Capteurs sous-feuilles pour surveiller la santé des cultures
Kohzuma et Miyamoto.
Surveiller la santé des cultures à partir d’images aériennes a ses limites, car elles ne fournissent qu’une vue d’ensemble. C’est là qu’intervient un capteur spectral révolutionnaire conçu pour être fixé directement sous les feuilles des plantes individuelles.
Développé par Ko-ichiro Miyamoto, Kaori Kohzuma et leur équipe de l’Université de Tohoku au Japon, cet appareil est destiné à être placé sur plusieurs “plantes sentinelles” dispersées dans un champ. Le capteur se compose de deux composants principaux.
Le système inclut une tête de capteur fixée sous une feuille, veillant à ce qu’elle ne bloque pas la lumière solaire. Cette tête est reliée par un câble à une unité de contrôle à proximité, qui contient une batterie lithium, un microprocesseur Arduino, une antenne et d’autres composants électroniques.
Illumination des feuilles et mesure de la lumière.
À intervalles réguliers, la tête du capteur utilise deux LEDs pour éclairer brièvement la face inférieure de la feuille. Une photodiode entre les LEDs analyse le spectre de la lumière réfléchie. De plus, la diode mesure la lumière solaire traversant la feuille lorsque les LEDs sont éteintes.
En fait, en soustrayant la mesure de la lumière solaire de la lecture des LEDs, le système détermine le spectre de la lumière absorbée par la feuille. Ces données révèlent la couleur actuelle de la feuille, un indicateur clé de la santé de la plante et des changements saisonniers.
Les données collectées par le capteur sont traitées sur un serveur cloud, accessibles via un réseau cellulaire, et mises à disposition des utilisateurs.
Kohzuma et Miyamoto.
Déploiement du capteur et collecte des données sur les feuilles de bouleau doré.
Lors des tests, plusieurs unités de capteurs ont été fixées sur les feuilles de bouleaux dorés dans le jardin expérimental de l’Université de Tokyo. Pendant deux semaines, les capteurs ont automatiquement collecté des données toutes les deux heures, alors que les feuilles changeaient naturellement de couleur, passant du vert au jaune ou au marron.
Lors de l’analyse, les données des capteurs correspondaient étroitement aux résultats obtenus avec des spectromètres portatifs utilisés par les chercheurs pendant la même période. Cependant, dans les environnements agricoles à grande échelle, l’utilisation de dispositifs portatifs serait beaucoup plus chronophage et laborieuse comparée à l’utilisation des capteurs automatisés.
Les prototypes de capteurs coûtent “quelques dizaines de dollars” chacun à fabriquer, bien que la production en série puisse considérablement réduire le prix.
Pour conclure, “Ce capteur économique offre une solution pratique pour surveiller la santé des plantes et leur stress en analysant la couleur des feuilles et la réflexion de la lumière”, déclare Kohzuma. “Son coût abordable permet de déployer plusieurs capteurs à travers différents sites, créant ainsi un réseau pour une surveillance complète en temps réel.”
Lire l’article original sur : New Atlas
En savoir plus : The Squirting Cucumber’s Seed Explosion is a Natural Marvel
