Prix ​​Hackaday 2022 : Utiliser des thermomètres infrarouges pour mesurer le stress hydrique des cultures

Si vous vivez n'importe où dans l'hémisphère nord, vous avez probablement connu l'une des nombreuses vagues de chaleur qui se sont produites cet été. La chaleur extrême est dangereuse pour les humains et les animaux, mais les plantes, y compris les cultures importantes, souffrent également. Des températures élevées entraînent une augmentation de la transpiration et de l'évaporation, et si l'eau perdue de cette manière n'est pas reconstituée assez rapidement, les plantes cesseront de pousser et finiront par dépérir et mourir.

Afin de suivre la quantité d'eau disponible pour les cultures, [Florian Ellsäßer] a construit le Crop Water Stress Sensor : un appareil qui vérifie si les plantes disposent de suffisamment d'humidité pour rester en bonne santé. Pour ce faire, il mesure la température des feuilles pour calculer les niveaux d'évaporation. Si les feuilles sont plus froides que leur environnement, cela signifie que l'eau s'évapore et que la plante a apparemment suffisamment d'eau disponible. Si la température des feuilles est plus proche de la température ambiante, la plante peut manquer d'eau.

Le système de [Florian] effectue cette mesure à l'aide d'un réseau infrarouge, qui est essentiellement une caméra thermique basse résolution qui mesure à distance la température de tout ce qui se trouve dans son champ de vision. Ce réseau IR est pointé vers un champ, où il verra les deux feuilles et le sol entre elles. La différence de température entre ces deux peut ensuite être utilisée pour calculer l'indice de stress hydrique des cultures (CWSI), une mesure standardisée de la qualité de l'hydratation des plantes. Le résultat est affiché sur un écran et également indiqué à l'aide d'une LED d'état pratique rouge-jaune-vert qui indique si les cultures en question ont besoin d'être arrosées.

Le système peut être alimenté à l'énergie solaire pour un fonctionnement entièrement à distance, tandis que ses données peuvent être lues via une interface WiFi. [Florian] prévoit de mettre à jour la conception avec une interface LoRa pour une plus grande portée : l'objectif final est de construire un vaste réseau de ces capteurs dans les zones agricoles et d'utiliser les données combinées pour sensibiliser aux pénuries d'eau dans certaines zones. Afin de faciliter la construction des capteurs par toute personne intéressée, tous les fichiers de conception sont disponibles sur la page du projet.

Garder les cultures hydratées est l'une des tâches clés de l'agriculture, et nous avons vu plusieurs projets qui visent à l'optimiser et à l'automatiser, d'un capteur d'humidité simple mais efficace basé sur ESP8266 à des systèmes hydroponiques complets.