Η Colleen Josephson, επίκουρη καθηγήτρια ηλεκτρολογίας και μηχανικής υπολογιστών στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στη Σάντα Κρουζ, κατασκεύασε ένα πρωτότυπο μιας παθητικής ετικέτας ραδιοσυχνοτήτων που θα μπορούσε να θαφτεί στο υπέδαφος και να αντανακλά ραδιοκύματα από έναν αναγνώστη πάνω από το έδαφος, είτε κρατούμενο από ένα άτομο, είτε μεταφέρόμενο από ένα drone είτε τοποθετημένο σε ένα όχημα. Ο αισθητήρας θα έλεγε στους καλλιεργητές πόση υγρασία υπάρχει στο έδαφος με βάση τον χρόνο που χρειάζονται αυτά τα ραδιοκύματα για να διανύσουν το ταξίδι τους.
Στόχος του Josephson είναι να ενισχύσει τη χρήση της τηλεπισκόπησης στις αποφάσεις άρδευσης.
«Το ευρύτερο κίνητρο είναι η βελτίωση της ακρίβειας της άρδευσης», δήλωσε ο Josephson. «Δεκαετίες μελετών δείχνουν ότι όταν χρησιμοποιείτε άρδευση με βάση αισθητήρες, εξοικονομείτε νερό και διατηρείτε υψηλές αποδόσεις».
Ωστόσο, τα τρέχοντα δίκτυα αισθητήρων είναι ακριβά, απαιτώντας ηλιακούς συλλέκτες, καλωδίωση και συνδέσεις στο διαδίκτυο που μπορούν να κοστίσουν χιλιάδες δολάρια για κάθε τοποθεσία ανίχνευσης.
Το πρόβλημα είναι ότι ο αναγνώστης θα πρέπει να περάσει κοντά στην ετικέτα. Εκτιμά ότι η ομάδα της μπορεί να την κάνει να λειτουργήσει σε απόσταση 10 μέτρων από το έδαφος και σε βάθος μόλις 1 μέτρου στο έδαφος.
Η Josephson και η ομάδα της έχουν κατασκευάσει ένα επιτυχημένο πρωτότυπο της ετικέτας, ένα κουτί που έχει περίπου το μέγεθος ενός κουτιού παπουτσιών και περιέχει την ετικέτα ραδιοσυχνοτήτων που τροφοδοτείται από μερικές μπαταρίες AA και έναν υπέργειο αναγνώστη.
Χρηματοδοτούμενη από επιχορήγηση από το Ίδρυμα Έρευνας Τροφίμων και Γεωργίας, σχεδιάζει να αναπαράγει το πείραμα με ένα μικρότερο πρωτότυπο και να κατασκευάσει δεκάδες από αυτά, αρκετά για δοκιμές πεδίου σε εμπορικά διαχειριζόμενες φάρμες. Οι δοκιμές θα γίνουν σε φυλλώδη χόρτα και μούρα, επειδή αυτές είναι οι κύριες καλλιέργειες στην κοιλάδα Salinas κοντά στη Santa Cruz, είπε.
Ένας στόχος είναι να προσδιοριστεί πόσο καλά θα ταξιδέψει το σήμα μέσα από φυλλώδεις θόλους. Μέχρι στιγμής, στον σταθμό, έχουν θαφτεί ετικέτες δίπλα σε γραμμές στάγδην σε βάθος έως και 2,5 πόδια και λαμβάνουν ακριβείς μετρήσεις εδάφους.
Οι ειδικοί άρδευσης στη βορειοδυτική περιοχή επαίνεσαν την ιδέα — η άρδευση ακριβείας είναι πράγματι ακριβή — αλλά είχαν πολλές ερωτήσεις.
Ο Chet Dufault, ένας καλλιεργητής που χρησιμοποιεί αυτοματοποιημένα εργαλεία άρδευσης, του αρέσει η ιδέα, αλλά δίστασε με την εργασία που απαιτείται για να έρθει ο αισθητήρας κοντά στην ετικέτα.
«Αν πρέπει να στείλετε κάποιον ή τον εαυτό σας... μπορείτε να τοποθετήσετε έναν ανιχνευτή εδάφους σε 10 δευτερόλεπτα εξίσου εύκολα», είπε.
Ο Τρόι Πίτερς, καθηγητής μηχανικής βιολογικών συστημάτων στο Πανεπιστήμιο της Ουάσινγκτον, αμφισβήτησε τον τρόπο με τον οποίο ο τύπος του εδάφους, η πυκνότητα, η υφή και οι ανωμαλίες επηρεάζουν τις μετρήσεις και εάν κάθε τοποθεσία θα πρέπει να βαθμονομείται ξεχωριστά.
Εκατοντάδες αισθητήρες, εγκατεστημένοι και συντηρούμενοι από τεχνικούς της εταιρείας, επικοινωνούν μέσω ραδιοφώνου με έναν μόνο δέκτη που τροφοδοτείται από ένα ηλιακό πάνελ σε απόσταση έως και 1.500 ποδιών, το οποίο στη συνέχεια μεταφέρει δεδομένα στο cloud. Η διάρκεια ζωής της μπαταρίας δεν αποτελεί πρόβλημα, επειδή οι τεχνικοί αυτοί επισκέπτονται κάθε αισθητήρα τουλάχιστον μία φορά το χρόνο.
Τα πρωτότυπα του Josephson χρονολογούνται 30 χρόνια πριν, δήλωσε ο Ben Smith, ειδικός σε τεχνικά θέματα άρδευσης της Semios. Θυμάται ότι ήταν θαμμένα με εκτεθειμένα καλώδια που ένας εργάτης συνέδεε φυσικά σε ένα φορητό καταγραφικό δεδομένων.
Οι σημερινοί αισθητήρες μπορούν να αναλύσουν δεδομένα σχετικά με το νερό, τη διατροφή, το κλίμα, τα παράσιτα και άλλα. Για παράδειγμα, οι ανιχνευτές εδάφους της εταιρείας λαμβάνουν μετρήσεις κάθε 10 λεπτά, επιτρέποντας στους αναλυτές να εντοπίζουν τάσεις.
Ώρα δημοσίευσης: 06 Μαΐου 2024