Composer un capteur d’humidité du sol plus abordable

Colleen Josephson, professeur adjoint de génie électrique et informatique à l'Université de Californie à Santa Cruz, a construit un prototype d'étiquette radiofréquence passive qui pourrait être enterrée sous terre et réfléchir les ondes radio d'un lecteur en surface, tenu par une personne, transporté par un drone ou monté sur un véhicule.Le capteur indiquerait aux producteurs la quantité d’humidité présente dans le sol en fonction du temps nécessaire aux ondes radio pour effectuer le trajet.
L'objectif de Josephson est de stimuler l'utilisation de la télédétection dans les décisions d'irrigation.
"La motivation générale est d'améliorer la précision de l'irrigation", a déclaré Josephson."Des décennies d'études montrent que lorsque vous utilisez une irrigation basée sur des capteurs, vous économisez de l'eau et maintenez des rendements élevés."
Cependant, les réseaux de capteurs actuels sont coûteux et nécessitent des panneaux solaires, du câblage et des connexions Internet pouvant coûter des milliers de dollars pour chaque site de sonde.
Le problème est que le lecteur devra passer à proximité de l’étiquette.Elle estime que son équipe peut le faire fonctionner à moins de 10 mètres au-dessus du sol et jusqu'à 1 mètre de profondeur dans le sol.
Josephson et son équipe ont construit un prototype réussi de l'étiquette, une boîte actuellement de la taille d'une boîte à chaussures contenant l'étiquette radiofréquence alimentée par quelques piles AA et un lecteur hors sol.
Financée par une subvention de la Fondation pour la recherche sur l'alimentation et l'agriculture, elle prévoit de reproduire l'expérience avec un prototype plus petit et d'en fabriquer des dizaines, suffisamment pour des essais sur le terrain dans des fermes gérées commercialement.Les essais porteront sur les légumes-feuilles et les baies, car ce sont les principales cultures de la vallée de Salinas, près de Santa Cruz, a-t-elle déclaré.
L’un des objectifs est de déterminer dans quelle mesure le signal se propagera à travers les canopées feuillues.Jusqu'à présent, à la station, ils ont enterré des étiquettes à côté des conduites d'égouttement jusqu'à 2,5 pieds et obtiennent des lectures précises du sol.
Les experts en irrigation du Nord-Ouest ont salué l’idée – l’irrigation de précision est en effet coûteuse – mais se posaient de nombreuses questions.
Chet Dufault, un producteur qui utilise des outils d'irrigation automatisés, aime le concept mais rechigne au travail nécessaire pour amener le capteur à proximité de l'étiquette.
« Si vous devez envoyer quelqu'un ou vous-même… vous pouvez tout aussi facilement installer une sonde de sol en 10 secondes », a-t-il déclaré.
Troy Peters, professeur d'ingénierie des systèmes biologiques à l'Université de l'État de Washington, s'est demandé comment le type, la densité, la texture et les irrégularités du sol affectaient les lectures et si chaque emplacement devait être calibré individuellement.
Des centaines de capteurs, installés et entretenus par les techniciens de l'entreprise, communiquent par radio avec un seul récepteur alimenté par un panneau solaire jusqu'à 1 500 pieds de distance, qui transfère ensuite les données vers le cloud.La durée de vie de la batterie n'est pas un problème, car ces techniciens visitent chaque capteur au moins une fois par an.
Les prototypes de Josephson remontent à 30 ans, a déclaré Ben Smith, spécialiste technique de l'irrigation chez Semios.Il se souvient qu'il était enterré avec des fils dénudés qu'un travailleur branchait physiquement sur un enregistreur de données portatif.
Les capteurs d'aujourd'hui peuvent analyser les données sur l'eau, la nutrition, le climat, les parasites, etc.Par exemple, les détecteurs de sol de l'entreprise prennent des mesures toutes les 10 minutes, permettant aux analystes de repérer les tendances.