Коллін Джозефсон, доцент кафедри електротехніки та комп'ютерної інженерії в Каліфорнійському університеті в Санта-Круз, створила прототип пасивної радіочастотної мітки, яку можна закопати під землю та відбивати радіохвилі від зчитувача, що знаходиться на поверхні землі, який може бути утримуваний людиною, перенесений дроном або встановлений на транспортному засобі. Датчик повідомлятиме виробникам, скільки вологи в ґрунті, на основі часу, необхідного для того, щоб ці радіохвилі подолали позначку.
Мета Джозефсона — активізувати використання дистанційного зондування для прийняття рішень щодо зрошення.
«Загальна мотивація полягає в покращенні точності зрошення», – сказав Джозефсон. «Десятиліття досліджень показують, що використання зрошення на основі даних датчиків дозволяє економити воду та підтримувати високу врожайність».
Однак, сучасні сенсорні мережі є дорогими, вимагають сонячних панелей, проводки та підключення до Інтернету, що може коштувати тисячі доларів для кожного місця встановлення зонда.
Загвоздка в тому, що зчитувач має пройти поблизу мітки. Вона оцінює, що її команда може змусити її працювати на висоті 10 метрів над землею та на глибині до 1 метра.
Джозефсон та її команда створили успішний прототип мітки – коробку розміром з коробку для взуття, яка містить радіочастотну мітку, що живиться від кількох батарейок типу АА, та наземний зчитувач.
За фінансуванням гранту від Фонду досліджень у галузі продовольства та сільського господарства, вона планує повторити експеримент із меншим прототипом та виготовити десятки таких прототипів, достатньо для польових випробувань на комерційних фермах. Випробування будуть проводитися на листовій зелені та ягодах, оскільки це основні культури в долині Салінас поблизу Санта-Крус, сказала вона.
Одна з цілей — визначити, наскільки добре сигнал проходитиме крізь листяні крони. Наразі на станції вони закопали мітки поруч із крапельними лініями на глибину до 2,5 футів і отримують точні показники ґрунту.
Експерти з іригації на північному заході схвально поставилися до цієї ідеї — точне зрошення справді дороге, — але мали багато питань.
Чету Дюфо, виробнику, який використовує автоматизовані засоби зрошення, подобається ця концепція, але він не погоджується з працею, необхідною для того, щоб піднести датчик до мітки.
«Якщо вам доводиться відправляти когось або себе… ви можете так само легко вставити ґрунтовий зонд за 10 секунд», – сказав він.
Трой Пітерс, професор інженерії біологічних систем у Вашингтонському державному університеті, поставив під сумнів, як тип ґрунту, щільність, текстура та нерівність впливають на показники, і чи потрібно калібрувати кожне місце окремо.
Сотні датчиків, встановлених та обслуговуваних техніками компанії, зв'язуються по радіо з одним приймачем, що живиться від сонячної панелі на відстані до 1500 футів, який потім передає дані в хмару. Термін служби батареї не є проблемою, оскільки ці техніки відвідують кожен датчик принаймні раз на рік.
Прототипи Джозефсона повертаються на 30 років назад, сказав Бен Сміт, спеціаліст з технічного зрошення компанії Semios. Він пам'ятає, як робітники фізично підключали їх до портативного реєстратора даних, закопаних у землі з оголеними проводами.
Сучасні сенсори можуть аналізувати дані про воду, харчування, клімат, шкідників тощо. Наприклад, ґрунтові детектори компанії проводять вимірювання кожні 10 хвилин, що дозволяє аналітикам виявляти тенденції.
Час публікації: 06 травня 2024 р.