За оцінками, до 2050 року чисельність населення США зросте до 400 мільйонів, а населення світу – до 9.1 мільярда, що потребуватиме збільшення світового виробництва продовольства на 70%.
Каліфорнійський університет Мерсед є одним із чотирьох кампусів по всій країні, які об’єдналися, щоб вирішити цю проблему, використовуючи силу інновацій і технологій для розвитку точного землеробства для сталого майбутнього.
Під керівництвом Університету Пенсільванії Каліфорнійський університет Мерсед, Університет Пердью та Університет Флориди отримали новий п’ятирічний грант на суму 26 мільйонів доларів США від Національного наукового фонду інженерно-дослідницьких центрів (ERC) для створення Центру інженерно-дослідницьких досліджень NSF для Інтернету речей для Точне землеробство (IoT4Ag). ERC — це головні інженерні програми NSF для конвергентних досліджень для вирішення широкомасштабних суспільних проблем.
Загальна місія IoT4Ag полягає в забезпеченні продовольчої, енергетичної та водної безпеки шляхом розробки технологій для збільшення виробництва сільськогосподарських культур, мінімізуючи використання енергетичних і водних ресурсів і зменшуючи вплив сільськогосподарської практики на навколишнє середовище. Разом Центр IoT4Ag також створить різноманітну групу талантів, що складається зі студентів K–12 та університетів, інженерів, спеціалістів у сільському господарстві та інших членів фермерських спільнот через уроки для конкретної аудиторії та практичні заняття в класі, лабораторії та на місцях. Об’єднуючи академічних, урядових і галузевих партнерів із фермерським співтовариством, Центр створить інноваційну екосистему, яка забезпечить швидке перетворення практик і технологій IoT4Ag у комерційні продукти, а також забезпечить, щоб така трансформація будувалася на основі стійких позитивних економічних і соціальних вплив на розум.
«Ми прагнемо розробити економічно ефективні системи, які будуть використовуватися фермерами», — сказав професор Каліфорнійського університету в Мерседі. Кетрін Кеске, кампус веде нову ініціативу. «Ми будемо спиратися на той імпульс, який UC Merced вже досяг у точному землеробстві».
До складу першої команди філії IoT4Ag Каліфорнійського університету в Мерсед входять дослідники з економіки сільського господарства Кеске, а також професор Стефано Карпіна робототехніка та машинне навчання, професор Ерін Хестір дистанційне зондування та просторовий аналіз; і професор Рези Ехсані прецизійні винаходи, хоча Кеске сказав, що робота інших викладачів і студентів з усього кампусу буде невід’ємною частиною успіху IoT4Ag.
ERC є висококонкурентними, і це Інженерна школа перша участь в одному. Інженерний декан Марк Мацумото підкреслив, що міждисциплінарний характер центру надає дослідникам Каліфорнійського університету Мерсед майже безмежні можливості для співпраці з відомими дослідницькими університетами, які є престижними членами Асоціації американських університетів.
«Дослідження та пов’язані з ними зусилля, які будуть проводитися в рамках цього гранту, важливі для добробуту нашого регіону, оскільки ми прагнемо розробити технології, які покращуватимуть і підтримуватимуть сільськогосподарську практику», — сказав Мацумото. «Мені дуже приємно, що ми беремо участь у цій важливій справі, яка вказує на нове визнання школи та кампусу».
Частиною мандата ERC є зближення широкого спектру академічних дисциплін у вирішенні викликів; інший – створити різноманітну та всеохоплюючу робочу силу зі всіх Сполучених Штатів. Завдяки партнерству з промисловістю та широкою спільнотою студентів, викладачів і професіоналів Центр IoT4Ag створить інноваційну екосистему для продовження цих зусиль у найближчі десятиліття.
Захід, Середній Захід і Східне узбережжя представлені в IoT4Ag із вузлами співпраці, освітніми та дослідницькими центрами по всій країні, що надає безмежні можливості для студентів, підприємців та інших зацікавлених сторін.
Центр IoT4Ag поділяється на три інтегровані напрямки, де групи дослідників працюють над технологіями зондування, зв’язку та реагування.
IoT4Ag розміщується в Інженерній школі, але філія Каліфорнійського університету в Мерседі в комунікаційному напрямку включатиме багато інших: Центр досліджень інформаційних технологій в інтересах суспільства (ЦИТРИС), UC Water, дослідники дронів та енергетики, експерти з управління складними системами, соціоекономісти та аналітики великих даних, а також громада, регіон і держава.
«Ми хочемо залучити всіх, хто має погляди на інженерну сферу, від фермерів, сільськогосподарських робітників і дітей сільськогосподарських працівників серед наших студентів до уряду та промислових партнерів», — сказав Кеске. Як і решта членів команди, Кеске носитиме кілька капелюхів, коли ініціатива почне працювати.
Вона відповідає за різноманітність та інклюзивність і сказала, що планує проводити фокус-групи, просити фермерів і товарні групи стати членом консультативної ради IoT4Ag в Каліфорнійському університеті в Мерседі, а також відвідувати польові об’єкти для опитування працівників ферм.
«Ми хочемо, щоб кожен мав право голосу», — сказав Кеске.
За словами Кеске, Пенн також виділив значну частину бюджету ERC на подорожі та програми навчання студентів. План IoT4Ag передбачає залучення студентів дошкільних, громадських коледжів і університетів до проведення уроків для конкретної аудиторії та практичних занять у класі, лабораторії та на місцях; консультування та наставництво; а також різноманітну соціальну та професійну діяльність, щоб підготувати різноманітну робочу силу майбутнього для вирішення грандіозних суспільних проблем продовольчої, енергетичної та водної безпеки.
Обмежені світові земельні, водні та енергетичні ресурси вимагають нових технологій та інновацій для підвищення ефективності та стійкості всіх видів виробництва продуктів харчування.
«Ми можемо створити технології та інфраструктуру, які допоможуть фермерам керувати своїми культурами до найдрібніших деталей щодо води та поживних речовин у ґрунті», — сказав Кеске. «Цифрові технології можуть підвищити ефективність, справедливість, безпеку, харчування, здоров’я та сталість у світових продовольчих системах».
- Лорена Андерсон, UC Merced