점점 더 제한된 토지 및 수자원으로 인해 원격 감지 기술을 사용하여 대기 및 토양 환경 데이터를 실시간으로 모니터링하여 작물 수확량을 최적화하는 정밀 농업의 발전이 촉진되었습니다.환경을 적절하게 관리하고 비용을 절감하려면 이러한 기술의 지속 가능성을 극대화하는 것이 중요합니다.
최근 Advanced Sustainable Systems 저널에 발표된 연구에서 오사카 대학의 연구원들은 대부분 생분해되는 무선 토양 수분 감지 기술을 개발했습니다.이 작업은 중고 센서 장비의 안전한 폐기와 같이 정밀 농업에 남아 있는 기술적 병목 현상을 해결하는 데 있어 중요한 이정표입니다.
세계 인구가 계속 증가함에 따라 농업 수확량을 최적화하고 토지 및 물 사용을 최소화하는 것이 필수적입니다.정밀 농업은 센서 네트워크를 사용하여 환경 정보를 수집함으로써 필요할 때 필요한 곳에서 자원을 농지에 적절하게 할당함으로써 이러한 상충되는 요구 사항을 해결하는 것을 목표로 합니다.
드론과 위성은 풍부한 정보를 수집할 수 있지만 토양 수분과 수분 수준을 결정하는 데는 적합하지 않습니다.최적의 데이터 수집을 위해서는 수분 측정 장치를 지상에 고밀도로 설치해야 합니다.센서가 생분해성이 아닌 경우 수명이 다한 후 수집해야 하는데, 이는 노동 집약적이고 비실용적일 수 있습니다.하나의 기술로 전자 기능성과 생분해성을 달성하는 것이 현재 연구의 목표입니다.
연구의 주저자인 Takaaki Kasuga는 “우리 시스템에는 감지 및 위치 데이터를 수집하고 전송하기 위한 여러 센서, 무선 전원 공급 장치 및 열화상 카메라가 포함되어 있습니다.”라고 설명합니다.“토양의 성분은 대부분 환경친화적이며 나노종이로 구성되어 있습니다.기질, 천연 왁스 보호 코팅, 탄소 히터 및 주석 도체 와이어.”
이 기술은 센서로의 무선 에너지 전달 효율이 센서 히터의 온도와 주변 토양의 습도에 따라 결정된다는 사실을 기반으로 합니다.예를 들어, 매끄러운 토양에서 센서 위치와 각도를 최적화할 때 토양 수분을 5%에서 30%로 높이면 전송 효율이 ~46%에서 ~3%로 감소합니다.그런 다음 열화상 카메라는 해당 지역의 이미지를 캡처하여 토양 수분과 센서 위치 데이터를 동시에 수집합니다.수확 시즌이 끝나면 센서를 토양에 묻어 생분해될 수 있습니다.
Kasuga는 "우리는 0.4 x 0.6미터 크기의 데모 필드에서 12개의 센서를 사용하여 토양 수분이 부족한 지역을 성공적으로 이미지화했습니다."라고 말했습니다."결과적으로 우리 시스템은 정밀 농업에 필요한 높은 센서 밀도를 처리할 수 있습니다."
이 작업은 자원이 점점 제한되는 세계에서 정밀 농업을 최적화할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다.열악한 센서 배치, 거친 토양의 경사각 및 토양 수분 수준을 넘어서는 토양 환경의 기타 지표와 같은 비이상적인 조건에서 연구원 기술의 효율성을 최대화하면 전 세계 농업 분야에서 이 기술을 광범위하게 사용할 수 있습니다. 지역 사회.
게시 시간: 2024년 4월 30일