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A new generation of wireless sensors for integrated precise agriculture

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Bessere Geräte zur Unterstützung der Präzisionslandwirtschaft

Forscher haben ein Mehrzweck-Sensorsystem für die Präzisionslandwirtschaft entwickelt.

Lebensmittel und natürliche Ressourcen

Der ansteigende Bedarf für zusätzliche landwirtschaftliche Produkte über das vergangene Jahrhundert hat Landwirte zur Anwendung rohstoffintensiver und nicht nachhaltiger Praktiken gezwungen, welche zu höheren Wirtschafts- und Umweltkosten führen. Die Präzisionslandwirtschaft ist dieser Nachfrage durch eine Veränderung der räumlichen und zeitlichen Anforderungen in Bezug auf Bodenfläche und Anbau gerecht geworden, um bei gleichzeitiger Risikominimierung die Produktion und Ertragskraft zu maximieren. Über die EU-finanzierte Initiative AGRISENSACT (A new generation of wireless sensors for integrated precise agriculture) wurde daran gearbeitet, ein integriertes Präzisionslandwirtschaftssystem zu entwickeln, mit dem ein besseres Management von Anbausorten möglich ist. Die Forscher gründeten das System auf dem AgriProbe-Konzept, ein modulares Gerät, das auf zahlreiche spezifische landwirtschaftliche Anwendungen angepasst werden kann. Die Partner bauten in drei unterschiedlichen Phasen des Projekts drei AgriProbe-Prototypen, die validiert und anschließend getestet wurden. Im Zuge von AGRISENSACT wurden die Prototypenspezifikationen weiter verfeinert und optimiert, um letztlich den dritten Prototypen auszuwählen und zu konstruieren, der für Feldtests bereitgemacht wurde. Daraufhin wurde über AGRISENSACT entsprechend der von den Forschern im Laufe des Projekts aufgestellten Spezifikationen das „Soil Sensor Module“ (Bodensensormodul) und das „Atmospheric Sensor Module“ (Atmosphärensensormodul) gebaut. Das Team erstellte und testete außerdem einen dünnschichtbasierten Bodennitratsensor, der eine geringere Sensitivität aufwies, als für zuverlässige Messungen erforderlich gewesen wäre. Die Forscher ersetzten den Sensor gemäß Alternativplan durch einen kommerziellen pH-Sensor. Das Team entwickelte ein System für die Datenübertragung an ein externes Speicher- und Verarbeitungssystem über ein robustes, sicheres und einfach zu konfigurierendes Drahtlos-Sensornetzwerk. Im Zuge von AGRISENSACT wurde ein thermoelektrischer Generator für Feldtests entwickelt, es wurde jedoch stattdessen ein Solarpanel verwendet, da der thermoelektrische Generator nicht genug Energie produzierte. Die Forscher entwickelten ein System, das sowohl bei Energy-Harvesting-Modulen als auch bei Strom verbrauchenden Modulen die Eigenversorgung des Geräts sicherstellen könnte. Das Team entwickelte mehrere AgriProbe-Prototypen und testete diese im Labor unter kontrollierten Bedingungen sowie in den Weinbergen von Matarromera in Spanien. Die Erkenntnisse von AGRISENSACT wurden überdies weitläufig verbreitet. Hierzu wurde ein Plan für den Schutz geistiger Eigentumsrechte in Bezug auf die Verwendung von Ergebnissen durch die Konsortiumspartner entwickelt. Diese Ergebnisse werden es den KMUs des Konsortiums ermöglichen, in ihren jeweiligen Märkten einen Wettbewerbsvorsprung zu erzielen und ihr Kerngeschäft auszuweiten.

Schlüsselbegriffe

Präzisionslandwirtschaft, AGRISENSACT, AgriProbe, Soil Sensor Module, Atmospheric Sensor Module

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27 Juni 2022