휴경지를 커피 재배에 적합한 비옥한 토양으로 전환하려면 토양 건강이 매우 중요합니다. 건강한 토양을 유지함으로써 커피 재배자는 식물 생장, 잎 건강, 새싹, 체리, 콩의 품질, 그리고 수확량을 향상시킬 수 있습니다. 기존의 토양 모니터링은 노동 집약적이고 시간이 많이 소요되며 오류가 발생하기 쉽습니다. AI 기반 IoT 기술로 모니터링 시스템을 개선하여 빠르고 정확한 변화를 실현하세요. 통합 토양 비옥도 관리 시스템은 실시간 데이터 분석을 통해 척박한 토지를 비옥한 토지로 전환하여 토양 건강을 최적화하고, 효율성을 극대화하며, 지속가능성을 개선하고, 작물 성장을 예방합니다. RNN-IoT 방식은 커피 농장에 IoT 센서를 사용하여 토양 온도, 수분, pH, 영양소 수준, 날씨, 이산화탄소 수준, EC, TDS 및 과거 데이터에 대한 실시간 데이터를 수집합니다. 데이터 전송에는 무선 클라우드 플랫폼을 사용합니다. 순환 신경망(RNN)과 게이트형 순환 유닛(GRU)을 사용하여 테스트 및 학습을 수행하여 토양 건강 및 작물 피해를 예측하는 데이터를 수집합니다. 연구진은 제안된 RNN-IoT 방식을 평가하기 위해 상세한 정성적 테스트를 수행합니다. 반사실적 권장 사항을 활용하여 기존 토양 상태, 예측 및 과거 데이터를 고려하여 관개, 시비, 비료 관리 및 작물 관리 대안을 개발합니다. 정확도는 다른 딥러닝 알고리즘과 비교하여 평가합니다. 기존 토양 모니터링 방식과 비교하여 RNN-IoT 방식을 활용한 토양 건강 모니터링은 효율성과 정확도를 향상시킵니다. 물과 비료 사용을 최소화하여 환경 영향을 최소화합니다. 실시간 데이터, AI 기반 권장 사항, 그리고 신속한 조치를 위한 잠재적 작물 피해 감지 기능을 제공하는 모바일 앱을 통해 농부의 의사 결정 및 데이터 가용성을 개선합니다.
19세기, 브라질의 커피 재배는 세라도 지역으로 확장되기 시작했습니다. 세라도는 척박한 토양을 가진 광활한 사바나 지역입니다. 그러나 브라질 커피 농부들은 석회와 비료를 사용하는 등 토양을 개량하는 새로운 방법을 개발했습니다. 그 결과, 세라도는 현재 세계 최대 커피 생산 지역이 되었습니다. 비옥한 토양에는 질소, 인, 칼륨, 칼슘, 마그네슘, 황, 철분과 같은 영양소가 풍부하게 함유되어 있습니다. 커피 재배에 가장 적합한 토양은 질감, 배수성, 보수성이 좋은 인도 북부 카르나타카 주의 양토입니다. 커피 농장 토양은 침수와 뿌리 썩음을 방지하기 위해 배수가 잘 되는 토양이 필요합니다. 커피 나무는 토양 깊숙이 침투하여 영양분과 물을 흡수하는 광범위한 뿌리 시스템을 가지고 있습니다. 영양분이 풍부한 토양은 커피 나무의 최적 성장과 발달을 위한 토대가 되며, 고품질 커피 원두 생산에 기여합니다. 비옥도는 토양이 식물 성장에 필수적인 영양소(질소, 인, 칼륨 등)를 공급할 수 있는 능력을 의미합니다. 건강한 토양은 더 건강한 커피나무로 이어지고, 고품질 커피 원두의 수확량도 증가합니다. 커피나무는 pH 5.0~6.5의 약산성 토양에서 잘 자랍니다.
작물 피복, 퇴비, 유기 비료, 최소 경운, 물 보존, 그리고 그늘 관리는 오랫동안 토양 비옥도를 높이는 전략으로 활용되어 왔습니다. IoT 센서를 활용하여 커피 농장의 토양 건강을 모니터링하고 개선하며 건조 지역의 비옥한 토양을 복원하는 것은 창의적이고 성공적인 사례입니다. 토양 센서는 질소, 인, 칼륨을 측정합니다. 토양 온도 센서는 온도가 식물 생장과 영양소 흡수에 미치는 영향을 보여줍니다. 농부는 토양 온도를 모니터링하여 커피 식물을 극한 기온으로부터 보호할 수 있습니다. 토양 온도 센서는 온도가 식물 생장과 영양소 흡수에 미치는 영향을 보여줍니다. 토양 온도 패턴을 분석하면 커피 식물을 극한 기온으로부터 보호할 수 있습니다. IoT 센서는 실시간 토양 데이터를 제공하여 농부가 관개, 시비 및 기타 토양 관리 활동을 최적화하여 건강한 토양과 수확량을 높이는 데 도움을 줍니다.
토양 영양소 데이터를 종합적으로 분석하여 잠재적인 영양소 결핍을 예측하고, 농부들이 효율적이고 효과적으로 비료를 시용할 수 있도록 지원합니다. 정기적인 토양 모니터링을 통해 토양 상태 변화를 추적하고 시의적절한 안전 조치를 취할 수 있습니다.
사물 인터넷(IoT)은 센서에서 실시간으로 데이터를 수집하고 분석할 수 있기 때문에 스마트 농업의 핵심 기술입니다. IoT 기반 토양 측정 시스템은 토양 매개변수에 대한 실시간 데이터를 제공하여 농부가 변화에 신속하게 대응할 수 있도록 지원합니다. IoT 기반 토양 측정 시스템에 대한 향후 연구는 시스템 설정 및 유지 관리를 간소화하는 데 중점을 둘 것입니다.
게시 시간: 2024년 7월 11일