15 مارس 2021توسط دن لندر ، دانشگاه استرالیای جنوبی
محققان یونیسا با استفاده از یک دوربین دیجیتال استاندارد و فناوری یادگیری ماشین ، تکنیک جدید مقرون به صرفه ای را برای نظارت بر رطوبت خاک ایجاد کرده اند.
سازمان ملل پیش بینی کرده است که اگر الگوی استفاده فعلی خود را ادامه دهیم ، بسیاری از مناطق کره زمین ممکن است آب شیرین کافی برای تأمین نیازهای کشاورزی نداشته باشند.
یک راه حل برای این معضل جهانی ، توسعه آبیاری کارآمدتر است که اصلی ترین نکته آن نظارت دقیق بر رطوبت خاک است ، به سنسورها اجازه می دهد تا سیستم های آبیاری “هوشمند” را برای اطمینان از استفاده آب در زمان و سرعت مطلوب هدایت کنند.
روشهای فعلی برای رطوبت خاک مشکل ساز هستند – سنسورهای دفن شده در معرض نمکهای بسترخاکی قرار دارند و برای اتصال ، به سخت افزار خاصی احتیاج دارند ، در حالی که دوربین های تصویربرداری حرارتی گران هستند و به دلیل شرایط آب و هوایی مانند شدت نور خورشید ، مه و ابرها به خطر می افتند.
محققان دانشگاه استرالیای جنوبی و دانشگاه فنی بغداد گزینه ای مقرون به صرفه را ایجاد کرده اند که تقریباً در هر شرایطی نظارت دقیق بر خاک را ساده و مقرون به صرفه می کند.
تیمی شامل مهندسین UniSA دکتر علی النجی و پروفسور جاوان چاهل با موفقیت سیستمی را آزمایش کردند که از دوربین دیجیتال استاندارد RGB برای نظارت دقیق رطوبت خاک در دامنه وسیعی از شرایط استفاده می کند.
دکتر النجی می گوید: “سیستمی که آزمایش کردیم ساده ، مقاوم و مقرون به صرفه است و این فناوری را حامی کشاورزی دقیق می کند.”
“این یک دوربین فیلمبرداری استاندارد است که تفاوت رنگ خاک را برای تعیین میزان رطوبت تجزیه و تحلیل می کند. ما آن را در فواصل مختلف ، زمان و سطح روشنایی آزمایش کردیم و سیستم بسیار دقیق بود.”
این دوربین به یک شبکه عصبی مصنوعی (ANN) متصل شد که نوعی نرم افزار یادگیری ماشین است که محققان آموزش داده اند تا سطوح مختلف رطوبت خاک را در شرایط مختلف تشخیص دهد.
با استفاده از این ANN ، سیستم نظارت می تواند به طور بالقوه آموزش یابد تا شرایط خاص خاک هر مکان را تشخیص دهد ، اجازه می دهد تا برای هر کاربر سفارشی شود و برای تغییر شرایط آب و هوایی به روز شود وحداکثر دقت را به دنبال دارد.
وی می گوید : اکنون که فهمیدیم روش نظارت دقیق است ، ما در حال برنامه ریزی برای طراحی یک سیستم آبیاری هوشمند مقرون به صرفه بر اساس الگوریتم خود با استفاده از میکروکنترلر ، دوربین USB و پمپ آب هستیم که می تواند با انواع مختلف خاک کار کند.
“این سیستم نویدبخش ابزاری برای بهبود فناوریهای آبیاری در كشاورزی از نظر هزینه ، در دسترس بودن و دقت در تغییر شرایط آب و هوایی است.”
