Исследователи разработали новую систему орошения, которая сочетает в себе камеры у двери и искусственный интеллект для повышения эффективности полива газонов.
В недавно опубликованной статье подробно описывается эта устойчивая система орошения, получившая от исследователей название ERIC.
Система ERIC делает полив дома более «умным», что приводит к повышению эффективности и устойчивости. Исследование показывает, что ERIC может помочь пользователям экономить до 29 долларов в месяц на коммунальных платежах и до 9 000 галлонов воды в месяц для одного жилого дома, демонстрируя значительный потенциал для сохранения водных ресурсов.
«Мы создали ERIC с двумя ключевыми компонентами: существующей камерой у двери, установленной в жилом доме, и недорогим интеллектуальным контроллером орошения», — говорит Тянь Лю, аспирант кафедры компьютерных наук и инженерии в Техасском университете A&M.
«ERIC анализирует отснятый камерой материал с помощью моделей машинного обучения, чтобы определить, сколько выпало осадков, и автоматически регулирует полив соответствующим образом».
Система орошения анализирует оценку количества осадков и затем автоматически регулирует график и продолжительность полива участка. Такой более точный график полива сокращает перерасход воды и затраты.
Этот новый подход решает давнюю проблему сохранения воды: неточные данные об осадках. Большинство коммерческих систем полагаются на неточные данные метеостанций или простые датчики дождя, которые фиксируют факт выпадения осадков, но не их количество. В отличие от них, ERIC обеспечивает гиперлокальную и точную оценку осадков с помощью видеоанализа на базе искусственного интеллекта, помогая домовладельцам экономить воду, деньги и время.
«Наша цель состояла в том, чтобы сделать домашний полив более «умным» и устойчивым, — говорит Лю. — И мы показали, что даже доступное оборудование, такое как камеры у двери, может быть перепрофилировано для достижения этой цели».
Раду Столеру и Чарльз Свонсон, соавторы статьи, сотрудничали в рамках проекта Texas A&M Water Seed Grant Initiative в 2017 году для разработки технологий повышения эффективности использования воды в рамках программы WaterMyYard.
Программа, основанная Свонсоном и Гаем Фиппсом в 2012 году, направлена на упрощение полива газонов для домовладельцев путём предоставления им еженедельных рекомендаций по поливу через электронную почту, текст или мобильное приложение.
Свонсон, специалист программы Texas A&M AgriLife Extension, и Столеру, профессор кафедры компьютерных наук и инженерии, поставили перед собой задачу решить несколько проблем, включая использование данных с местных метеостанций, для программы WaterMyYard, что привело к разработке системы орошения ERIC.
Система ERIC также может решить проблему необходимости ручной корректировки графика полива спринклеров пользователями на основе еженедельных данных об осадках. Благодаря такому типу искусственного интеллекта, как машинное обучение, система орошения может автоматически настраивать системы полива пользователей.
«Самой большой проблемой, с которой мы столкнулись, был сбор достаточного количества разнообразных данных об осадках из реальных домов для разработки и оценки точных моделей», — говорит Лю. «Из-за нехватки осадков мы потратили более двух лет на сбор данных, а также на обучение и проверку моделей».
Исследователи продолжат сотрудничать со службой Texas A&M AgriLife Extension Service, чтобы сделать систему орошения ERIC более доступной для общественности, развёртывая и тестируя систему в рамках программы WaterMyYard.
В случае успеха ERIC может ознаменовать значительный сдвиг в том, как мы управляем одним из наших самых ценных ресурсов — начиная прямо с входной двери.
Источник: Техасский университет A&M