กำลังหมุนเซ็นเซอร์ความชื้นในดินราคาไม่แพงมาก

คอลลีน โจเซฟสัน ผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมไฟฟ้าและคอมพิวเตอร์ที่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานตาครูซ ได้สร้างต้นแบบของแท็กความถี่วิทยุแบบพาสซีฟที่สามารถฝังไว้ใต้ดินและสะท้อนคลื่นวิทยุจากเครื่องอ่านเหนือพื้นดิน ซึ่งถือโดยบุคคลก็ได้ บรรทุกโดยโดรนหรือติดไว้กับยานพาหนะเซ็นเซอร์จะบอกผู้ปลูกว่ามีความชื้นในดินมากน้อยเพียงใด โดยอิงจากเวลาที่คลื่นวิทยุใช้ในการเคลื่อนที่
เป้าหมายของโจเซฟสันคือการส่งเสริมการใช้การสำรวจระยะไกลในการตัดสินใจเรื่องการชลประทาน
“แรงจูงใจในวงกว้างคือการปรับปรุงความแม่นยำในการชลประทาน” โจเซฟสันกล่าว“การศึกษาหลายทศวรรษแสดงให้เห็นว่าเมื่อคุณใช้การชลประทานโดยอาศัยเซ็นเซอร์ คุณจะประหยัดน้ำและรักษาผลผลิตไว้ในระดับสูง”
อย่างไรก็ตาม เครือข่ายเซ็นเซอร์ในปัจจุบันมีราคาแพง โดยต้องใช้แผงโซลาร์เซลล์ สายไฟ และการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตที่มีค่าใช้จ่ายหลายพันดอลลาร์สำหรับไซต์โพรบแต่ละแห่ง
สิ่งที่จับได้คือผู้อ่านจะต้องผ่านเข้าไปใกล้กับแท็กเธอประเมินว่าทีมงานของเธอสามารถทำงานได้ภายในระยะ 10 เมตรเหนือพื้นดินและลึกลงไปในพื้นดินเพียง 1 เมตร
โจเซฟสันและทีมงานของเธอได้สร้างต้นแบบแท็กที่ประสบความสำเร็จ โดยกล่องปัจจุบันมีขนาดประมาณกล่องรองเท้าที่บรรจุแท็กความถี่วิทยุที่ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ AA สองก้อน และเครื่องอ่านบนพื้นดิน
ด้วยทุนสนับสนุนจากมูลนิธิเพื่อการวิจัยอาหารและการเกษตร เธอวางแผนที่จะจำลองการทดลองด้วยต้นแบบที่มีขนาดเล็กกว่าและผลิตเป็นโหลๆ ซึ่งเพียงพอสำหรับการทดลองภาคสนามในฟาร์มที่มีการจัดการเชิงพาณิชย์การทดลองจะใช้ผักใบเขียวและผลเบอร์รี่ เนื่องจากเป็นพืชหลักในหุบเขาซาลินาสใกล้ซานตาครูซ เธอกล่าว
จุดมุ่งหมายประการหนึ่งคือการพิจารณาว่าสัญญาณจะเดินทางผ่านทรงพุ่มที่มีใบไม้ได้ดีเพียงใดจนถึงตอนนี้ ที่สถานี พวกเขาได้ฝังแท็กที่อยู่ติดกับเส้นหยดลงไปลึกถึง 2.5 ฟุต และได้รับการอ่านค่าดินที่แม่นยำ
ผู้เชี่ยวชาญด้านการชลประทานในภาคตะวันตกเฉียงเหนือยกย่องแนวคิดนี้ว่า การชลประทานที่แม่นยำนั้นมีราคาแพงจริงๆ แต่มีคำถามมากมาย
Chet Dufault เกษตรกรผู้ปลูกที่ใช้เครื่องมือชลประทานอัตโนมัติ ชอบแนวคิดนี้แต่ไม่กล้าใช้แรงงานในการนำเซ็นเซอร์เข้าไปใกล้กับป้าย
“หากคุณต้องส่งใครสักคนหรือตัวคุณเอง … คุณสามารถติดหัววัดดินได้ภายใน 10 วินาทีอย่างง่ายดาย” เขากล่าว
ทรอย ปีเตอร์ส ศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมระบบชีวภาพที่มหาวิทยาลัยแห่งรัฐวอชิงตัน ตั้งคำถามว่าชนิดของดิน ความหนาแน่น พื้นผิว และความขรุขระส่งผลต่อการอ่านอย่างไร และแต่ละสถานที่จะต้องได้รับการสอบเทียบแยกกันหรือไม่
เซ็นเซอร์หลายร้อยตัวที่ติดตั้งและบำรุงรักษาโดยช่างเทคนิคของบริษัท จะสื่อสารทางวิทยุด้วยตัวรับสัญญาณเพียงตัวเดียวที่ขับเคลื่อนโดยแผงโซลาร์เซลล์ที่อยู่ห่างออกไป 1,500 ฟุต จากนั้นจะถ่ายโอนข้อมูลไปยังคลาวด์อายุการใช้งานแบตเตอรี่ไม่ใช่ปัญหา เพราะช่างเทคนิคเหล่านั้นจะเข้าเยี่ยมชมเซ็นเซอร์แต่ละตัวอย่างน้อยปีละครั้ง
ต้นแบบของโจเซฟสันย้อนกลับไปเมื่อ 30 ปีที่แล้ว เบ็น สมิธ ผู้เชี่ยวชาญด้านชลประทานทางเทคนิคของเซมิออสกล่าวเขาจำได้ว่าฝังสายไฟไว้ซึ่งคนงานจะเสียบเข้ากับเครื่องบันทึกข้อมูลแบบมือถือ
เซ็นเซอร์ในปัจจุบันสามารถแจกแจงข้อมูลเกี่ยวกับน้ำ โภชนาการ สภาพอากาศ สัตว์รบกวน และอื่นๆ อีกมากมายตัวอย่างเช่น เครื่องตรวจจับดินของบริษัทจะทำการตรวจวัดทุกๆ 10 นาที ช่วยให้นักวิเคราะห์มองเห็นแนวโน้มได้