Portugal, com 240000 ha de vinha, é o 7º país do mundo com maior área de vinha, com uma produção média de uva de 8-10 ton/ha.  Atualmente Portugal consome cerca de 500 milhões de litros de vinho (de acordo com dados do IVV, era em 2012 o 3º maior consumidor per capita com 42,5 L e de acordo com a Organização Internacional da Vinha e do Vinho (OIV) Portugal é mesmo o maior consumidor per capita de vinho do mundo com uma média de 51.9 L em 2020). Em 2019 Portugal exportou mais de 820 milhões de euros tendo importado 167 milhões. Dados recentes mostram um aumento do preço por litro nas exportações e um aumento do volume exportando relativamente a estes valores. A Região Vitivinícola de Lisboa representou em 2020/21, cerca de 20% da produção nacional (a par da Região Douro), contra 16% em 2009/10. Contudo, a Região Vitivinícola de Lisboa representa somente 4% da produção com DOP, mas  27% da produção sem DO/IG do total nacional. 

Por outro lado, o acompanhamento da gestão vitícola de algumas produções da Região, em particular no que respeita à componente analítica de solos e folhas de vinha, permite constatar a muito elevada concentração de nutrientes, micronutrientes e compostos de vários tipos. Nalguns casos a concentração excede mesmo os limites de referência da legislação para solos e folhas. Estes valores poderão resultar de adubações com matéria orgânica de origem avícola, em dose não variada consoante o tipo de solo, e à sobredosagem de tratamentos preventivos, aplicada de forma homogénea em todas a área de exploração.

Este cenário sugere um certo distanciamento entre a produção e o respetivo território e os recursos endógenos da Região. A identificação deste problema decorre da utilização de técnicas de amostragem pontual de solos e folhas, e sem recurso a compósitas.

Identificaram-se vários fatores explicativos da situação existente: baixa literacia na área tecnológica e científica, baixa apetência para a transformação, baixa capacidade de investimento por parte de produtores de pequena e média dimensão de explorações na região; baixa perceção dos benefícios a curto prazo; crescente complexidade na gestão agrícola ao integrar fatores como a sustentabilidade e a descarbonização na agenda; para além do número crescente de entidades que participam nos processos de licenciamento, fiscalização, certificação e financiamento.Assiste-se ainda a uma crescente profissionalização e sensibilização dos produtores para as exigências de mercado e o reconhecimento de que é necessário melhorar o sistema de produção de uva e de que existe uma comunidade e conjunto de políticas e incentivos que podem contribuir para essa melhoria.

Porém assiste-se a um crescente aumento da procura de vinhos de qualidade a nível nacional e internacional, com critérios de exigência cada vez mais elevados, mas também com disponibilidade de devolver maior valor à produção de qualidade. Segundo a OIV, embora o consumo tenha aumentado cerca de 12% de 2001 a 2016, o valor de comercio mundial de transação aumentou 50%. 

A Região pode beneficiar da gestão agrícola com base em tecnologias da Agricultura 4.0 e em novas metodologias assentes na Viticultura de Precisão para promoção do uso eficiente dos recursos naturais, mediante gestão criteriosa da aplicação de nutrientes , fitofármacos e o uso da água na produção de uva para vinho de qualidade  e com Terroir mais vincado.

Tendo em conta a que produção na Região é uma das mais elevadas do país, e o preço médio de venda dos vinhos da Região, verifica-se que existe um enorme potencial de aumento do rendimento. A solução que se propõe irá proporcionar a aproximação a esse potencial pelo acompanhamento estratégico da produção e do negócio em geral e constitui uma base solida de documentação para a obtenção de Certificações de Qualidade e Origem, Ambiente e Responsabilidade Civil, a nível nacional e internacional, conferindo reputação e valor às marcas e Região.

 

O projeto tem como objetivo disponibilizar, sob a forma de Solution as a Service, novos métodos e ferramentas para os produtores atingirem a sustentabilidade da atividade vitícola, durante a presente década. O projeto seguirá os princípios e objetivos já definidos na estratégia “Do prado ao prato”, os indicadores gerais das metas da “Agenda Terra Futura” e as tecnologias subjacentes à “Agricultura 4.0”.
A implementação terá três linhas de ação principais: a melhoria da eficiência de produção de uva para vinhos premium através da adoção de métodos de maior eficiência de uso de água e aplicação de nutrientes e tratamentos; valorização do Terroir; valorização e melhoria de conhecimento na comunidade vitícola da região. 

 
O Serviço é acessível através de plataforma digital, onde estará disponível o conjunto de recomendações de gestão, a sua explicação (no contexto das melhores práticas), e a resposta esperada e observada dessas medidas de gestão.
 
A plataforma VITISENSE usa de diversas tecnologias de ponta, como softwares, sistemas, sensores e ciência de dados para melhorar o controle, monitorização e tomada de decisões, seguindo os objetivos operacionais da Agricultura 4.0 e da Viticultura de Precisão para a implementação de um sistema de apoio à decisão “data driven”.
 
A solução usará drones, autómatos terrestres (rovers) e sensores multiespectrais, para realizar a aquisição de dados de campo de forma automática para gerar índices vegetativos, mapas térmicos e potencial hídrico, medir volume de copa, detetar infestantes, doenças e pragas nas culturas, apoiar a decisão relativa à rega, e aplicar localmente fertilizantes e tratamentos com produtos fitofarmacêuticos com dose variável (por aspersão aérea). 
Os rovers dotados de capacidade de Localização e Mapeamento Simultâneos (SLAM) vão proceder à amostragem autónoma de grandes áreas de vinha a baixo custo, para observação do tronco, cachos e bagos, e parte inferior das folhas, para deteção de doenças e estimativa da produção. Será ainda criado um sistema modular de tecnologia dosagem variável ao trator que realiza os tratamentos fitossanitários e adubações.
 
A Solução integra dados de estações meteorológicas, bem como os níveis de humidade no solo, através de sondas a diversas profundidades, contadores de consumo de água para rega, medida a temperatura na vinha, entre outros. Estes sensores pontuais estarão ligados seguindo metodologias e equipamentos da Internet das Coisas (IoT).
 
Será recolhida toda a informação relativa a operações culturais realizadas pelos produtores e calculados os respetivos custos. Esta recolha será automatizada e integrada na gestão operacional.
 
Todos os dados recolhidos serão armazenados em nuvem de computação própria, onde correrão algoritmos de Geoestatística e Aprendizagem de Máquina (Machine Learning) para identificação de estados fenológicos, contagem medição de objetos como cachos e bagos; e análise de relações causa-efeito, com capacidade preditiva para o conjunto de descritores determinantes para o sucesso da campanha.
 
Os resultados destas medições serão comparados e calibrados com os resultados laboratoriais realizados a amostras recolhidas nos talhões em estudo. As amostras incluem, solos, folhas, bagos e água em diversos momentos das campanhas.
 
Na plataforma, um painel de controle disponibilizará informação de apoio à decisão no que respeita às necessidades periódicas de rega (projeção semanal e mensal), tratamentos, operações culturais (podas, fertilização foliar, período ideal de vindima, segmentação da vindima, estimativa da produção por talhão, estimativa dos talhões premium de cada casta, custos associados às operações). Esta informação servirá ainda para:
• monitorização de indicadores de sustentabilidade: performance de negócio, utilização de recursos naturais, offset de carbono, qualidade do produto, desempenho ambiental (biodiversidade, paisagem), produção de resíduos e responsabilidade social.
• geração dos relatórios de conformidade da produção, tais como Caderno de Campo ou Planos de Sustentabilidade da Região Vitivinícola. 

O Consórcio será composto pela Geosense, como entidade beneficiária, pela  Universidade Nova de Lisboa - School of Science and Technology (NOVA FCT); pela AmbioEsfera, pelo Pólo de Inovação de Oeiras (INIAV), pela Associação dos Produtores Agrícolas da Sobrena (APAS); pela Companhia Agrícola do Sanguinhal (CAS) e outros produtores da região. 
A Geosense, irá apoiar investigação experimental com a recolha de dados de campo junto dos produtores, para além de fazer a gestão, coordenação e divulgação geral do projeto e  da respetiva gestão da informação.  
Em conjunto com a NOVA/FCT vai desenvolver modelos de análise e recolher dados de campo usando sensores multiespectrais: Ciência de dados sobre deteção remota e geoprocessamento – Desenvolvimento de Modelos de Análise (BigData); e apoiar o teste e validação da solução com os parceiros produtores (CAS e outros) e desenvolvedores (NOVA/FCT e AmbioEsfera).
O desenvolvimento da componente de IoT ficará a cargo da  AmbioEsfera, que será responsável pelo desenvolvimento da infraestrutura fixa de observação e respetivo desenvolvimento aplicacional, nomeadamente: Integração e fusão de dados, Algoritmos, Machine learning e Interfaces , em conjunto com a NOVA/FCT (DEEC).
A CAS e outros produtores terão a responsabilidade de disponibilizar talhões de ensaio da solução, implementar as recomendações e registar dados de gestão vitícola: custos, consumos de fertilizantes, água, energia e tratamentos; bem como testar e validar a solução com o apoio da Geosense e dos desenvolvedores (NOVA/FCT e AmbioEsfera) 
A NOVA/FCT, vai assegurar duas componentes de investigação e desenvolvimento: modelo de gestão agrícola sustentável, a cargo do Departamento de Ciências da Terra (DCT) em conjunto com o Pólo de Inovação de Oeiras;  e a robótica de suporte à monitorização vitícola, a cargo do Departamento de Engenharia Eletrónica e de Computadores (DEEC). Este parceiro vai ainda dinamizar a divulgação do projeto em conjunto com a Geosense e a APAS.
O DCT irá realizar análises laboratoriais (Solos, Água, Folha, Bago, Produção); análise multiespectral e desenvolver modelos: de resposta fisiológica da planta e definição de níveis de resposta objetivo; de amostragem representativa (solos, folhas, bagos); Indicadores de sustentabilidade; Dosagem de adubos e tratamentos fitofarmacêuticos no contexto de gestão vitícolas sustentável; dotações de rega; métodos de previsão da produção (em conjunto com o DEEC).
O DEEC será responsável pelo desenvolvimento de Rovers para aquisição de imagens do tronco e folhas (inferior) da videira – SLAM, monitorização, estimativa de produção, adubação; e pelo desenvolvimento aplicacional da plataforma para correr Modelos de análise grandes quantidades de dados (Big Data); Machine Learning aplicada a imagens multiespectrais para deteção de carências hídricas, nutricionais, doenças e pragas.
O Pólo de inovação de Oeiras (INIAV), ficará com corresponsabilidade do ID da solução, realizando análises laboratoriais à folha e bago e pelo desenvolvimento, em conjunto com o DCT da NOVA / FCT, do modelo de gestão vitícolas sustentável.
A APAS prestará suporte técnico da componente vitícola e divulgação na região. Irá ainda promover a formação de utilizadores da solução na região, e em conjunto com a GEOSENSE e CAS, dará apoio ao teste e validação da solução de gestão vitícola sustentável.