Onderzoeksgroep
Duurzame en energieneutrale bodemmetingen (SENSS).
Abstract
Landbouw 5.0 wordt verwacht een paradigmaverschuiving teweeg te brengen in agrarische praktijken door gebruik te maken van vooruitgang op het gebied van het Internet of Things (IoT), Kunstmatige Intelligentie (AI) en Big Data. Door boeren inzichten te bieden in diverse aspecten van landbouw, zoals bodemgezondheid, watergebruik en gewascondities, streeft Landbouw 5.0 naar een hogere productiviteit én duurzaamheid. Langdurige problemen in de landbouw, zoals overbemesting, bodemdegradatie en de daaruit voortvloeiende klimaatimpact, worden verwacht aangepakt te worden met behulp van deze technologieën van de volgende generatie. Toch blijft het overbruggen van de kloof tussen reële landbouwomstandigheden en digitale systemen een belangrijke marktuitdaging. Er is een gebrek aan bodemsensoren die real-time gegevens kunnen leveren op een naadloze en gebruiksvriendelijke manier. De meeste geavanceerde oplossingen zijn kostbaar en daardoor ontoegankelijk voor veel boeren. Bovendien bieden deze oplossingen vaak data met een lage temporele en ruimtelijke resolutie, wat hun bruikbaarheid voor langdurige monitoring en voorspelling beperkt. Hoewel er enkele eenvoudige sensoren beschikbaar zijn, werken deze doorgaans op batterijen, wat leidt tot frequente onderhoudsvereisten die niet praktisch zijn voor dagelijks landbouwgebruik. Om deze kloof te overbruggen stelt het proof-of-conceptproject 'Sustainable and Energy Neutral Soil Sensing' (SENSS) de ontwikkeling voor van een nieuw type bodemsensor, specifiek afgestemd op agrarisch gebruik. Dit apparaat zal kosteneffectief en onderhoudsvrij zijn, en ontworpen worden volgens een 'deploy-and-forget'-architectuur, om de werklast voor boeren tot een minimum te beperken.De sensor zal beschikken over geïntegreerde energieopwekking, draadloze connectiviteit met laag energieverbruik, en lokale dataverwerking, wat langdurige en autonome werking garandeert. Door de expertise van het Global Change Ecology Center of Excellence (GCEC) op het gebied van milieuwetenschappen te combineren met de kennis van IDLab op het vlak van energiezuinige elektronica en communicatie, wil SENSS een baanbrekende oplossing leveren voor duurzame landbouw.Onderzoeker(s)
- Promotor: Weyn Maarten
- Co-promotor: Famaey Jeroen
- Co-promotor: Janssens Ivan
- Co-promotor: Singh Ritesh Kumar
- Co-promotor: Struyf Eric
Onderzoeksgroep(en)
Project type(s)
- Onderzoeksproject
Duurzame en Energieneutrale Bodemmetingen.
Abstract
De uitstoot van broeikasgassen zorgt ervoor dat het klimaat in een alarmerend tempo verslechtert. Broeikasgas houdt de warmte in de atmosfeer vast, wat leidt tot opwarming van de aarde, extreme weersomstandigheden en veranderingen in het milieu, zoals stijgende zeespiegels. Landbouw draagt aanzienlijk bij aan de uitstoot van broeikasgassen, met een bijdrage van ongeveer een derde van de totale uitstoot. Verschillende recente duurzaamheidsvoorschriften, zoals het Vlaams stikstofdecreet en de EU Green Deal, proberen dit probleem aan te pakken. Een groot deel van de landbouwuitstoot ontstaat door het onwetenschappelijke gebruik van meststoffen die stikstof in de atmosfeer vrijgeven. Als gevolg hiervan worden boeren aangespoord om duurzame landbouwpraktijken te volgen en de uitstoot te verminderen. Om duurzame landbouw te implementeren, moeten boeren echter de optimale meting van zowel het stikstofgehalte als de emissie in de bodem in realtime kunnen bepalen. Er is echter een gebrek aan betaalbare systemen die zowel het stikstofgehalte als de emissie in de bodem in realtime kunnen meten en boeren kunnen helpen bij het bepalen van de optimale bemesting. Een dergelijk apparaat moet goedkoop zijn en een zeer beperkte onderhoud nodig hebben en geen extra financiële druk op boeren leggen. Bovendien moeten ze een 'implementeer-en-vergeet'-architectuur hebben, zodat er geen onderhoud en beheer van de boeren nodig is. Dit POC-voorstel Sustainable and Energy Neutral Soil Sensing (SENSS) wil deze kloof dichten door innovatieve, nieuwe bodemsensoren te ontwikkelen die naadloos werken in een agrarische omgeving. Het apparaat zal nieuwe energiewinnings- en energiebewuste technieken integreren, samen met draadloze connectiviteit met laag vermogen en ingebouwde intelligentie om een langdurige werking en in-device dataverwerking en -inferentie te bereiken. Het project maakt gebruik van de ecologie-, klimaat en milieukennis van het Global Change Ecology Excelentie consortia en de kennis van IDLab op het gebied van energiezuinige elektronica en communicatie.Onderzoeker(s)
- Promotor: Singh Ritesh Kumar
- Co-promotor: Famaey Jeroen
- Co-promotor: Janssens Ivan
- Co-promotor: Struyf Eric
- Co-promotor: Weyn Maarten
Onderzoeksgroep(en)
Project website
Project type(s)
- Onderzoeksproject