Selecionando um sensor de umidade do solo mais acessível

Colleen Josephson, professora assistente de engenharia elétrica e de computação na Universidade da Califórnia, em Santa Cruz, construiu um protótipo de etiqueta passiva de radiofrequência que poderia ser enterrada no subsolo e refletir ondas de rádio de um leitor acima do solo, segurado por uma pessoa, transportado por um drone ou montado em um veículo.O sensor informaria aos produtores quanta umidade existe no solo com base no tempo que as ondas de rádio levam para fazer a viagem.
O objetivo de Josephson é impulsionar o uso do sensoriamento remoto nas decisões de irrigação.
“A motivação geral é melhorar a precisão da irrigação”, disse Josephson.“Décadas de estudos mostram que quando você usa irrigação informada por sensores, você economiza água e mantém altos rendimentos.”
No entanto, as redes de sensores atuais são caras, exigindo painéis solares, fiação e conexões de internet que podem custar milhares de dólares para cada local de sonda.
O problema é que o leitor teria que passar perto da etiqueta.Ela estima que sua equipe consiga fazê-lo funcionar a 10 metros acima do solo e a uma profundidade de até 1 metro no solo.
Josephson e sua equipe construíram um protótipo bem-sucedido da etiqueta, uma caixa atualmente do tamanho de uma caixa de sapatos contendo a etiqueta de radiofrequência alimentada por algumas baterias AA e um leitor acima do solo.
Financiada por uma subvenção da Fundação para a Investigação Alimentar e Agrícola, ela planeia replicar a experiência com um protótipo mais pequeno e fabricar dezenas deles, o suficiente para testes de campo em explorações agrícolas geridas comercialmente.Os testes serão com folhas verdes e frutas vermelhas, porque essas são as principais culturas no Vale Salinas, perto de Santa Cruz, disse ela.
Um dos objetivos é determinar quão bem o sinal irá viajar através das copas das folhas.Até agora, na estação, eles enterraram etiquetas adjacentes às linhas de gotejamento até 2,5 pés e estão obtendo leituras precisas do solo.
Os especialistas em irrigação do Noroeste elogiaram a ideia – a irrigação de precisão é realmente cara – mas tinham muitas dúvidas.
Chet Dufault, um produtor que utiliza ferramentas de irrigação automatizadas, gosta do conceito, mas recusou o trabalho necessário para aproximar o sensor da etiqueta.
“Se você tiver que enviar alguém ou você mesmo... você pode colocar uma sonda de solo em 10 segundos com a mesma facilidade”, disse ele.
Troy Peters, professor de engenharia de sistemas biológicos na Universidade Estadual de Washington, questionou como o tipo, densidade, textura e irregularidade do solo afetam as leituras e se cada local precisaria ser calibrado individualmente.
Centenas de sensores, instalados e mantidos por técnicos da empresa, comunicam-se por rádio com um único receptor alimentado por um painel solar a até 450 metros de distância, que então transfere os dados para a nuvem.A duração da bateria não é um problema, pois esses técnicos visitam cada sensor pelo menos uma vez por ano.
Os protótipos de Josephson remontam a 30 anos, disse Ben Smith, especialista técnico em irrigação da Semios.Ele se lembra de ter sido enterrado com fios expostos que um trabalhador conectaria fisicamente a um registrador de dados portátil.
Os sensores atuais podem decompor dados sobre água, nutrição, clima, pragas e muito mais.Por exemplo, os detectores de solo da empresa fazem medições a cada 10 minutos, permitindo que os analistas identifiquem tendências.