В мире сельского хозяйства мониторинг состояния растений становится все более важным аспектом. Однако традиционные методы, такие как аэрофотосъемка, не всегда дают достаточно подробной информации. Для решения этой проблемы группа ученых из Токийского университета разработала новый спектральный датчик, который крепится непосредственно к нижней стороне листьев растений.
Как это работает?
Датчик состоит из двух основных частей: датчика и контрольного блока. Датчик, прикрепленный к нижней стороне листа, оснащен двумя светодиодами, которые периодически освещают лист. Фотодиод, расположенный между светодиодами, анализирует спектр отраженного света. Кроме того, датчик также измеряет количество солнечного света, проходящего через лист сверху.
Сравнивая эти два измерения, ученые могут определить спектр света, поглощаемого листом. Этот показатель, в свою очередь, позволяет определить текущий цвет листа, который является индикатором состояния здоровья растения.
Данные с датчиков передаются на облачный сервер через сотовую сеть. В ходе испытаний датчики были установлены на листья березы в экспериментальном саду Токийского университета. Устройства автоматически собирали данные каждые два часа в течение двух недель, в период, когда листья меняли цвет с зеленого на желтый или коричневый.
Результаты, полученные с помощью датчиков, были сопоставлены с данными, полученными вручную с помощью портативных спектрометров. Результаты показали высокую степень совпадения. Однако, использование портативных спектрометров в масштабном сельском хозяйстве является трудоемким и затратным процессом.
Стоимость изготовления каждого прототипа датчика составляет несколько десятков долларов. При массовом производстве эта стоимость может значительно снизиться. Ученые считают, что этот доступный датчик может стать ценным инструментом для точного мониторинга состояния растений. Он может быть установлен в различных местах, создавая сеть для одновременного мониторинга состояния растений на больших площадях.
Исследование опубликовано в журнале Sensing and Bio-Sensing Research.
