Pag-dial sa isang mas abot-kayang soil moisture sensor

Si Colleen Josephson, isang assistant professor ng electrical at computer engineering sa University of California, Santa Cruz, ay bumuo ng isang prototype ng isang passive radio-frequency tag na maaaring ibaon sa ilalim ng lupa at mag-reflect ng mga radio wave mula sa isang reader sa itaas ng lupa, maaaring hawak ng isang tao, dala ng isang drone o ikinabit sa isang sasakyan. Sasabihin ng sensor sa mga nagtatanim kung gaano karaming moisture ang nasa lupa batay sa oras na kinakailangan para makapaglakbay ang mga radio wave na iyon.
Ang layunin ni Josephson ay palakasin ang paggamit ng remote sensing sa mga desisyon sa irigasyon.
“Ang malawak na motibasyon ay upang mapabuti ang katumpakan ng irigasyon,” sabi ni Josephson. “Ipinapakita ng mga dekada ng pag-aaral na kapag gumamit ka ng irigasyon na batay sa sensor, nakakatipid ka ng tubig at napapanatili ang mataas na ani.”
Gayunpaman, ang mga kasalukuyang sensor network ay magastos, na nangangailangan ng mga solar panel, mga kable, at mga koneksyon sa internet na maaaring magpatakbo ng libu-libong dolyar para sa bawat probe site.
Ang problema ay kailangang dumaan ang mambabasa malapit sa tag. Tinatantya niya na kayang gamitin ito ng kanyang pangkat sa layong 10 metro mula sa lupa at hanggang 1 metro sa ilalim ng lupa.
Si Josephson at ang kanyang pangkat ay nakabuo ng isang matagumpay na prototype ng tag, isang kahon na kasalukuyang kasinglaki ng isang shoebox na naglalaman ng radio frequency tag na pinapagana ng ilang AA na baterya, at isang aboveground reader.
Pinondohan ng isang grant mula sa Foundation for Food and Agriculture Research, plano niyang gayahin ang eksperimento gamit ang isang mas maliit na prototype at gumawa ng dose-dosenang mga ito, sapat para sa mga pagsubok sa bukid sa mga komersyal na pinamamahalaang sakahan. Ang mga pagsubok ay gagawin sa mga madahong gulay at berry, dahil iyon ang mga pangunahing pananim sa Salinas Valley malapit sa Santa Cruz, aniya.
Ang isang layunin ay upang matukoy kung gaano kahusay ang pagdaan ng signal sa mga madahong palyo. Sa ngayon, sa istasyon, nakapagbaon na sila ng mga tag na katabi ng mga drip lines hanggang 2.5 talampakan at nakakakuha ng mga tumpak na pagbasa ng lupa.
Pinuri ng mga eksperto sa irigasyon sa Hilagang-kanluran ang ideya — ang precision irrigation ay talagang mahal — ngunit maraming tanong.
Nagustuhan ni Chet Dufault, isang magsasaka na gumagamit ng mga awtomatikong kagamitan sa patubig, ang konsepto ngunit tumanggi sa paggawa na kailangan para mailapit ang sensor sa tag.
"Kung kailangan mong magpadala ng isang tao o ng iyong sarili ... maaari kang maglagay ng soil probe sa loob ng 10 segundo nang kasingdali lang nito," aniya.
Kinukuwestiyon ni Troy Peters, propesor ng biological systems engineering sa Washington State University, kung paano nakakaapekto ang uri, densidad, tekstura, at pag-umbok ng lupa sa mga pagbasa at kung ang bawat lokasyon ay kailangang isa-isang i-calibrate.
Daan-daang sensor, na naka-install at pinapanatili ng mga technician ng kumpanya, ang nakikipag-ugnayan sa pamamagitan ng radyo sa isang receiver na pinapagana ng solar panel hanggang 1,500 talampakan ang layo, na pagkatapos ay naglilipat ng data sa cloud. Hindi problema ang buhay ng baterya, dahil binibisita ng mga technician na iyon ang bawat sensor nang hindi bababa sa isang beses sa isang taon.
Ang mga prototype ni Josephson ay nagbabalik-tanaw 30 taon na ang nakalilipas, sabi ni Ben Smith, teknikal na espesyalista sa irigasyon para sa Semios. Naaalala niya na natabunan ito ng mga nakalantad na alambre na pisikal na isinasaksak ng isang manggagawa sa isang handheld data logger.
Kayang suriin ng mga sensor ngayon ang datos tungkol sa tubig, nutrisyon, klima, mga peste, at marami pang iba. Halimbawa, ang mga soil detector ng kumpanya ay kumukuha ng mga sukat kada 10 minuto, na nagbibigay-daan sa mga analyst na matukoy ang mga trend.