Irrigazione intelligente
Perché Walter Schmidt è diventato pioniere IoT invece di andare in pensione
Walter Schmidt è entrato nel mondo dei sistemi di irrigazione basati su sensori a 64 anni. Da allora ha sviluppato ulteriormente con successo la sua tecnologia, anche grazie all’IoT. Oltre a molto altro ha integrato in rete il tappeto erboso dello stadio dell’FC Basel.
Testo: Tanja Kammermann, Immagini
Si passa da una stretta scala di legno, accanto a una pianta in vaso, nel quale c’è un apparecchio tecnologico, ovunque vi sono aste rosse, corte e altezza uomo, poggiate a terra e in piedi. A sinistra c’è una porta con la scritta laboratorio. «Qui non permetto a nessun estraneo di entrare», Walter Schmidt incontra il mio sguardo. Invece ci accompagna nei suoi uffici, che si trovano in una vecchia scuola nel borgo Russikon. I quadri che vi sono appesi sono tutti stati dipinti da lui, racconta orgoglioso. È qui che Walter Schmidt lavora meticolosamente da 14 anni al sistema di irrigazione perfetto e sperimenta con l’internet degli oggetti.
Ha sviluppato il suo primo sensore di irrigazione nel 2004 nell’atelier di oreficeria a casa propria. Allora è stato sollecitato da suo genero, giardiniere, a sviluppare per lui un sistema di irrigazione intelligente invece di andare in pensione, dato che sul mercato non esisteva nulla del genere. «Non ho potuto fare a meno di rifletterci. Ho passato un pomeriggio intero ad esercitarmi con tutte le leggi fisiche di mia conoscenza e ho trovato una soluzione. Ho pensato che un qualcosa di così folle non può funzionare.» E il primo prototipo autocostruito non ha funzionato. Eppure tre settimane dopo ha potuto fare una misurazione su una pianta in vaso di sua moglie per sapere quando sarebbe morta. «Io ho studiato fisica e non avevo nessuna idea sulle piante.»
Walter Schmidt, 74 anni, è la fabbrica delle idee di Plantcare.
La soluzione è costituita ancora oggi da un materiale in feltro sviluppato appositamente, che viene inserito nella terra e che funge da interfaccia tra terriccio e sensore. Per effettuare la misurazione dell’umidità si riscalda brevemente il sensore e successivamente si misura il tempo di raffreddamento, che cambia in relazione all’umidità del terreno. Il tempo di raffreddamento del sensore fornisce quindi un’informazione affidabile sul contenuto di acqua del terriccio. I valori delle misurazioni vengono trasmessi al controllo in intervalli regolari tramite l’internet degli oggetti. Un sistema semplice ma rivoluzionario, che il Signor Schmidt ha fatto brevettare. Tanto valido che il produttore di apparecchi per giardinaggio Gardena ha acquistato una licenza nel 2005 e commercializza il sistema ancora oggi. Ha fondato la ditta Plantcare e così la pensione è stata rimandata a un lontano futuro.
Mezze soluzioni e dita scottate
Nel 2007, sulle stessi basi tecnologiche, Walter Schmidt ha sviluppato un sensore modificato. Per non toccare la licenza di Gardena Schmidt si è concentrato sulle piante da appartamento. È stato commercializzato da Luwasa di Allmendingen, che ha costruito un prototipo e venduto 100 000 pezzi. «A un certo punto ci occupavamo solamente della logistica. Era noioso. E alla fine venivano venduti da Obi. Era un lavoraccio.» A un certo punto è sorta la questione se far produrre i sensori in Cina o se smettere. Un ulteriore capitolo si è concluso, ma Schmidt non ha abbandonato la tecnologia.
All’interno del guscio resistente alle intemperie si nasconde un’elettronica di alto livello: i sensori di umidità del terreno di casa Plantcare.
Nel 2009 nel laboratorio di Walter Schmidt è nato il Plantomat, un prodotto altamente tecnologico, ma dal punto di vista del mercato un flop. «Semplicemente non ci siamo inseriti nel mercato. Ma io non ho mollato. A volte devo cominciare con una mezza soluzione, scottarmi le dita e imparare la lezione.»
Un aiuto per gli agricoltori
Per Walter Schmidt ne è presto valsa la pena. Si è focalizzato sullo sviluppo di un sistema per impianti più complessi del settore agricolo, come ad esempio per la coltivazione di pomodori o fragole. «All’inizio con il nostro sistema facevamo solo la misurazione, senza un controllo dell’irrigazione. Il contadino vuole solo sapere quando deve irrigare. L’umidità del terreno non gli interessa.» Dopo un sondaggio tra gli agricoltori sapeva che: il sistema deve essere robusto e pratico, durare a lungo, essere rapidamente impiegabile, contenere batterie economiche semplici da sostituire. Inoltre è stato necessario sviluppare un sensore IoT con una funzione wireless notevolmente più potente, in grado di coprire una distanza di 20 chilometri.
Il successivo passo logico è avvenuto nel 2011, quando Schmidt e il suo team hanno sviluppato un sistema di irrigazione e un algoritmo autoapprendente. «Ciò significa che se c’è vento forte o se fa molto caldo viene data più acqua. L’umidità nella zona delle radici viene tenuta entro livelli impostabili, il sistema si accorge se ha dato troppa acqua e si regola automaticamente.» Per gli agricoltori le soluzioni di Plantcare sono un investimento: un sensore costa ca. 600 Franchi. I dati vengono raffigurati direttamente tramite i server in un dashboard appositamente sviluppato. Intanto Plantcare guadagna prevalentemente con la vendita di hardware e del relativo servizio di assistenza. Nel mondo, in tutti i continenti, sono in uso più di 250 000 sensori di umidità del terreno.
Le sue idee lo spingono avanti
«Presto con i nostri sensori sarà possibile misurare contemporaneamente anche l’umidità e la temperatura dell’aria per rilevare precocemente un attacco fungino alle piante.» Walter Schmidt è in possesso di sei brevetti per le sue soluzioni di irrigazione. Per essi ha speso in totale 700 000 Franchi. E il settimo brevetto è stato registrato da poco: «Un giorno vogliamo misurare il contenuto di fertilizzante nel terreno.» Previdente com’è, Walter Schmidt ha installato, oltre allo slot per l’umidità del terreno, altre tre interfacce standard per poter collegare qualsiasi sensore desiderato.
In questa vecchia scuola è nato il primo sensore di umidità del terreno e tutti gli ulteriori sviluppi.
Walter Schmidt è sempre stato un innovatore e ha avuto la fortuna di essere circondato da persone che realizzano i progetti. «Ho uno zaino pieno di capacità, con queste posso giocare. A volte ne viene fuori qualcosa di nuovo. Non posso però forzare le cose. Inoltre ho la fortuna di essere collegato da 20 anni con la società Fraunhofer, dispongo così di una vasta rete. Così chiedo in giro: conosci qualcuno che è capace di questo? »
Ha dovuto costruire da sé la rete all’estero
Dal 2016 i suoi sensori trasmettono i dati tramite il sistema radio standard LoRaWAN. «Per i nostri progetti in Austria e in Germania abbiamo dovuto realizzare i gateway per le reti. All’inizio anche in Svizzera è stato così. Ma da qualche tempo lavoriamo con il LoRaWAN Low Power Network (LPN) di Swisscom e ne siamo molto felici.»
Dal prossimo anno sarà un successore a dirigere Plantcare. «Continuerò ad occuparmi dello sviluppo. Quello che faccio è così interessante, ho così tanti contatti e tutto ha tanto successo. Non posso lasciare un bebè di questo calibro a un successore.» E la pensione? «Troppo noiosa», afferma Walter Schmidt.
I cinque principali progetti IoT
1/5 Tappeto erboso da calcio: Nello stadio St. Jakob-Park di Basilea è stato installato un sistema di monitoraggio dell’umidità del terreno che ne rileva l’umidità e la relativa temperatura in diverse posizioni e che trasmette via radio i dati misurati al locale tecnico dietro le tribune.
2/5 Coltivatori di bacche: le bacche sono piante sensibili. Con il sistema di irrigazione computerizzato PlantControl CX i coltivatori svizzeri possono incrementare il raccolto, riducendo al contempo notevolmente il tempo dedicato all’azionamento e al monitoraggio del sistema di irrigazione e di fertilizzazione.
3/5 Campo da golf: i campi da golf sono preziose strutture verdi che devono sempre essere praticabili. Per questo in Svizzera molti «green» sono monitorati tramite sensori che controllano l’umidità del terreno.
4/5 Monitoraggio degli alberi: quest’anno due vecchi pini cembri – entrambi alti 17,5 metri, per un peso di 15,5 tonnellate e 120 anni – sono stati trasportati da Zurigo a Morschach nel Canton Svitto per essere ripiantati nel giardino di una villa. Da allora sono monitorati dai sensori Plantcare.
5/5 Monitoraggio di un campo di cavoli: la domanda di sistemi di irrigazione è aumentata sensibilmente nella caldissima estate del 2018. Con un uso corretto, gli agricoltori possono risparmiare due terzi di acqua e incrementare notevolmente il loro raccolto. Senza monitoraggio i contadini tendono a irrigare più del necessario.
Walter Schmidt
Walter Schmidt è nato nel 1944 in Stiria in Austria. Ha studiato ingegneria meccanica e fisica presso l’Università tecnica di Graz. Dal 1979 al 1991 ha diretto la Divisione Elektrische Verbindungstechnik (Tecnologie di collegamento elettrico) della Oerlikon Contraves AG a Zurigo. Dal 1991 al 2001 è stato collaboratore e CEO della Dyconex, un’azienda hightech del settore elettronico. Dopo la cessione dell’azienda è stato Business Angel per diverse startup.
Walter Schmidt è fondatore dell’European Interconnect Technology Initiative e Presidente della «Crazy Guys», un gruppo di specialisti del settore industriale e scientifico delle tecnologie di collegamento elettrico. Walter Schmidt è proprietario di oltre 80 brevetti. Vive con sua moglie a Russikon.
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