Agricultura de Precisión - Métodos nanotecnología usados, tales como "polvo inteligente", Campos inteligentes y Nanosensores

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Los temas cubiertos

¿Qué es la agricultura de precisión?

Un breve estudio de caso de la agricultura de precisión

¿Cómo funciona la agricultura de precisión de trabajo?

¿Cuáles son los beneficios de la agricultura de precisión ?

El papel de las redes inalámbricas de nanosensores en la agricultura de precisión

"Campos inteligentes" supervisado por Nanosensores Wireless y de los EE.UU. Los planes para un "Sistema Inteligente de campo '

Que las compañías están desarrollando redes de sensores inalámbricos para el sector agrícola?

Lo que es "polvo inteligente" y que inventó esta tecnología?

Las aplicaciones potenciales de la industria para redes de "polvo inteligente"

Industria dice que Nanosensores inalámbrico jugará un papel masivo en la vida cotidiana futuro

¿Qué es la 'Inteligencia Ambiental'?

¿Cómo podría 'Inteligencia Ambiental' ser usado en futuros productos de Nano?

'Smart Dust': las empresas que lo Fabricación, dimensiones y precios actuales

Las aplicaciones actuales de la industria de "polvo inteligente"

¿Qué es la agricultura de precisión?

  "La agricultura de precisión", también conocida como la gestión de sitios específicos, describe un conjunto de nuevas tecnologías de información aplicadas a la gestión de gran escala, la agricultura comercial. Tecnologías de agricultura de precisión, por ejemplo: computadoras personales, sistemas de posicionamiento por satélite, sistemas de información geográfica, la orientación de la máquina automatizada, dispositivos de detección remota y las telecomunicaciones.  

Un breve estudio de caso de la agricultura de precisión

"Está a 5 am Un Midwest agricultor sorbos de café en frente de una computadora. Imágenes de satélite hasta a la hora mostrar un problema de malezas en un campo en la esquina noroeste de la finca. A las 6:30 am, el agricultor conduce a la ubicación exacta de aplicar una cantidad precisa de herbicidas. "- Illinois Laboratorio de comunicado de prensa Agrícola de Teledetección.  

¿Cómo funciona la agricultura de precisión de trabajo?

La agricultura de precisión se basa en la detección intensiva de las condiciones ambientales y el tratamiento informático de los datos resultantes de la adopción de decisiones y el control de la maquinaria agrícola. Tecnologías de agricultura de precisión por lo general se conectan los sistemas de posicionamiento global (GPS) con imágenes satelitales de los campos para detectar de forma remota plagas de los cultivos o las pruebas de la sequía, y luego ajustar automáticamente los niveles de riego o la aplicación de pesticidas como el tractor se mueve alrededor del campo. Monitores de rendimiento instalado en cosechadoras medir los niveles de cantidad y de la humedad de los granos que se cosechan en diferentes partes de un campo, la generación de modelos informáticos que guían las decisiones sobre la aplicación o el calendario de los insumos.

¿Cuáles son los beneficios de la agricultura de precisión?

La agricultura de precisión promete mayores rendimientos y menores costos de los insumos mediante la racionalización de la gestión agrícola y por lo tanto reduciendo el desperdicio y los costos laborales. También ofrece la posibilidad de emplear menos cualificados y más barato por lo tanto, los operadores de maquinaria agrícola, ya que, en teoría, estos sistemas pueden simplificar y centralizar la toma de decisiones. En el futuro, la agricultura de precisión se parecerá a la agricultura robótica como la maquinaria agrícola está diseñada para funcionar de forma autónoma, adaptándose continuamente a los datos entrantes.  

El papel de las redes inalámbricas de nanosensores en la agricultura de precisión

Si funcionan como se diseñó, en todas partes sensores inalámbricos se convertirá en una herramienta esencial para llevar esta visión de la agricultura de precisión a la madurez. Cuando se dispersa en los campos, los sensores conectados en red se espera que proporcionen información detallada sobre los cultivos y las condiciones del suelo y de relevo que la información en tiempo real a un lugar remoto para que los cultivos de exploración ya no requerirá el agricultor (o ejecutivo de la agroindustria) para obtener sus botas sucias. Dado que muchas de las condiciones que el agricultor lo desea, puede controlar (por ejemplo, la presencia de virus de las plantas o el nivel de nutrientes del suelo) operan en la nano escala, y porque las superficies pueden ser modificados en la nano escala para unirse selectivamente con especial proteínas biológicas, sensores con sensibilidad de nano escala será particularmente importante en la realización de esta visión.

"Campos inteligentes" supervisado por Nanosensores Wireless y de los EE.UU. Los planes para un "Sistema Inteligente de campo '

Líder en el coro de entusiasmo por "campos inteligentes" mezclada con nanosensores inalámbricos es el Departamento de Agricultura de EE.UU. (USDA). En lo que originalmente llamada "Tecnología de Little Brother", la agencia identifica el desarrollo de sensores agrícolas como una de sus prioridades de investigación más importantes. El USDA está trabajando para promover y desarrollar una total "del sistema de campo inteligentes" que automáticamente detecta, localiza, informa y aplica agua, fertilizantes y pesticidas - ir más allá de la detección de aplicación automática.    

Que las compañías están desarrollando redes de sensores inalámbricos para el sector agrícola?

La industria ya está experimentando con redes de sensores inalámbricos para la agricultura. Equipo fabricante de chips Intel, cuyos chips tienen características de nano escala, ha instalado grandes nodos de sensores inalámbricos (llamados "motes") a través de un viñedo en Oregon, EE.UU.. La temperatura medida sensores de una vez por minuto y son el primer paso hacia la automatización completa del viñedo. Intel también cuenta con etnógrafos y científicos sociales que estudian el comportamiento de los trabajadores de la viña para ayudar a diseñar el sistema. La visión de Intel para las redes inalámbricas es proactiva de la informática "- sistemas ubicuos que se anticipan a las necesidades del agricultor y actuar antes de que se les pide que lo haga. En una empresa similar, la firma consultora multinacional Accenture se ha asociado con Net mote fabricante del Milenio para ejecutar una red de sensores a través de un viñedo en California. De acuerdo con las Tecnologías de Ballesta, sus motes pueden ser utilizados en la explotación para la gestión del riego, la detección de las heladas y la advertencia, la aplicación de pesticidas, el momento de la cosecha, bio remediación y contención, y la medición de la calidad del agua y el control.

Lo que es "polvo inteligente" y que inventó esta tecnología?

La idea de que miles de pequeños sensores podrían ser esparcidas como ojos invisibles, los oídos y la nariz a través de los campos de cultivo y campos de batalla suena como ciencia ficción. Pero hace diez años, Kris Pister, profesor de Robótica de la Universidad de California Berkeley fondos garantizados de los EE.UU. Defensa Agencia de Proyectos Avanzados de Investigación (DARPA) para desarrollar sensores autónomos que cada ser del tamaño de una cabeza de fósforo. El uso de silicio-grabado la tecnología, estos motes ("polvo inteligente" sensores) que cuentan con un suministro de energía a bordo, las habilidades de cálculo y la capacidad de detectar y luego comunicarse con motas en las cercanías. De este modo, las motas individuo auto-organizarse en redes ad hoc equipo capaz de transmitir datos mediante la tecnología inalámbrica (por ejemplo, radio) la tecnología.

Las aplicaciones potenciales de la industria para redes de "polvo inteligente"

DARPA interés inmediato en el proyecto consistió en desplegar redes de polvo inteligente sobre el terreno enemigo para retroalimentar noticias en tiempo real sobre movimientos de tropas, armas químicas y otras condiciones de campo de batalla sin tener que arriesgar la vida de los soldados. Sin embargo, al igual que otros revolucionarios proyectos de DARPA, la Internet, rápidamente quedó claro que los sistemas pequeños de vigilancia tendría fin usos civiles, de la vigilancia uso de la energía en edificios de oficinas para el seguimiento de mercancías a través de una cadena de suministro a vigilancia de datos ambientales.  

Industria dice que Nanosensores inalámbrico jugará un papel masivo en la vida cotidiana futuro

Hoy en día, micro y nanosensores inalámbricos como los que por primera vez por Kris Pister es un área de intensa investigación para las grandes corporaciones de Intel a Hitachi, un foco de desarrollo en todos los laboratorios de EE.UU. de la defensa nacional, y en campos tan separados como la medicina, la energía y las comunicaciones . Promovidas por 'The Economist', 'Red Herring' y 'Technology Review' como la "próxima gran cosa", sensores ubicuos inalámbrico incorporado en todo, desde la ropa que usamos a los paisajes que nos movemos a través de puedan alterar fundamentalmente la manera en que se relacionan con productos de uso diario, servicios, medio ambiente y el Estado.

¿Qué es la 'Inteligencia Ambiental'?

El objetivo es desarrollar lo que investiga "inteligencia ambiente" llamada - entornos inteligentes que usan sensores e inteligencia artificial para predecir las necesidades de las personas y actuar en consecuencia: oficinas que ajustan los niveles de luz y calefacción durante todo el día o la ropa que altera sus colores o calor dependiendo en el entorno externo. Un ejemplo sencillo de la inteligencia ambiental ya está en uso es un sistema de airbag en los automóviles, que "siente" un accidente inminente y despliega una almohada para amortiguar el golpe para el conductor.   

¿Cómo podría 'Inteligencia Ambiental' ser usado en futuros productos de Nano?

Motas de polvo de Kris Pister están lejos de nano (que son más o menos tamaño de una moneda), pero ya han sido licenciadas a compañías comerciales. En 2003 Pister establecido un "polvo inteligente" spin-off, el polvo, Inc. Para obtener una pequeña muestra de luz de una sociedad inmersa en la inteligencia ambiental, Kris Pister hace las especulaciones siguiente:  

·          "En 2010, una mota de polvo en cada una de las uñas continuamente transmitir el movimiento instantáneo a su computadora. El equipo se entiende al escribir, señalar, hacer clic, el gesto, esculpir o tocar la guitarra de aire.

·          En 2010, los niños no se mueran de SIDS (Síndrome de Muerte Súbita del Lactante), o asfixiarse o ahogarse, sin una alerta que se envían a los padres. ¿Cómo va a cambiar la sociedad cuando la piscina de su vecino llama a su teléfono celular para decirle que Johnny se está ahogando y tú eres el adulto más cercano que podría estar ubicado?

·          En el año 2020 no habrá enfermedad imprevista. Implantes crónica sensor controlará todos los sistemas de recirculación de los principales en el cuerpo humano, y le proporcionará una alerta temprana de la gripe inminente, o salvar su vida por la captura de cáncer lo suficientemente temprano que se puede extirpar completamente con cirugía. "

'Smart Dust': las empresas que lo Fabricación, dimensiones y precios actuales

·          Actualmente disponible en: Tecnologías de la Ballesta, polvo, Inc., Ember y neto del Milenio.

·          Próximamente: Motorola, Intel y Philips.

·          Tamaño actual: Crossbow motes son en la actualidad el tamaño de una botella-top. De acuerdo con el director general de Ballesta, Mike Horton, el tamaño se espera una contracción del tamaño de una tableta de aspirina - ni siquiera un grano de arroz - más de los próximos años.

·          Precios actuales: Cosas Ballesta (todo el sensor de polvo inteligente - procesador, la radio, la batería y sensor) van desde $ 40 a $ 150 dependiendo de la cantidad pedida. Crossbow espera que los precios caen por debajo de 10 dólares en un futuro próximo.

Las aplicaciones actuales de la industria de "polvo inteligente"

"Polvo inteligente" hasta ahora ha sido rociada sobre:

·          Los petroleros: El petrolero 885 metros de altura, 'Loch Rannoch ", operado por BP en el Atlántico Norte , Se ha equipado con 160 motas de sensores inalámbricos que miden vibraciones en el motor de la nave para predecir fallos en los equipos. La compañía también está considerando el uso de redes de polvo inteligente en más de 40 otros proyectos en los próximos tres años.

·          Hábitats de la fauna: En la isla de Gran Pato en la costa de Maine (EE.UU.) una red de 150 motas de sensores inalámbricos han estado monitoreando los microclimas dentro y alrededor de las madrigueras de anidación utilizadas por las aves marinas. El objetivo es desarrollar un equipo de monitoreo del hábitat que permite a los investigadores para monitorear la vida silvestre y hábitats sensibles de una manera no intrusiva y sin interrupciones.

·          Puentes: En San Francisco (EE.UU.) una red de motas sensor ha sido instalado para medir las vibraciones y tensiones estructurales en el Golden Gate Puente como una forma de mantenimiento proactivo.

·          Redwood árboles: En el condado de Sonoma, California ( EE.UU. ), Los investigadores han atado 120 motas a los árboles de madera roja con el fin de controlar de forma inalámbrica y remota el microclima alrededor de los árboles de Berkeley , Más de 70 km de distancia.

·          Supermercados: Honeywell está probando el uso de motas para vigilar tiendas de comestibles en Minnesota (EE.UU.)

·          Puertos: El Departamento de Seguridad Nacional de EE.UU. planea probar el uso de motas en Florida puertos y en contenedores de transporte.

Fuente: "Down on the Farm: el impacto de las nanotecnologías en la Agricultura y la Alimentación, Informe del Grupo ETC, noviembre de 2004.

Para más información sobre esta fuente por favor visite el Grupo ETC .

Date Added: Jul 25, 2005

Last Update: 5. October 2011 20:16

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