Univerza Purdue bo partner v novem Inženirskem raziskovalnem centru Nacionalne znanstvene fundacije, ustanovljenem za razvoj naprednih kmetijskih tehnologij za reševanje izzivov varnosti hrane, energije in vode.
S petletno donacijo v višini 26 milijonov dolarjev je NSF ustanovil Inženirski raziskovalni center za internet stvari za natančno kmetijstvo (IoT4Ag). Inženirski raziskovalni centri (ERC) so vodilni inženirski program NSF za konvergentne raziskave za reševanje obsežnih družbenih izzivov.
Novi center s sedežem na Fakulteti za inženirstvo in uporabno znanost Univerze v Pennsylvaniji bo združil talente več kot dveh ducatov raziskovalcev s Penn Engineering, Univerzo Purdue, Univerzo Kalifornije, Merced in Univerzo Florida.
"Sodelovanje v ekipi IoT4G bo izkoristilo prednosti družbe Purdue pri razvoju novih inženirskih tehnologij, ki bodo izboljšale kmetijstvo in obravnavale globalne izzive," je dejal. Mark Lundstrom, vršilec dolžnosti dekana Univerze Purdue College of Engineering. "Naša udeležba bo predstavljala tudi novo poglavje v dolgi zgodovini sodelovanja med fakulteto za strojništvo in kmetijstvo."
Karen Plaut, Glenn W. Sample iz Purdueja, dekan Visoke šole za kmetijstvo, je dejal: »Ta center nam omogoča nadaljevanje našega dolgoletnega sodelovanja z Visoko šolo za inženiring pri izdelavi kritičnih osnovnih orodij za kmetijstvo. To delo nadaljuje uspeh pobude Plant Sciences Initiative in krepi sposobnost KDAJ projektt, konzorcij 10 okrožij v severno-osrednji Indiani, da bi izkoristil moč interneta stvari in postal globalni epicenter za digitalno kmetijstvo.«
David J. Cappelleri, izredni profesor strojništva, ki bo deloval kot soglavni raziskovalec, direktor mesta Purdue in sovodja razvoja delovne sile za IoT4Ag, je dejal: »Zelo smo navdušeni nad novim IoT4Ag ERC, ki naj bi imel transformacijski učinek na prihodnje kmetijstvo. Udejstvovanje raziskovalcev Purdue v vseh treh raziskovalnih usmeritvah centra – kmetijskih senzorskih sistemih, komunikacijskih in energetskih sistemih ter kmetijskih odzivnih sistemih – je dokaz raznolikega vodstva in sodelovanja med Purdue College of Engineering in College of Agriculture.”
Fakulteta Purdue bo igrala ključne vloge na vseh raziskovalnih področjih IoT4Ag. Melba Crawford, profesorica gradbeništva Nancy Uridil in Francis Bossu ter profesorica agronomije ter elektrotehnike in računalništva, bo vodila sistemsko integracijo projekta. Drugi člani ekipe Purdue so Dennis Buckmaster, profesor kmetijskega in biološkega inženirstva ter sistemov odzivanja v kmetijstvu sovodja; James Krogmeier, profesor elektrotehnike in računalništva ter konvergenčni sovodja; David Ljubezen, Nick Trbovich, profesor elektrotehnike in računalništva, ter sovoditelj komunikacijskih in energetskih sistemov; in Tony Vyn, Henry A. Wallace, katedra za rastlinske znanosti in profesor agronomije ter sovodja kmetijskih testnih postelj.
»IoT4Ag ERC je še posebej pomemben za Purdue, saj imamo zdaj več kot 50 let sodelovanja med College of Engineering in College of Agriculture prek Laboratorija za aplikacije daljinskega zaznavanja (LARS), ki je bil ustanovljen kot prvi interdisciplinarni raziskovalni center na Purdue leta 1966,« je dejal Crawford. »ERC bo prav tako izkoristil Purduejevo predanost rastlinski znanosti in našo nedavno osredotočenost na digitalno kmetijstvo. Navdušeni smo nad sodelovanjem z našo univerzo in industrijskimi partnerji za napredek tehnologije zaznavanja okolja, robotike in znanosti o podatkih v natančnem kmetijstvu, da bi pomagali izpolniti zahteve po proizvodnji hrane v prihodnjih desetletjih.«
Tehnologije, razvite prek IoT4g ERC, ki se začnejo v tleh in segajo v digitalni oblak, bodo zbirale, delile in analizirale podatke, da bi izboljšale kmetijske prakse, povečale produktivnost kmetije in hkrati zmanjšale odpadke in vpliv na okolje.
Raziskovalci centra bodo ustvarili miniaturne zemeljske senzorje in roje zračnih in zemeljskih robotov ter nove načine njihovega povezovanja v omrežja v komunikacijsko omejenih okoljih. Raziskovalci bodo razvili tudi tehnike podatkovne znanosti na visoki ravni, ki bodo omogočile integracijo podatkov iz različnih senzorjev na terenu s podatki iz vremenskih poročil in blagovnih trgov ter jih sintetizirale v informacije, ki jih je mogoče uporabiti.
Del mandata ERC je zbliževanje širokega nabora akademskih disciplin pri spopadanju s temi izzivi. Drugi je razviti raznoliko in vključujočo delovno silo iz vseh Združenih držav. S partnerstvom z industrijo in široko skupnostjo študentov, profesorjev in strokovnjakov bo Center IoT4Ag ustvaril inovacijski ekosistem za nadaljevanje teh prizadevanj v prihodnjih desetletjih.
»Potrebujemo novo tehnologijo, da bi se soočili z izzivi sveta z naraščajočim prebivalstvom in spreminjajočim se podnebjem,« je povedala Cherie Kagan, profesorica Stephena J. Angella na oddelkih za elektrotehniko in sistemsko inženirstvo Penn Engineering ter znanost in inženirstvo materialov, ki je IoT4Ag Direktor centra in glavni raziskovalec. "Preprosto moramo pridelati več pridelkov za vsako kapljico vode ali joul energije, ki jo trenutno uporabljamo za uresničitev prihodnosti, varne s hrano, energijo in vodo."
Center IoT4Ag bo skupaj izobraževal študente, inženirje, kmetijske strokovnjake in druge člane kmetijskih skupnosti z lekcijami, namenjenimi občinstvu, in praktičnimi dejavnostmi v razredu, laboratoriju in na terenu. Z združevanjem akademskih, vladnih in industrijskih partnerjev s kmetijsko skupnostjo bo center ustvaril inovacijski ekosistem, ki zagotavlja hitro pretvorbo praks in tehnologij IoT4Ag v komercialne izdelke in gospodarski učinek.
Center IoT4Ag je eden od štirih novih inženirskih raziskovalnih centrov, ki jih je NSF objavil 4. avgusta. Purdue je tudi partner v drugem takšnem centru, na Napredovanje trajnosti prek električne infrastrukture za elektrifikacijo cest (ASPIRE).
Celotno izdajo Fakultete za inženirstvo in uporabne znanosti Univerze v Pennsylvaniji lahko najdete v centru IoT4Ag tukaj, in NSF podrobnosti o centru so tukaj.
Raziskovalci IoT4Ag bodo delali v treh med seboj povezanih projektih: zaznavanje, komunikacija/energija in odziv. Majhni senzorji, ki jih je mogoče saditi, bodo morali pošiljati podatke robotom in drugi kmetijski opremi, ki bodo vsi prav tako morali komunicirati z oblakom. Končno je treba vse te podatke integrirati s tistimi iz širšega interneta in vrniti kmetom, da lahko sprejemajo boljše odločitve. (Ilustracija: Julie Colton)