Поле фермера мечты? Умные технологии контролируют уровень влажности и автоматически регулируют полив

от

Поле пшеницы возле Эльберты, штат Юта, стало самым технически продвинутым пшеничным полем на Земле благодаря талантливой команде профессоров и студентов Университета Бригама Янга (BYU).

Команда инженеров разместила 86 устройств Bluetooth по всему 50-гектарному (124-акровому) полю для измерения уровня воды на каждом дюйме.

Такое количество датчиков на коммерческом поле — беспрецедентно. Это позволяет исследователям увидеть уникальные закономерности, которые ранее не фиксировались.

Каждый из датчиков, называемых BYU Smart Bluetooth Stakes, оснащён солнечной панелью размером с кредитную карту и двумя металлическими зубцами для измерения влажности почвы с интервалом до минуты. Система значительно точнее традиционных методов измерения водонасыщенности и предоставляет карту распределения воды.

«Мы взяли существующие технологии — это те же микрочипы, что и в ваших наушниках Bluetooth — и поместили их на платформу, добавили солнечную энергию, датчики для измерения влажности почвы, а затем сделали весь пакет водонепроницаемым и приспособленным для использования вне помещений, чтобы его можно было оставить на длительное время», — сказал аспирант и член команды Сэмюэль Крейвен. «Они должны быть действительно маленькими, достаточно низко над землёй, чтобы по ним мог проехать трактор фермера, и достаточно дешёвыми, чтобы можно было сделать сотни таких датчиков».

Проект является частью диссертации Крейвена и был опубликован в журнале Sensors.

Умные датчики Bluetooth устанавливаются зубцами вниз в землю и работают вместе со смарт-приёмником, подключённым к системе орошения с центральным поворотом. Важным результатом исследования стало то, что переход на параболическую антенну для смарт-приёмника значительно улучшил мощность сигнала и дальность действия. Приёмник смог более надёжно собирать данные по всему полю, особенно с удалённых датчиков, с увеличением дальности с 300 метров до 600 метров.

Для достижения этого результата потребовались обширные исследования и эксперименты. Профессор электротехники и вычислительной техники Университета Бригама Янга Брайан Маззео собрал междисциплинарную исследовательскую группу студентов и преподавателей, включая профессора кафедры наук о растениях и дикой природе Нила Хансена и профессора географии Рут Керри.

«Мы решили использовать Bluetooth, потому что это недорого, он легко доступен, длина волны и всё остальное. Есть много вещей, которые сделали его очень привлекательным, но исследования сами по себе выходят за рамки этого», — сказал Маззео. «Кто-то может придумать лучшее беспроводное решение, и это нормально, но понимание плотности датчиков, необходимой для этого, — критический вопрос, который должны знать фермеры и другие специалисты в области сельского хозяйства».

Работа в условиях засухи — ожидаемая проблема для фермеров на Западе, включая пустынные земли Юты. Умные датчики Bluetooth от BYU позволяют целенаправленно использовать водные ресурсы так, как это нужно фермерам, и лучше справляться с засушливыми условиями, сохраняя при этом здоровую урожайность.

«Мы решаем реальные практические проблемы», — сказала Керри. «Очень отрадно осознавать, что мы можем решить эти проблемы, если будем работать вместе».

Предоставлено Университетом Бригама Янга.

Источник

Другие новости по теме

Другие новости на сайте