DISAVIT

EUROSTARS Proposal title: Development of an Intelligent decision support System for smArt VITiculture Proposal acronym: DISAVIT Partners: Beia (project coordinator), SOLTEL, Seacon Europe. Duration in months: 36


 

Abstract EN

DISAVIT proposes a novel product for better environmental sustainability addressing a new market featured by emerging technologies. DISAVIT will deliver a LOW COST, EASY TO USE, FAST REACTIVE innovative IoT end-to-end solution for Smart Viticulture covering all phenological stages and most relevant strategical and operational applications for vineyards: plant health, pesticide detection, resources efficiency, grape quality, and maturation and global production. DISAVIT addresses the need of getting a more climate change adapted and resilient farming, promoting the incorporation of better management tools based on objective data-driven decisions at the same time that exploits the opportunities generated by the market of digital services for smart agriculture management stakeholders. The solution aims to improve the decision making, performance and costs of viticulture infrastructures, and enhance interoperability and real-time data accuracy. The goal of the project is the implementation of a decision support system for in-site specific vineyard management based on a cloud IoT end-to-end viticulture solution that will integrate various traditional and novel sensors (weather stations, Very High Resolution satellite (VHR) and Unmanned Aerial Vehicle (UAV), portable biosensors) as well as an advanced analytical engine, including cutting edge approach to artificial intelligence techniques and blockchain technologies, for the processing, modelling and securing of the collected data and their conversion in useful knowledge through the specific intelligent applications. Corresponding web and mobile interfaces for the visualization of results and recommendations by viticulturist will be also generated keeping in mind an easy understanding and usability. Grape growers and wine producer’s needs, requirements and interests will be put at the centre of the development and co-creation approaches will be used for achieving it.

Objective EN

The goal of the project is the implementation of a decision support system for in-site specific vineyard management based on a cloud IoT end-to-end viticulture solution that will integrate various traditional and novel sensors (weather stations, Very High Resolution satellite (VHR) and Unmanned Aerial Vehicle (UAV), portable biosensors) as well as an advanced analytical engine, including cutting edge approach to artificial intelligence techniques and blockchain technologies, for the processing, modelling and securing of the collected data and their conversion in useful knowledge through the specific intelligent applications.

Results EN

The result consists in the validation of the DISAVIT platform, a technological validation based on the 2 pilots. Validation will include the performance and reliability of all functional aspects of the DISAVIT technology platform.

Abstract RO

DISAVIT propune un produs nou pentru o mai bună durabilitate a mediului, care se adresează unei noi piețe prezentate de tehnologiile emergente. DISAVIT va oferi un COST MIC, UȘOR DE UTILIZAT, REACTIV RAPID soluție IoT de la capăt la capăt pentru viticultură inteligentă care acoperă toate etapele fenologice și cele mai relevante aplicații strategice și operaționale pentru podgorii: sănătatea plantelor, detectarea pesticidelor, eficiența resurselor, calitatea strugurilor, și maturizarea și producția globală. DISAVIT abordează necesitatea unei agriculturi mai adaptate și mai rezistente la schimbările climatice, promovând încorporarea unor instrumente de gestionare mai bune bazate pe decizii obiective bazate pe date, în același timp, care exploatează oportunitățile generate de piața serviciilor digitale pentru părțile interesate din managementul agriculturii inteligente. Soluția își propune să îmbunătățească luarea deciziilor, performanța și costurile infrastructurilor viticole și să sporească interoperabilitatea și precizia datelor în timp real. Scopul proiectului este implementarea unui sistem de sprijin al deciziilor pentru gestionarea podgoriilor la fața locului, bazat pe o soluție de viticultură IoT de la capăt la capăt, care va integra diverși senzori tradiționali și noi (stații meteorologice, satelit de înaltă rezoluție (VHR) ) și Unmanned Aerial Vehicle (UAV), biosenzori portabili), precum și un motor analitic avansat, incluzând abordare de ultimă oră a tehnicilor de inteligență artificială și tehnologii blockchain, pentru procesarea, modelarea și securizarea datelor colectate și conversia acestora în cunoștințe utile prin aplicațiile inteligente specifice. Interfețele web și mobile corespunzătoare pentru vizualizarea rezultatelor și recomandărilor de către viticultor vor fi, de asemenea, generate ținând cont de o înțelegere ușoară și de utilizare. Nevoile, cerințele și interesele producătorilor de struguri și ale producătorului de vin vor fi puse în centrul dezvoltării, iar abordările de co-creare vor fi utilizate pentru realizarea acestuia.

Obiectiv RO  :  Scopul proiectului constă în  implementarea unui sistem de sprijinire a deciziilor pentru gestionarea podgoriilor la fața locului bazat pe o soluție de viticultură IoT, care va integra diverși senzori tradiționali și noi (stații meteorologice, satelit de înaltă rezoluție (VHR) ) și Unmanned Aerial Vehicle (UAV), biosenzori portabili), precum și un motor analitic avansat, incluzând abordare de ultimă oră a tehnicilor de inteligență artificială și tehnologii blockchain, pentru procesarea, modelarea și securizarea datelor colectate și conversia acestora în cunoștințe utile prin aplicațiile inteligente specifice.

Rezultat estimat RO

Rezultatul constă în validarea platformei DISAVIT, o validare tehnologică pe baza celor 2 piloți. Validarea va include performanța și fiabilitatea tuturor aspectelor funcționale ale platformei tehnologice DISAVIT.


 Main Objective:

The objectives are: O.1. Implementation and integration of a multisensor platform including:

  • Weather platform;
  • Novel biosensors to determine the health status of the grapes and the presence of pesticides;
  • VHR Satellite and UAV imagery for large scale mapping and real-time predictions of vine and grape quality with remote sensing biophysical index and comparative algorithms.
  • Soil sensors to track humidity, conductivity and other parameters.

O.2. Development of intelligent modules and software components to establish potential correlations between collected data and other data sets available online O.3 Development and validation of the IoT platform as an intelligent decision support system by transferring knowledge and recommendations to farmers. O.4 Development of Blockchain for traceability of vine products. O.5 Final demonstration in real viticulture

DISAVIT Architecture Platform here.


Project code: EUROSTARS-2019-E!113655-DISAVIT

Contract number: 174/2020

The total value of the budget: 2.043.960,00 Lei

The total value of the contract:  3.003.900,00 Lei

The total value of the co-founding:  959.940,00Lei

The start date of the contract: 01/06/2020

The end date of the contract: 31.05.2023

Contract duration –  36 months

Project TOTAL  duration –  until 21.05.2026

Coordinator: BEIA CONSULT INTERNATIONAL

Project manager (coordinator): Dr. Eng. George Suciu (george@beia.ro, 16 Peroni St., Bucharest, Romania, Tel: +40374104901, Fax: +40213323006)

Project Director (SOLTEL): Julio Perez Lopez , Administrator (carmen.fernandez@soltel.es, Seville, Leonardo da Vinci street, no. 13, 4th floor ,zip code 41092)

Project Director (Seacon): Mr. Gábor Berkovich Managing Director (viniczay@seacon.hu, Székesfehérvár, Móricz Zs. u. 14. 8000)

Project financed by UEFISCDI through the European and International Cooperation Program


[EN]Phases and activities:

PHASE I – Definition of use cases and requirements – delivery December 2020
● Activity I.1 Defining use cases for intelligent viticulture
● Activity I.2 Defining technical and functional requirements
● Activity I.3 ​​Defining test cases for validation

Results

The main results achieved in Phase I of the project are:

  • In this phase – Definition of use cases and requirements, the use case scenarios were defined and described and the competitive and innovative aspects of the DISAVIT solution were highlighted. The requirements and performance indicators for a successful IoT platform have been identified. These requirements for viticulture are the basis of the other stages of the project to implement and validate the case study at the end of the project.
  • Moreover, the legal and technical requirements for the platform and the manufacture of prototypes as well as the demonstration of the pilot scenario were identified and detailed at the beginning of the stage, and a detailed analysis of stakeholders and the market was carried out. As a result, the directions for the development of the monitoring solution chosen for the implementation of the next stages of the project were specified.

PHASE II – Design and development of the prototype platform DISAVIT – teaching December 2021
● Activity II.1 Defining cyber security risks
● Activity II.2 Defining the Blockchain-based protocol for security
● Activity II.3 Defining the architecture of the DISAVIT platform
● Activity II.4 Development of hardware and software components of the DISAVIT platform
● Activity II.5 Testing the DISAVIT platform in laboratory conditions


PHASE III: Implementation and validation of the pilot solution – delivery December 2022
● Activity III.1 Establishing the methodology for implementing, testing and validating the pilot solution
● Activity III.2 Implementation of the pilot solution
● Activity III.3 Testing and validation of the pilot solution in real operating conditions


PHASE IV: Market orientation and dissemination of results – teaching May 2023
● Activity IV.1 Analysis of the market and business opportunities
● Activity IV.2 Defining business models
● Activity IV.3 Dissemination of results

 

[RO]Etape si activitati:

ETAPA I – Definirea cazurilor de utilizare și a cerințelor – predare decembrie 2020

  • Activitatea I.1 Definirea cazurilor de utilizare pentru viticultura inteligentă
  • Activitatea I.2 Definirea cerințelor tehnice și funcționale
  • Activitatea I.3 Definirea cazurilor de testare în vederea validării

Rezultate

În aceasta etapă – Definirea cazurilor de utilizarea și a cerințelor, s-a definit și descris scenariile pentru cazurile de utilizare și s-au pus în evidență aspectele competitive și inovatoare ale soluției DISAVIT. S-au identificat cerințele și indicatorii de performanță pentru o platformă IoT de succes. Aceste cerințe pentru viticultură stau la baza celorlalte etape din cadrul proiectului pentru a implementa și valida la finalul proiectului studiul de caz.
Mai mult, s-au identificat și detaliat la începutul etapei cerințele legale și tehnice pentru platformă și fabricarea prototipurilor precum și demonstrația scenariului pilot, fiind realizată o analiză amănunțită a părților interesate și a pieței. Ca rezultat, s-au specificat direcțiile de dezvoltare a soluției de monitorizare aleasă pentru implementarea etapelor următoare ale proiectului.

ETAPA II – Proiectarea și dezvoltarea platformei prototip DISAVIT– predare decembrie 2021

  • Activitatea II.1 Definirea riscurilor de securitate cibernetică
  • Activitatea II.2 Definirea protocolului bazat pe Blockchain pentru securitate
  • Activitatea II.3 Definirea arhitecturii platformei DISAVIT
  • Activitatea II.4 Dezvoltarea componentelor hardware și software ale platformei DISAVIT
  • Activitatea II.5 Testarea în condiții de laborator a platformei DISAVIT

ETAPA III:  Implementarea și validarea soluției pilot– predare decembrie 2022

  • Activitatea III.1 Stabilirea metodologiei de implementare, testare și validare a soluției pilot
  • Activitatea III.2 Implementarea soluției pilot
  • Activitatea III.3 Testarea și validarea soluției pilot în condiții reale de funcționare

ETAPA IV: Orientare spre piață și diseminarea rezultatelor  – predare mai 2023

  • Activitatea IV.1 Analiza pieței și a oportunităților de business
  • Activitatea IV.2 Definirea modelelor de business
  • Activitatea IV.3 Diseminarea rezultatelor

Papers and publications

    • Publication ISI la Journal of Environmental Protection and Ecology 21, No 2, 471–480 (2020), Assessment of climate change effects on the viticulture using ADON telemetry stations, C. Balaceanu, G. Suciu, M. Balanescu, A. Iosif, M. Dobrea, O. Orza, I. Marcu, published on 12 March 2020
    • Development of an intelligent decision support System for Smart Viticulture, C.M. Balaceanu, G. Suciu, C.S. Bosoc, O. Orza, C. Fernandez, Z. Viniczay. The conference will be on January 20 – 21, 2021 in Amsterdam, Olanda. International Conference on Intelligent Agriculture And Artificial Intelligence (https://waset.org/intelligent-agriculture-and-artificial-intelligence-conference)
    • Climate change- the ground for improving the cultivated assortment of grapevine varieties with new autochthonous disease tolerant grapevine varieties , Conference: The 8th World Sustainability Forum, ection: VIRTUAL – Food Security and Agriculture, Veronica Sanda Chedea, Cristina Mihaela Balaceanu, Liliana Lucia Tomoiaga, Ionel Zatreanu and Maria Lucia Iliescu, Acknowledgment: DISAVIT
    • Advances in Science, Technology and Engineering Systems Journal Vol. 5, No. 5, 1266-1272 (2020), astesj.com, Special Issue on Multidisciplinary Innovation in Engineering Science & Technology: Agricultural Data Fusion for SmartAgro Telemetry System, Ioana Marcu,, Ana-Maria Drăgulinescu, Carmen Florea, Cristina Bălăceanu, Marius Alexandru Dobrea, George Suciu, Acknowledgment: DISAVIT
    • The use of IoT sensors in precision agriculture for monitoring the health of the vineyard, Conference: The 56th Croatian & 16th International Symposium on Agriculture, http://www.fazos.unios.hr/sa/index_en.html. The article is accepted and will be presented at the conference between February 14 – 19, 2021, and will be published after the conference.

Dissemination activities

  • Debate on air quality monitoring networks in Romania
  • CCW Event 2020
  • EXPOAPA2020
  • Civic Labs – Environment // Preparation and response in case of earthquake at workplace
https://twitter.com/beiaconsult/status/1323952039223844865?s=20
Acknowledgment
 
This work was supported by a grant of the Romanian Ministry of Research and Innovation, CCCDI – UEFISCDI, project number EUROSTARS-2019-E!113655-DISAVIT, within PNCDI III