Kamera Digital yang Ditingkatkan AI Merevolusi Pemantauan Kelembaban Tanah
Bangsa-Bangsa Bersama memprediksi bahwa pada 2050 banyak daerah di planet ini mungkin tidak memiliki cukup air tawar untuk memenuhi kebutuhan pertanian jika kita terus menggunakan pola saat ini. Salah satu solusi untuk dilema global ini adalah pengembangan irigasi yang lebih efisien, yang pada gilirannya memerlukan pemantauan presisi kelembaban tanah, yang memungkinkan sensor untuk memandu sistem irigasi 'cerdas' untuk memastikan air diterapkan pada waktu dan laju yang optimal.
Metode saat ini untuk memantau kelembaban tanah bermasalah — sensor yang dikubur rentan terhadap garam dalam substrat dan memerlukan hardware khusus untuk koneksi, sementara kamera imaging termal mahal dan dapat dikompromikan oleh kondisi klimatik seperti intensitas sinar matahari, kabut, dan awan.
Peneliti dari The University of South Australia dan Baghdad's Middle Technical University telah mengembangkan alternatif hemat biaya yang dapat membuat pemantauan tanah presisi sederhana dan terjangkau dalam hampir setiap keadaan. Mereka berhasil menguji sistem yang menggunakan kamera digital RGB standar untuk secara akurat memantau kelembaban tanah dalam berbagai kondisi.
Sistem ini didasarkan pada kamera video standar yang menganalisis perbedaan warna tanah untuk menentukan konten kelembaban. Ini diuji pada jarak, waktu, dan tingkat iluminasi yang berbeda, dan ditemukan sangat akurat. Kamera dihubungkan ke jaringan saraf buatan (ANN), bentuk perangkat lunak pembelajaran mesin yang dilatih peneliti untuk mengenali berbagai tingkat kelembaban tanah di bawah berbagai kondisi langit.
Menggunakan ANN ini, sistem pemantauan potensialmente dapat dilatih untuk mengenali kondisi tanah spesifik dari setiap lokasi, yang memungkinkan untuk disesuaikan untuk setiap pengguna dan diperbarui untuk keadaan klimatik yang berubah, sehingga maksimum akurasi.
"Setelah jaringan telah dilatih, seharusnya mungkin untuk mencapai irigasi terkontrol dengan mempertahankan penampilan tanah pada keadaan yang diinginkan," kata Profesor Javaan Chahl.
"Sekarang kami tahu metode pemantauan ini akurat, kami berencana untuk merancang sistem irigasi cerdas hemat biaya berdasarkan algoritma kami, menggunakan mikrokontroler, kamera USB, dan pompa air yang dapat bekerja dengan berbagai jenis tanah. Sistem ini menjanjikan sebagai alat untuk teknologi irigasi yang lebih baik dalam pertanian dalam hal biaya, ketersediaan, dan akurasi di bawah keadaan klimatik yang berubah."
