26 decembrie 2023 (Spot Nanowerk) Cercetătorii au căutat de mult să îmbunătățească practicile alimentare și agricole prin tehnologii avansate precum senzori și transferul de date fără fir. Provocările persistente legate de monitorizarea eficientă a culturilor și a calității alimentelor au încetinit progresul. Acum, tehnicile emergente de nanofabricare și internetul Lucrurilor Conectivitatea (IoT) poate debloca în curând o agricultură mai inteligentă și durabilă, alimentată de un aflux de date de câmp.
Progresele în tehnologia senzorilor au introdus o gamă diversă de instrumente pentru alimentație și agricultură. Acestea includ senzori pentru detectarea anumitor agenți patogeni din alimente, nivelurile de umiditate din sol și chiar compuși organici volatili eliberați de plante sub stres. Astfel de senzori ajută la detectarea precoce a deteriorării sau a bolii, permițând intervenția în timp util. Integrarea acestor senzori cu platformele IoT permite monitorizarea în timp real și analiza datelor, sporind eficiența practicilor agricole.
O cifră cronologică care acoperă îmbunătățirea anuală a tehnologiilor senzorilor și a dispozitivelor IoT atât pentru detectarea alimentelor, cât și a plantelor. (© Wiley-VCH Verlag)
Cu toate acestea, dispozitivele portabile și alte dispozitive portabile rămân limitate, deoarece testele obositoare de laborator domină și astăzi în agricultură și lanțurile de producție alimentară. Acest lucru duce la întârzieri critice de la momentul colectării probelor până la luarea deciziilor cheie, ceea ce duce la risipă de alimente, producții mai scăzute și impact asupra mediului.
Inovațiile puternice din afara sectorului au deschis noi posibilități. Progresele în producție care stau la baza biosenzorilor portabili pentru îngrijirea sănătății sunt acum adaptate pentru aplicații veterinare și agricole. Împreună cu rețelele wireless și analiza datelor în cloud, activată de progrese în platformele IoT și inteligență artificială (AI), instrumente mici, montate, pot permite monitorizarea constantă a recoltei la sursă.
O publicație recentă în Sisteme inteligente avansate (“Internet of Things-Enabled Food and Plant Sensors to Empower Sustainability”) prezintă o analiză cuprinzătoare a două domenii cheie: în primul rând, implementarea unor senzori rentabili și de înaltă performanță pentru a îmbunătăți siguranța alimentară, calitatea, creșterea plantelor și managementul bolilor; și în al doilea rând, aplicarea senzorilor compatibile cu IoT care împuternicesc fermierii, părțile interesate și industria agroalimentară prin teste rapide și analize predictive derivate din datele generate de senzori, utilizând AI.
Automatizarea instrumentelor folosite rămâne o barieră cheie
În timp ce instrumentele din industria alimentară au devenit mai ieftine, mai rapide și mai mobile, utilizatorii finali se confruntă în continuare cu un deficit serios de automatizare atunci când încearcă să integreze datele senzorilor. Problemele culturilor sunt adesea observate când este prea târziu pentru a utiliza noi tehnici de editare a genelor și de gestionare a microbiomului care altfel ar putea neutraliza problemele în stadii incipiente. Furnizorii vechi de tehnologie agricolă au semnalat că instrumentele autonome rămân prioritatea lor, lăsând sectorul să se bazeze pe cercetători și startup-uri pentru a moderniza conectivitatea. Principalii producători de senzori promovează agricultura „inteligentă” în general. Cu toate acestea, o analiză mai atentă arată că ofertele lor necesită încă o colectare practică substanțială de date, rețelele IoT fiind tratate mai mult ca o aspirație decât o strategie acționabilă. Blocajul inovației i-a ținut pe fermieri sceptici. Cultivatorii ezită să cumpere dispozitive mai noi dacă înseamnă mai multă muncă de sincronizare a datelor, mai ales cu bugete reduse. Cercetătorii de la universități și companii de ultimă oră au intensificat programele pilot de monitorizare complet integrată cu ajutorul primilor dornici de adoptare. Dar, în lipsa unei automatizări fiabile pentru a înlocui sarcinile manuale la scară comercială, majoritatea proiectelor nu se extind niciodată dincolo de încercări. În timp ce potențialul IoT în agricultură este imens, limitările tehnologice ridică provocări semnificative. Probleme precum supraîncărcarea datelor, în care fermierii primesc mai multe informații decât pot utiliza în mod eficient, și preocupările privind acuratețea și fiabilitatea datelor rămân predominante. În plus, necesitatea unor sisteme robuste de gestionare a datelor care să poată gestiona volume mari de date fără probleme este critică pentru aplicarea practică a acestor tehnologii în domeniu. Important, implementarea cu succes a tehnologiilor IoT și senzorilor în agricultură depinde de integrarea acestora cu practicile existente. Aceasta include asigurarea compatibilității cu echipamentele și procesele actuale și furnizarea de formare pentru fermieri și lucrători agricoli. Tehnologia trebuie să fie ușor de utilizat și adaptabilă la diferite setari agricole, permițând o tranziție lină și o întrerupere minimă a practicilor stabilite. Ciclul alimentar și provocările asociate (contaminanți, toxine și agenți patogeni) pentru a menține siguranța și calitatea, necesare pentru sănătate. (© Wiley-VCH Verlag) (click pe imagine pentru mărire)Crossover pentru purtabile de la laboratoarele medicale
Acum, expertiza externă a specialiștilor în tehnologia sănătății, concentrată pe biodetecția ușoară și automată, pare gata să-și îndeplinească promisiunea. lor flexibile, durabile, nanofabricate sensor strips can stick directly onto produce, livestock and key infrastructure. Integrated wireless connectivity enables these peel-and-stick monitors to transmit biomarker information straight to the cloud without needing workers shuffling data. AI algorithms churn through the flood of field data as it streams in, distilling insights and alerting managers via apps only when critical intervention thresholds are crossed. This avoids “data fatigue,” a common complaint from farmers given heaps of sensor readings but little helpful guidance for what to actually do next. Hands-free analysis prevents wasted time trying to interpret overwhelming reports. The biometric breakthroughs enabling round-the-clock patient monitoring outside hospitals are nearly ready for farming fields. Market researchers project agricultural IoT investments will triple globally within five years. Dispatches from recent industry conferences also highlight interconnectivity as the top priority for sensor tech developers now eyeing agriculture and food businesses as a key future vertical. Venture capital funding for startups commercializing continuous crop monitoring surged 40% year-over-year through the first half of 2022.Trecerea către alimente și agricultură de înaltă precizie
Before crossing over into the food and agriculture world, wearable and implantable medical sensors faced barriers similar to what farming technology struggles with today. Doctors would not adopt monitors that complicated their workload by producing unusable data. Streamlining the process to limit supervision necessary for constant tracking proved essential to drive adoption. Medicine also overcame initial patient discomfort and skepticism regarding safety and effectiveness over time as consistency and accuracy improved. Now agriculture hopes to follow healthcare’s roadmap toward persistent sensing. Demonstration farms aim to convince hesitant farmers through real life proof that round-the-clock crop and soil surveillance can work at commercial volumes without disrupting operations. Developers intent on responsibly scaling new monitoring tools prioritize building trust as device reliability keeps improving. The economic and social implications of adopting advanced sensor and IoT technologies in agriculture are profound. On one hand, these technologies promise increased efficiency, reduced waste, and improved crop yields, leading to potential economic benefits. On the other hand, there’s a need to consider the impact on labor markets and the accessibility of such technologies for small-scale farmers. Balancing technological advancement with social and economic equity will be key in the sustainable evolution of agriculture. With historic expertise barriers falling, food and agriculture seem poised for transformation through applied technology. Continuous fine-grained field data promise to enable true precision around growing and distribution, rather than relying on educated guesses from limited manual samples. Still in early days, researcher caution more integration work ahead before declaring sensors and connectivity can fulfill lofty promises to fully revolutionize farming and food production. Clearly though, the building blocks look ready for something groundbreaking.
– Michael este autorul a trei cărți ale Societății Regale de Chimie:
Nano-Society: Impingerea limitelor tehnologiei,
Nanotehnologie: Viitorul este minuscul, și
Nanoinginerie: abilitățile și instrumentele care fac tehnologia invizibilă
Copyright ©
Nanowerk LLC
Deveniți un autor invitat Spotlight! Alăturați-vă grupului nostru mare și în creștere de colaboratori invitați. Tocmai ați publicat o lucrare științifică sau aveți alte dezvoltări interesante de împărtășit cu comunitatea nanotehnologiei? Iată cum să publicați pe nanowerk.com.
- Distribuție de conținut bazat pe SEO și PR. Amplifică-te astăzi.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Împuterniciți-vă. Accesați Aici.
- PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Cunoștințe amplificate. Accesați Aici.
- PlatoESG. carbon, CleanTech, Energie, Mediu inconjurator, Solar, Managementul deșeurilor. Accesați Aici.
- PlatoHealth. Biotehnologie și Inteligență pentru studii clinice. Accesați Aici.
- Sursa: https://www.nanowerk.com/spotlight/spotid=64316.php
- :are
- :este
- :nu
- :Unde
- $UP
- 10
- 11
- 2022
- 26
- 31
- 32
- 7
- 9
- a
- accesibilitate
- precizie
- de fapt
- adaptate
- În plus,
- adopta
- adoptatori
- Adoptarea
- Adoptare
- avansat
- avansare
- avans
- Agricol
- agricultură
- înainte
- AI
- urmări
- algoritmi
- permite
- Permiterea
- permite
- de asemenea
- an
- analiză
- Google Analytics
- și
- aplicație
- aplicatii
- aplicat
- Apps
- SUNT
- domenii
- în jurul
- Mulțime
- AS
- aspirație
- asociate
- At
- autor
- Automata
- Automatizare
- de echilibrare
- bariere
- BE
- înainte
- fiind
- Beneficiile
- Berger
- Dincolo de
- biomarker
- biometrice
- necompletat
- Blocuri
- Manuale
- atât
- limitele
- descoperiri
- in linii mari
- Bugete
- Clădire
- întreprinderi
- dar
- by
- CAN
- capital
- prudenţă
- Centru
- lanţuri
- provocări
- mai ieftin
- chimie
- clar
- clic
- mai aproape
- Cloud
- colectare
- comercial
- Comun
- comunitate
- Companii
- compatibilitate
- plângere
- complicat
- cuprinzător
- preocupările
- conferințe
- Suport conectare
- Lua în considerare
- constant
- contaminanții
- continuu
- convinge
- cost-eficiente
- ar putea
- acoperire
- critic
- cultură
- traversată
- trecere
- Curent
- ultima generație
- ciclu
- de date
- analiza datelor
- management de date
- Data
- Zi
- Deciziile
- DEFICIT
- întârzieri
- desfășurarea
- Derivat
- Detectare
- Dezvoltatorii
- evoluții
- dispozitiv
- Dispozitive
- direct
- Boală
- Ruptură
- distribuire
- diferit
- do
- Medici
- domina
- conduce
- dornic
- Devreme
- adoptatori timpurii
- uşor
- Economic
- editare
- în mod eficient
- eficacitate
- eficiență
- eficient
- șmirghel
- împuternici
- permite
- activat
- permite
- permițând
- capăt
- spori
- consolidarea
- mări
- asigurare
- de mediu
- echipament
- echitate
- mai ales
- esenţial
- stabilit
- Eter (ETH)
- Chiar
- evoluţie
- captivant
- existent
- Extinde
- expertiză
- Față
- cu care se confruntă
- Cădere
- agricultorilor
- agricultură
- ferme
- mai repede
- oboseală
- camp
- Domenii
- Figura
- First
- cinci
- flexibil
- inundaţie
- concentrat
- urma
- alimente
- Produse agro-alimentare
- Pentru
- Pentru Startups
- din
- Îndeplini
- complet
- de finanțare
- viitor
- s-au adunat
- editarea genelor
- gif
- dat
- La nivel global
- inovatoare
- grup
- cultivatorii
- În creştere
- Creștere
- Oaspete
- îndrumare
- Jumătate
- mână
- manipula
- hands-on
- Avea
- Sănătate
- de asistență medicală
- ajutor
- util
- șovăitor
- performanta ridicata
- Evidențiați
- balamale
- istoric
- speranțe
- spitale
- Cum
- Cum Pentru a
- Totuși
- HTTPS
- hype
- if
- imagine
- imens
- Impactul
- Impacturi
- implementarea
- implicații
- important
- îmbunătăţi
- îmbunătățit
- îmbunătățire
- îmbunătățirea
- in
- include
- include
- a crescut
- industrie
- aflux
- informații
- Infrastructură
- inițială
- Inovaţie
- inovații
- perspective
- instrumente
- integra
- integrate
- integrare
- Inteligent
- scop
- Internet
- intervenţie
- în
- introdus
- Investiții
- IoT
- dispozitive iot
- probleme de
- IT
- alătura
- jpg
- doar
- ținut
- Cheie
- Domenii-cheie
- muncă
- lipsit
- mare
- Târziu
- conducere
- Conduce
- lăsând
- Moştenire
- nivelurile de
- Viaţă
- ca
- LIMITĂ
- limitări
- Limitat
- mic
- înalt
- siglă
- Lung
- Uite
- Se pare
- LOWER
- făcut
- menține
- major
- Efectuarea
- administrare
- Manageri
- manual
- Producătorii
- de fabricaţie
- Piață
- pieţe
- Mai..
- mijloace
- medical
- medicină
- se intalneste
- Michael
- Microbiome
- De mijloc
- minim
- Mobil
- Monitorizarea
- monitoare
- mai mult
- cele mai multe
- trebuie sa
- nume
- nanotehnologie
- aproape
- necesar
- Nevoie
- necesar
- au nevoie
- rețele
- rețele
- nu
- Nou
- mai nou
- următor
- acum
- of
- ofertele
- de multe ori
- on
- ONE
- afară
- deschis
- Operațiuni
- or
- organic
- Altele
- in caz contrar
- al nostru
- exterior
- peste
- copleşitor
- împerecheat
- Hârtie
- pacient
- monitorizarea pacientului
- PHP
- piloţii
- plantă
- plante
- Platforme
- Plato
- Informații despre date Platon
- PlatoData
- gata
- posibilităţile de
- potenţial
- potenţial
- alimentat
- puternic
- Practic
- practicile
- Precizie
- predictivă
- Analize predictive
- cadouri
- prevalent
- previne
- Prioritizarea
- prioritate
- probleme
- proces
- procese
- produce
- producând
- producere
- profund
- Progres
- proiect
- Proiecte
- promisiune
- Promisiuni
- dovadă
- s-au dovedit
- furnizarea
- Publicare
- publica
- publicat
- editor
- de cumpărare
- împingerea
- calitate
- mai degraba
- gata
- real
- viata reala
- în timp real
- a primi
- recent
- Redus
- cu privire la
- eliberat
- încredere
- de încredere
- bazându-se
- rămâne
- rămășițe
- înlocui
- Rapoarte
- necesita
- cercetător
- cercetători
- responsabil
- rezultând
- revizuiască
- revoluţiona
- foaie de parcurs
- robust
- regal
- s
- Siguranţă
- Scară
- scalare
- ştiinţific
- perfect
- sector
- părea
- senzor
- senzori
- serios
- setări
- Distribuie
- Emisiuni
- semnificativ
- asemănător
- sceptic
- Scepticism
- aptitudini
- inteligent
- mai inteligent
- netezi
- Social
- implicatii sociale
- Societate
- sol
- ceva
- Curând
- căutat
- Sursă
- specialiști
- specific
- Reflector
- Stadiile
- părțile interesate
- standalone
- Startup-urile
- Lipi
- Încă
- drept
- Strategie
- raționalizarea
- fluxuri
- stres
- pași
- luptele
- substanțial
- de succes
- astfel de
- supraveghere
- a crescut
- supraveghere
- Durabilitate
- durabilă
- SWIFT
- sisteme
- sarcini
- tech
- tehnici de
- tehnologic
- Tehnologii
- Tehnologia
- Testarea
- teste
- decât
- acea
- Viitorul
- Sursa
- lor
- Acolo.
- Acestea
- ei
- acest
- deşi?
- trei
- Prin
- timp
- cronologie
- oportun
- Titlu
- la
- astăzi
- de asemenea
- Unelte
- top
- spre
- Urmărire
- Pregătire
- transfer
- Transformare
- tranziţie
- transmite
- tratate
- studii
- triplu
- adevărat
- Încredere
- încercat
- Două
- în
- fundamentare
- Universități
- deschide
- până la
- actualizări
- URL-ul
- utilizare
- utilizat
- ușor de utilizat
- utilizatorii
- Utilizand
- diverse
- furnizori
- aventura
- de capital de risc
- Finanțarea capitalului de risc
- vertical
- veterinar
- de
- volatil
- volume
- Deșeuri
- pierdut
- purtabil
- Bunastare
- Ce
- cand
- în timp ce
- voi
- fără fir
- cu
- în
- fără
- Apartamente
- muncitorii
- lume
- ar
- ani
- încă
- randamentele
- tu
- Ta
- zephyrnet