بحلول عام 2050 ، من المتوقع أن ينمو عدد سكان الولايات المتحدة إلى 400 مليون ، وسكان العالم إلى 9.1 مليار ، مما يتطلب زيادة بنسبة 70 ٪ في إنتاج الغذاء العالمي.
UC Merced هي واحدة من أربعة حرم جامعية في جميع أنحاء البلاد تتحد لمواجهة هذا التحدي من خلال تسخير قوة الابتكار والتكنولوجيا لتطوير الزراعة الدقيقة من أجل مستقبل مستدام.
بقيادة جامعة بنسلفانيا ، تلقت جامعة كاليفورنيا ميرسيد وجامعة بوردو وجامعة فلوريدا منحة جديدة بقيمة 26 مليون دولار لمدة خمس سنوات لمراكز البحوث الهندسية لمؤسسة العلوم الوطنية (ERC) لتشكيل مركز NSF للبحوث الهندسية لإنترنت الأشياء من أجل الزراعة الدقيقة (IoT4Ag). يعد ERC من البرامج الهندسية الرائدة في NSF للبحث المتقارب لمعالجة التحديات المجتمعية واسعة النطاق.
تتمثل المهمة الشاملة لـ IoT4Ag في ضمان أمن الغذاء والطاقة والمياه من خلال تطوير التكنولوجيا لزيادة إنتاج المحاصيل مع تقليل استخدام موارد الطاقة والمياه وتقليل تأثير الممارسات الزراعية على البيئة. بشكل جماعي ، سيقوم مركز IoT4Ag أيضًا بإنشاء مجموعة متنوعة من المواهب تتكون من K-12 وطلاب الجامعات والمهندسين والمهنيين الزراعيين وأعضاء آخرين من المجتمعات الزراعية من خلال دروس مخصصة للجمهور والأنشطة العملية في الفصول الدراسية والمختبرات والميدانية. من خلال الجمع بين الشركاء الأكاديميين والحكوميين والصناعيين مع المجتمع الزراعي ، سينشئ المركز نظامًا إيكولوجيًا للابتكار يضمن الترجمة السريعة لممارسات وتقنيات إنترنت الأشياء IoT4Ag إلى منتجات تجارية ، وسيضمن أيضًا أن يتم بناء هذا التحول باستخدام اقتصادي واجتماعي إيجابي مستدام. تأثير في الاعتبار.
قال الأستاذ في جامعة كاليفورنيا ميرسيد: "نحن نهدف إلى هندسة أنظمة فعالة من حيث التكلفة يعتمدها المزارعون" كاثرين كسك، قائد الحرم الجامعي للمبادرة الجديدة. "سنبني على الزخم الذي طورته UC Merced بالفعل في مجال الزراعة الدقيقة."
يضم الفريق الافتتاحي في فرع IoT4Ag التابع لجامعة كاليفورنيا في ميرسيد أبحاث كيسكي في الاقتصاد الزراعي ، بالإضافة إلى الأستاذ ستيفانو كاربين الروبوتات والتعلم الآلي، دكتور جامعى ايرين هيستير الاستشعار عن بعد والتحليل المكاني ؛ وأستاذ رضا إحساني اختراعات ag الدقيقة، على الرغم من أن Keske قال إن عمل أعضاء هيئة التدريس والطلاب الآخرين من جميع أنحاء الحرم الجامعي سيكون جزءًا لا يتجزأ من نجاح IoT4Ag.
تتميز ERC بقدرة تنافسية عالية وهذا هو كلية الهندسة المشاركة الأولى في واحد. أكد عميد الهندسة مارك ماتسوموتو أن الطبيعة متعددة التخصصات للمركز توفر لباحثي جامعة كاليفورنيا في ميرسيد فرصًا لا حدود لها تقريبًا للتعاون مع جامعات الأبحاث الراسخة التي تعد جميعها أعضاء مرموقين في رابطة الجامعات الأمريكية.
قال ماتسوموتو: "إن الأبحاث والجهود ذات الصلة التي سيتم إجراؤها من خلال هذه المنحة مهمة لرفاهية منطقتنا من خلال السعي لتطوير تقنيات من شأنها تحسين الممارسات الزراعية واستدامتها". "أنا سعيد جدًا لأننا جزء من هذا المسعى المهم - وهو مسعى يشير إلى الاعتراف الناشئ بالمدرسة والحرم الجامعي."
جزء من تفويض ERC هو الجمع بين مجموعة واسعة من التخصصات الأكاديمية في مواجهة التحديات ؛ آخر هو تطوير قوة عاملة متنوعة وشاملة من جميع أنحاء الولايات المتحدة. من خلال الشراكة مع الصناعة ومجتمع عريض من الطلاب وأعضاء هيئة التدريس والمهنيين ، سيخلق مركز IoT4Ag نظامًا إيكولوجيًا للابتكار لمواصلة هذه الجهود في العقود القادمة.
يتم تمثيل كل من الغرب والوسط الغربي والساحل الشرقي في IoT4Ag ، مع عقد التعاون ومواقع التعليم والبحث في جميع أنحاء البلاد ، مما يوفر فرصًا غير محدودة للطلاب ورجال الأعمال وأصحاب المصلحة الآخرين.
ينقسم مركز IoT4Ag إلى ثلاثة محاور متكاملة ، مع فرق من الباحثين تعمل على تقنيات الاستشعار والاتصال والاستجابة.
يقع IoT4Ag في كلية الهندسة ، لكن فرع UC Merced ، في اتجاه الاتصالات ، سيشمل العديد من الأقسام الأخرى: مركز أبحاث تقنية المعلومات في مصلحة المجتمع (سيتريس) ، مياه جامعة كاليفورنيا، وباحثو الطائرات بدون طيار والطاقة ، وإدارة خبراء الأنظمة المعقدة ، والاقتصاديين الاجتماعيين ومحللي البيانات الضخمة ، فضلاً عن المجتمع والإقليم والدولة.
قال Keske: "نريد أن نشمل كل من لديه منظور حول الهندسة الزراعية ، من المزارعين وعمال المزارع وأطفال عمال المزارع بين جسدنا الطلابي إلى شركاء الحكومة والصناعة". مثل باقي أعضاء الفريق ، سيرتدي Keske العديد من القبعات مع بدء المبادرة.
إنها مسؤولة عن التنوع والشمول ، وقالت إنها تتطلع إلى عقد مجموعات تركيز ، وتطلب من المزارعين ومجموعات السلع أن يكونوا في المجلس الاستشاري لـ IoT4Ag في UC Merced وزيارة المواقع الميدانية لمسح عمال المزارع أيضًا.
قال كيسكي: "نريد أن يكون لكل شخص صوت في هذا".
كما خصصت Penn أيضًا جزءًا كبيرًا من ميزانية ERC للسفر والبرامج لتدريب الطلاب ، كما قال Keske. تدعو خطة IoT4Ag إلى إشراك طلاب ما قبل الكلية وكليات المجتمع والجامعة من خلال دروس مخصصة للجمهور وفصول دراسية عملية ومختبر وعمل ميداني ؛ تقديم المشورة والتوجيه. ومجموعة متنوعة من الأنشطة الاجتماعية والمهنية لإعداد قوة عاملة متنوعة في المستقبل لمواجهة التحديات المجتمعية الكبرى المتمثلة في الغذاء والطاقة والأمن المائي.
تتطلب موارد الأرض والمياه والطاقة المحدودة في العالم تقنيات وابتكارات جديدة لتحسين كفاءة واستدامة جميع أنواع إنتاج الغذاء.
قال Keske: "يمكننا إنشاء التكنولوجيا والبنية التحتية التي ستساعد المزارعين على إدارة محاصيلهم وصولاً إلى أدق التفاصيل المتعلقة بالمياه ومغذيات التربة". "تتمتع التقنيات الرقمية بالقدرة على تحسين الكفاءة والإنصاف والسلامة والتغذية والصحة والاستدامة عبر أنظمة الغذاء في العالم."
- لورينا أندرسون ، يو سي ميرسيد