C’è un punto, oggi, in cui la tecnologia e cibo smettono di essere mondi separati e iniziano a parlare la stessa lingua.
E’ lì che nasce la piattaforma ICT Smart Food di Tech4You, un’infrastruttura che integra data set chimici validati e IoT, Digital Twin, blockchain, intelligenza artificiale e robotica per digitalizzare e rendere sostenibile la filiera alimentare.
Il contesto da cui prende forma è chiaro e complesso. Le filiere alimentari sono oggi caratterizzate da frammentazione dei sistemi informativi, scarsa interoperabilità tra dispositivi IoT, piattaforme gestionali e sistemi di controllo industriale e utilizzo di data set non sempre validati.
In assenza di un'infrastruttura digitale unificata diventa difficile il monitorare in modo continuo la filiera, prevedere tempestivamente criticità qualitative o garantire una certificazione sicura dei prodotti e i cambiamenti climatici minacciano direttamente la sicurezza nell’accesso al cibo. In questo contesto la transizione digitale non è più un'opzione.
E’ in questo scenario che, all'interno dell'ecosistema Tech4You, Spoke 3, il Progetto Pilota 3.4.3 — Smart Food: virtualizzazione, sensing, IoT e tracciabilità avanzata — prende forma affrontando la sfida con un approccio che rappresenta una novità nel panorama della ricerca applicata italiana. Il progetto è stato coordinato dai professori Mariateresa Russo e Giuseppe Araniti dell'Università Mediterranea di Reggio Calabria e il prof. Massimo Merenda per l’elettronica e un team multidisciplinare che ha incluso giovani talenti reclutati proprio grazie al PNRR e PMI selezionate grazie ai Bandi a cascata.
Il Digital Twin applicato ai processi alimentari -
Il cuore pulsante di questa trasformazione è la piattaforma ICT Smart Food è una soluzione software integrata per la gestione digitale delle filiere alimentari, basata su architettura IoT scalabile, Digital Twin di processo e sistemi avanzati di intelligenza artificiale e robotica.
Entra prepotentemente in scena Il Digital Twin — la replica virtuale dei processi produttivi reali — che consente di simulare, monitorare e ottimizzare l'intera catena di produzione in tempo reale, un'applicazione che nel settore food rappresenta una frontiera tecnologica.
Non si tratta sol di osservare, ma di comprender, prevedere intervenire. Il sistema abilita, infatti, il monitoraggio degli impianti tramite sensori IoT anche virtualizzati e dispositivi edge, permettendo la raccolta, normalizzazione e analisi dei dati in ambienti digitali evoluti.
Questi dati diventano conoscenza operativa: alimentano modelli predittivi e strumenti di supporto decisionale fondamentali per il controllo qualità e sicurezza dei cibi, per la previsione di criticità operative e l'ottimizzazione energetica, per il controllo degli sprechi.
La piattaforma, inoltre, integra un framework IoT–Digital Twin–XR che include visualizzazione immersiva e strumenti avanzati di analisi e simulazione dei processi. Un ecosistema in cui il digitale non replica soltanto la realtà ma la amplifica.
All’interno di questo sistema si inserisce anche l’interazione con due piattaforme robotiche: SERFIDO, il robot quadrupede configurato per la raccolta dei dati di prodotto e processo e ZEPHYR, il robot umanoide deputato al controllo qualità o alle operazioni più rischiose per gli umani.
Blockchain, tracciabilità e certificazione digitale -
Accanto alla simulazione e al controllo emerge un altro pilastro: la fiducia.
Uno degli elementi più interessanti della piattaforma è il sistema Blockchain–IoT–Web progettato per garantire per la tracciabilità e la certificazione digitale dei cibi prodotti nonché la sostenibilità generale della filiera.
Il sistema Blockchain della ICT Smart Food integra la tracciabilità basata sulla combinazione di marker molecolari, IoT, tecnologie RFID ed Edge-AI. Le funzioni di tracciabilità sono specificatamente basate su specifici fingerprinting molecolari delle matrici alimentari disponibili in dataset validati.
Questi data set sono stati ottenuti grazie a piattaforme analitiche ad altissima risoluzione e innovative tra cui MANTRA, il prototipo unico al mondo, sviluppato su progetto della Prof.ssa Mariateresa Russo, attuato con il contributo della multinazionale Shimadzu e presentato al pubblico, proprio in occasione dell’evento PNRR @frontiers.
In conclusione, la piattaforma Smart Food Factory è stata progettata per ottimizzare i processi, contenere gli sprechi, contrastare il fenomeno della contraffazione alimentare, garantendo il consumatore sulla più alta qualità e sicurezza dei cibi che arrivano sulle nostre tavole grazie alla certificazione digitale supportata dalla blockchain.
Altamente riconfigurabile la piattaforma garantisce interoperabilità, standardizzazione dei dati e scalabilità multi-filiera, incorporando anche i dimostratori sviluppati nei progetti a cascata denominati SB-SSC e ADDICTA che hanno consentito di raggiungere sviluppare piattaforme ICT integrate con livelli di maturità tecnologica avanzati e validati in ambienti reali.
Tecnologie abilitanti per un food system sostenibile -
La transizione digitale dei sistemi alimentari non è soltanto innovazione tecnologica, è anche una leva strategica per contrastare il cambiamento climatico.
L'integrazione tra chimica degli alimenti, IoT, intelligenza artificiale, robotica, visualizzazione immersiva, strumenti avanzati di analisi e simulazione dei processi e blockchain consente di ridurre lo spreco attraverso la gestione predittiva dei dati, ottimizzare il consumo energetico e le emissioni lungo la catena di distribuzione e ottenere cibi certificati.
Come sottolinea il framework dello Spoke 3 di Tech4You, coordinato da Mariateresa Russo dell'Università Mediterranea di Reggio Calabria, la transizione digitale non è solo tecnologica ma anche culturale e richiede un approccio che coinvolga l'intera filiera per garantire un futuro alimentare sicuro e sostenibile.