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Un scientifique du Danforth Center reçoit une subvention de 1,4 million de dollars pour développer une technologie de ferme intelligente

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IMAGE: FieldDock déploie chaque jour un drone autonome pour surveiller et collecter les données de récolte
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Crédit: Donald Danforth Plant Science Center

ST. LOUIS, MO, 15 juillet 2020 – L’Institut national pour l’alimentation et l’agriculture et la National Science Foundation ont décerné à Nadia Shakoor, Ph.D., chercheuse principale au Donald Danforth Plant Science Center, une subvention de 1,4 million de dollars sur trois ans pour développer FieldDock, un système intégré de ferme intelligente. La technologie collectera et analysera les données en temps réel sur le terrain, permettant un suivi efficace des performances des cultures. Ces informations seront utilisées pour guider les chercheurs et les sélectionneurs qui développent des cultures à haut rendement et à haut rendement énergétique qui résistent aux climats variables et aideront les agriculteurs à prendre des décisions de gestion qui réduiront la consommation d’eau et d’énergie sans compromettre le rendement.

Les systèmes automatisés comme le FieldDock ouvriront la voie à des percées en matière de progrès rapides dans l’agriculture numérique et joueront un rôle central dans les fermes cyber-physiques gérées par machine du futur.

Le FieldDock sera un nouveau système tout-en-un qui intègre une station de base de capteur avec un processeur de bord de modèle GWAS / G x E x M / crop, un réseau de capteurs sans fil à distance et un déploiement de drone UAV autonome pour générer un évolutif quotidien, cohérent et interconnecté ensemble de données sur le microclimat de terrain. FieldDock saisira les caractéristiques mesurables des plantes, l’utilisation de l’eau, les conditions environnementales et pédologiques globales ainsi que des instantanés quotidiens de la performance d’une culture dans des conditions réelles. La plateforme FieldDock fonctionnera entièrement avec des énergies renouvelables et est conçue pour avoir à terme une empreinte carbone zéro.

“Nous nous attendons à ce que le FieldDock transforme la façon dont les phytotechniciens, les sélectionneurs et les agriculteurs interagissent avec la technologie agricole et aura un impact significatif sur la durabilité de la production alimentaire”, a déclaré Shakoor. << En fournissant une réponse automatisée et des conseils de gestion exploitables en temps réel, nous pouvons accélérer les efforts pour améliorer les cultures vivrières de grande valeur tout en réduisant les intrants, y compris l'eau, les engrais, l'électricité et le carburant utilisés dans les environnements de recherche et de production des cultures pendant la saison actuelle et avant. le prochain cycle de récolte. "

Des modèles complets d’analyse et de prévision des données développés au cours du projet FieldDock aideront également à orienter les futures stratégies de gestion pour l’automatisation des pratiques agricoles.

“Depuis près d’une décennie maintenant, notre ferme a adopté l’utilisation de nombreux types de technologies différentes – et c’est payant, à la fois financièrement et en réduisant considérablement l’eau que nous utilisons. Nous allons également voir comment le drone FieldDock peut aider à suivre la maladie au sein des populations de bétail afin de détecter la maladie et de la retirer de la chaîne d’approvisionnement le plus tôt possible “, a déclaré Dwane Roth, agriculteur de 4e génération et propriétaire de Roth Farms, dans l’ouest du Kansas.

Shakoor est un expert en génétique des cultures / cartographie GWAS et QTL et phénotypage des plantes. Elle connaît bien l’ingénierie des plates-formes extérieures robustes et a déjà construit des dispositifs de phénotypage sur le terrain à énergie solaire et des réseaux de capteurs sans fil. Elle a été directrice de projet de plusieurs projets multi-institutionnels et internationaux, y compris le Sorghum Genomics Toolbox (SGT) financé par Bill & Melinda Gates, une initiative qui développe des outils de génomique et de phénotypage pour l’amélioration de la reproduction dans le sorgho, qui comprend des cyber-physiques régionaux plates-formes de télédétection et d’imagerie et l’utilisation d’appareils numériques pour la capture de données sur le terrain. Shakoor est le directeur de projet du projet TERRA-REF qui a déployé le plus grand robot d’analyse de grandes cultures au monde, actuellement utilisé pour le phénotypage à haut débit de précision du sorgho énergétique. En plus de ses recherches au Danforth Center, elle est également la fondatrice et PDG d’Agrela Ecosystems, une entreprise technologique en démarrage axée sur la recherche en phytologie et les outils agricoles de précision.

Shakoor travaille en partenariat avec des chercheurs de l’Université de Saint Louis, de l’Université de l’Arizona, des agriculteurs commerciaux de Roth Farms, des collaborateurs de l’industrie tels que Microsoft et des collaborateurs locaux Integrated Systems Engineering, Inc. et Benson Hill pour construire et tester le système FieldDock. Le projet embauchera également deux associés postdoctoraux pour le projet à l’Université Saint Louis et au Centre Danforth.

“L’avenir de l’agriculture dépendra fortement de robots aériens et terrestres alimentés par l’IA et dotés de capteurs capables de mesurer la physiologie des plantes, d’estimer les phénotypes et de fournir des cartes codées par couleur de la santé des plantes et du rendement prévu en temps réel. Le projet développera un système de surveillance des cultures entièrement automatisé fournissant des technologies d’apprentissage automatique / IA sophistiquées directement sur les tablettes du producteur, jouera un rôle important dans l’amélioration de la productivité des cultures, de la sécurité alimentaire et de la qualité de vie à l’échelle mondiale “, a déclaré le Dr Vasit Sagan, professeur agrégé de GIScience, directeur de la faculté de l’Institut géospatial de l’Université Saint Louis

“Le projet FieldDock intègre de nombreuses technologies disparates dans un système complexe. Le projet nécessite une expertise dans les systèmes de vol autonomes, la distribution d’énergie, les technologies de communication sans fil multiples, l’informatique de pointe et la gestion des données dans le cloud. La réussite de ce système dépend de compétences en conception mécanique, électrique et logicielle, tests et intégration de systèmes. Compte tenu de notre expérience et de notre vaste expérience en intégration de systèmes complexes, ISE est bien positionné pour ce projet et ravi d’en faire partie “, a déclaré Paul D. Buschmeyer, ingénieur principal. , ISE.

“La plate-forme de conception de cultures de Benson Hill, CropOS ™, associe apprentissage automatique, analyse des mégadonnées et connaissances biologiques pour prédire les résultats”, a déclaré Jason Bull, directeur technique de Benson Hill, une société d’innovation agricole dédiée à libérer la diversité génétique naturelle des plantes. “Des outils dynamiques comme FieldDock du Dr Shakoor intègrent des systèmes cyber-physiques qui rassemblent les données nécessaires pour aider à l’analyse CropOS. Le pipeline d’innovation de la graine à l’étagère de Benson Hill. “

Shakoor travaillera avec le département des programmes d’éducation scientifique et de sensibilisation du Danforth Center pour concevoir et mettre en œuvre un atelier de développement professionnel sur les thèmes de la technologie et de la robotique en agriculture. Des ateliers d’été de perfectionnement professionnel seront organisés à l’intention des enseignantes et enseignants et d’un institut pour les jeunes femmes, à savoir des étudiantes du secondaire et des collèges communautaires. Les participants à l’atelier seront invités à partir d’un réseau déjà établi d’écoles urbaines, suburbaines et rurales avec lesquelles le Danforth Centre a des relations.

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À propos du Donald Danforth Plant Science Center

Fondé en 1998, le Donald Danforth Plant Science Center est un institut de recherche à but non lucratif dont la mission est d’améliorer la condition humaine grâce à la science des plantes. La recherche, l’éducation et la sensibilisation visent à avoir un impact sur le lien entre la sécurité alimentaire et l’environnement, et positionnent la région de Saint-Louis comme un centre mondial pour la science des plantes. Le travail du Centre est financé par des subventions compétitives de nombreuses sources, dont les National Institutes of Health, le Département américain de l’énergie, la National Science Foundation et la Bill & Melinda Gates Foundation. Suivez-nous sur Twitter à @DanforthCenter.

Avertissement: AAAS et EurekAlert! ne sont pas responsables de l’exactitude des communiqués de presse publiés sur EurekAlert! par les institutions contributrices ou pour l’utilisation de toute information via le système EurekAlert.

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Violette Laurent est une blogueuse tech nantaise diplômée en communication de masse et douée pour l'écriture. Elle est la rédactrice en chef de fr.techtribune.net. Les sujets de prédilection de Violette sont la technologie et la cryptographie. Elle est également une grande fan d'Anime et de Manga.

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