• page_head_Bg

Trajnostno pametno kmetijstvo z biorazgradljivim senzorjem vlažnosti tal

Vedno bolj omejeni kopenski in vodni viri so spodbudili razvoj preciznega kmetijstva, ki uporablja tehnologijo daljinskega zaznavanja za spremljanje podatkov o zraku in tleh v realnem času, da bi pomagalo optimizirati donose. Maksimiranje trajnosti takšnih tehnologij je ključnega pomena za pravilno upravljanje okolja in zmanjšanje stroškov.
Raziskovalci na Univerzi v Osaki so v študiji, ki je bila nedavno objavljena v reviji Advanced Sustainable Systems, razvili brezžično tehnologijo zaznavanja vlažnosti tal, ki je v veliki meri biorazgradljiva. To delo je pomemben mejnik pri odpravljanju preostalih tehničnih ozkih grl v preciznem kmetijstvu, kot je varno odstranjevanje rabljene senzorske opreme.
Ker svetovno prebivalstvo še naprej narašča, je bistvenega pomena optimizacija kmetijskih pridelkov in zmanjšanje porabe zemljišč in vode. Precizno kmetijstvo si prizadeva obravnavati te nasprotujoče si potrebe z uporabo senzorskih omrežij za zbiranje okoljskih informacij, da se lahko viri ustrezno dodelijo kmetijskim zemljiščem, kadar in kjer so potrebni.
Droni in sateliti lahko zberejo ogromno informacij, vendar niso idealni za določanje vlažnosti tal in ravni vlage. Za optimalno zbiranje podatkov je treba naprave za merjenje vlage namestiti na tla z visoko gostoto. Če senzor ni biorazgradljiv, ga je treba zbrati ob koncu njegove življenjske dobe, kar je lahko delovno intenzivno in nepraktično. Cilj trenutnega dela je doseči elektronsko funkcionalnost in biorazgradljivost z eno samo tehnologijo.
»Naš sistem vključuje več senzorjev, brezžični napajalnik in termovizijsko kamero za zbiranje in prenos podatkov o zaznavanju in lokaciji,« pojasnjuje Takaaki Kasuga, glavni avtor študije. »Sestavine v tleh so večinoma okolju prijazne in so sestavljene iz nanopapirja, substrata, naravnega zaščitnega premaza iz voska, ogljikovega grelnika in kositrne prevodne žice.«
Tehnologija temelji na dejstvu, da učinkovitost brezžičnega prenosa energije do senzorja ustreza temperaturi grelnika senzorja in vlažnosti okoliške zemlje. Na primer, pri optimizaciji položaja in kota senzorja na gladkih tleh povečanje vlažnosti tal s 5 % na 30 % zmanjša učinkovitost prenosa s ~46 % na ~3 %. Termovizijska kamera nato zajame slike območja in hkrati zbere podatke o vlažnosti tal in lokaciji senzorjev. Ob koncu sezone žetve se lahko senzorji zakopljejo v zemljo, da se biološko razgradijo.
»Z uporabo 12 senzorjev na demonstracijskem polju velikosti 0,4 x 0,6 metra smo uspešno posneli območja z nezadostno vlažnostjo tal,« je dejal Kasuga. »Posledično lahko naš sistem obvladuje visoko gostoto senzorjev, potrebno za precizno kmetijstvo.«
To delo ima potencial za optimizacijo preciznega kmetijstva v svetu, kjer so viri vse bolj omejeni. Maksimiranje učinkovitosti tehnologije raziskovalcev v neidealnih pogojih, kot so slaba postavitev senzorjev in koti naklona na grobih tleh ter morda drugi kazalniki talnega okolja, ki presegajo raven vlažnosti tal, bi lahko privedlo do široke uporabe tehnologije v svetovni kmetijski skupnosti.

https://www.alibaba.com/product-detail/HIGH-PRECISION-LOW-POWER-SOIL-TEMPERATURE_1600404218983.html?spm=a2747.manage.0.0.2bca71d2tL13VO


Čas objave: 30. april 2024