Câmeras Digitais Aprimoradas por IA Revolucionam Monitoramento de Umidade do Solo

As Nações Unidas preveem que até 2050 muitas áreas do planeta podem não ter água doce suficiente para atender às demandas da agricultura se continuarmos nossos padrões atuais de uso. Uma solução para este dilema global é o desenvolvimento de irrigação mais eficiente, central para a qual está o monitoramento preciso da umidade do solo, permitindo que sensores guiem sistemas de irrigação 'inteligentes' para garantir que a água seja aplicada no momento e taxa ideais.

Métodos atuais para detecção de umidade do solo são problemáticos — sensores enterrados são suscetíveis a sais no substrato e requerem hardware especializado para conexões, enquanto câmeras de imagem térmica são caras e podem ser comprometidas por condições climáticas como intensidade da luz solar, neblina e nuvens.

Pesquisadores da Universidade do Sul da Austrália e da Middle Technical University de Bagdá desenvolveram uma alternativa custo-efetiva que pode tornar o monitoramento preciso do solo simples e acessível em quase qualquer circunstância. Eles testaram com sucesso um sistema que usa uma câmera digital RGB padrão para monitorar com precisão a umidade do solo sob uma ampla gama de condições.

O sistema baseia-se em uma câmera de vídeo padrão que analisa as diferenças na cor do solo para determinar o teor de umidade. Foi testado em diferentes distâncias, horários e níveis de iluminação, e mostrou-se muito preciso. A câmera foi conectada a uma rede neural artificial (ANN), uma forma de software de machine learning que os pesquisadores treinaram para reconhecer diferentes níveis de umidade do solo sob diferentes condições de céu.

Usando esta ANN, o sistema de monitoramento poderia potencialmente ser treinado para reconhecer as condições específicas do solo de qualquer local, permitindo que seja personalizado para cada usuário e atualizado para circunstâncias climáticas cambiantes, garantindo máxima precisão.

"Uma vez que a rede tenha sido treinada, deve ser possível alcançar irrigação controlada mantendo a aparência do solo no estado desejado," disse o Professor Javaan Chahl.

"Agora que sabemos que o método de monitoramento é preciso, estamos planejando projetar um sistema de irrigação inteligente custo-efetivo baseado em nosso algoritmo, usando um microcontrolador, câmera USB e bomba de água que pode funcionar com diferentes tipos de solo. O sistema promete ser uma ferramenta para tecnologias de irrigação melhoradas na agricultura em termos de custo, disponibilidade e precisão sob condições climáticas cambiantes."