“植物網際網路”或可告知農民何時需要給農作物澆水

一種透過水果傳輸無線電波的系統可以幫助農民監測土壤溼度

托馬斯·福克斯

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植物不會聽收音機。但是希臘的一隊研究人員最近找到了一種方法,可以將檸檬變成微型“無線電臺”,可以向智慧手機廣播有關其樹木水分含量的資訊——這是建立研究人員所謂的“植物網際網路”的第一步。

科學家此前曾將感測器連線到樹木上以測量其用水量,但“沒有其他團隊建立過植物之間的無線[無線電]網路,在僅消耗幾微瓦功率且成本僅為幾美元的情況下傳輸資訊,”專案負責人、克里特島技術大學電氣與計算機工程教授阿格洛斯·布萊薩斯說。

該網路由幾個基本元件組成:一個現有的調頻廣播電臺、一個連線到樹上生長的檸檬的天線、一個檸檬中的溼度感測器、一個連線到天線的電晶體和一個調頻接收器(例如智慧手機上常見的那種)。首先,天線接收來自調頻電臺的環境訊號。然後,天線將訊號傳遞給電晶體,電晶體由溼度感測器調製。感測器根據植物的溼度水平以一定的速率開啟和關閉電晶體:如果土壤潮溼或大氣潮溼,則該速率較低;如果幹燥,則速率較高。最後,天線將此資訊廣播到手機上的無線電接收器。


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透過這種方式,植物可以告訴農民它們是否缺水。“我們可以真正‘傾聽’植物的水分,使用我們的移動調頻收音機和一個 3 歐元[3.40 美元]的感測器,”布萊薩斯說。“在任何給定的農場,每英畝使用兩個這樣的感測器可能會改變我們[進行]農業和‘理解’植物的方式。” 他指出,可能需要更多感測器才能獲得最佳效果,特別是如果田地傾斜且無法均勻澆水。研究人員表示,這種即時資訊可以更好地控制空氣和土壤溼度,並可能減少農藥的使用並最佳化施肥。

為什麼要費這麼大周折,而不直接使用已經很常見的無線技術,例如藍牙呢? “我們的技術不僅不那麼複雜,因為我們只是借用環境中的環境訊號,”布萊薩斯說,“而且‘基於藍牙的感測器成本約為 22 歐元[25 美元]。我們的最終目標是將感測器的上市成本降至 1 美元以下。”

其他人也讚揚了這個想法。“布萊薩斯和他的團隊正在使用非常簡單的硬體和令人驚訝的少量電力來革新環境感測,”德克薩斯大學奧斯汀分校電氣與計算機工程副教授亞歷山德羅斯·迪馬基斯說,他沒有參與這項研究。“他們的工作可能是農業和環境監測領域具有變革意義的物聯網技術。”

布萊薩斯和他的同事已經在美國為其創新技術申請了專利。

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