Colleen Josephson, adiunkt inżynierii elektrycznej i komputerowej na Uniwersytecie Kalifornijskim w Santa Cruz, zbudowała prototyp pasywnego znacznika o częstotliwości radiowej, który można zakopać pod ziemią i odbijać fale radiowe z czytnika naziemnego, albo trzymanego przez osobę, albo przenoszony przez drona lub montowany na pojeździe.Czujnik informowałby hodowców, ile wilgoci jest w glebie, na podstawie czasu potrzebnego na przebycie fali radiowej.
Celem Josephsona jest zwiększenie wykorzystania teledetekcji w podejmowaniu decyzji dotyczących nawadniania.
„Szeroką motywacją jest poprawa precyzji nawadniania” – powiedział Josephson.„Dziesiątki lat badań pokazują, że nawadnianie oparte na czujnikach pozwala oszczędzać wodę i utrzymywać wysokie plony”.
Jednak obecne sieci czujników są drogie i wymagają paneli słonecznych, okablowania i połączeń internetowych, których koszt może wynosić tysiące dolarów dla każdego miejsca sondy.
Problem polega na tym, że czytelnik musiałby przejść w pobliżu znacznika.Szacuje, że jej zespół może uruchomić go na wysokości 10 metrów nad ziemią i nawet na głębokości 1 metra pod ziemią.
Josephson i jej zespół zbudowali udany prototyp identyfikatora – pudełko obecnie wielkości pudełka po butach zawierające znacznik radiowy zasilany kilkoma bateriami AA oraz naziemny czytnik.
Dzięki grantowi Fundacji Badań nad Żywnością i Rolnictwem planuje powtórzyć eksperyment z mniejszym prototypem i wykonać ich dziesiątki, które wystarczą do prób polowych w gospodarstwach zarządzanych komercyjnie.Próby będą dotyczyć warzyw liściastych i jagód, ponieważ są to główne uprawy w dolinie Salinas w pobliżu Santa Cruz, powiedziała.
Jednym z celów jest określenie, jak dobrze sygnał będzie przedostawał się przez korony liściaste.Jak dotąd na stacji zakopano znaczniki przylegające do linii kroplujących na głębokość 2,5 stopy i uzyskano dokładne odczyty gleby.
Eksperci ds. nawadniania z Northwest pochwalili ten pomysł – nawadnianie precyzyjne jest rzeczywiście drogie – ale mieli wiele pytań.
Chetowi Dufaultowi, hodowcy korzystającemu z automatycznych narzędzi do nawadniania, podoba się ten pomysł, ale sprzeciwił się pracy potrzebnej do zbliżenia czujnika do znacznika.
„Jeśli musisz wysłać kogoś lub siebie… równie łatwo możesz wbić sondę glebową w 10 sekund” – powiedział.
Troy Peters, profesor inżynierii systemów biologicznych na Washington State University, zapytał, w jaki sposób rodzaj gleby, gęstość, tekstura i nierówności wpływają na odczyty oraz czy każda lokalizacja wymagałaby indywidualnej kalibracji.
Setki czujników zainstalowanych i konserwowanych przez techników firmy komunikują się drogą radiową z jednym odbiornikiem zasilanym przez panel słoneczny znajdującym się w odległości do 500 metrów, który następnie przesyła dane do chmury.Żywotność baterii nie stanowi problemu, ponieważ technicy odwiedzają każdy czujnik przynajmniej raz w roku.
Prototypy Josephsona powstały 30 lat temu, powiedział Ben Smith, specjalista ds. technicznych nawadniania w firmie Semios.Pamięta, że zasypano go odsłoniętymi przewodami, które pracownik fizycznie podłączał do ręcznego rejestratora danych.
Dzisiejsze czujniki mogą analizować dane dotyczące wody, odżywiania, klimatu, szkodników i nie tylko.Na przykład czujniki gleby firmy dokonują pomiarów co 10 minut, umożliwiając analitykom wykrywanie trendów.
Czas publikacji: 6 maja 2024 r