala i consumi idrici di ogni ciclo colturale e permette all’agricoltore di intervenire in caso di perdite o consumi d’acqua eccessivi, salvando le colture, oltre che di pianificare l’approvvigionamento dell’acqua;
  • La misurazione della conducibilità elettrica, che verifica errori nella formulazione nutritiva e monitora in tempo reale l’assorbimento dei nutrienti da parte delle piante, monitorandone anche il ciclo di crescita e permettendo di scegliere le specie più adatte alla coltivazione.

 

I dati raccolti dai sensori possono ora essere visualizzati in una dashboard di raccolta dati a disposizione di Glocal Impact Network. Questo permetterà di ottimizzare le funzionalità di gestione e controllo del sistema prevenendone, per quanto possibile, guasti o malfunzionamenti, oltre a raccogliere dati sulla performance dello stesso per costruire un modello di monitoraggio e valutazione di impatto sistemico che integri questi ultimi con dati sugli outcomes generati dai progetti.

Questo lavoro è stato possibile soltanto grazie all'unione di mondi che difficilmente lavorano assieme, ovvero quello dell’innovazione allo sviluppo, della ricerca, della prototipazione e del digitale.

Attraverso la ricerca di un linguaggio inclusivo siamo riusciti a far lavorare a un obiettivo comune questi mondi apparentemente lontani: introdurre la data science all’interno di una tecnologia frugale e replicabile nelle aree più off-grid della Terra.

 

 

Lorenzo E.N. Giorgi, direttore esecutivo di Glocal Impact Network

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