Trước khi có thiết bị theo dõi vệ tinh máy tính, nông dân dựa vào các dự đoán như nến, dự báo thời tiết, màu sắc bầu trời và cuốn Niên lịch nông dân huyền thoại để đưa ra quyết định trồng trọt sáng suốt.
Ngay cả các loài động vật - những con bò đang dự báo mưa và một con chuột chũi có khả năng dự đoán thời gian của mùa đông - vẫn tiếp tục đóng những vai trò lâu đời trong truyền thuyết thời tiết.
Thực tế là thông tin thời tiết thúc đẩy các quyết định kinh doanh bằng cách giúp nhà sản xuất lên lịch trồng trọt, thời gian bón phân, quản lý sâu bệnh và chuẩn bị cho công việc đồng ruộng và thu hoạch.
Giờ đây, nhờ sự hợp tác mới giữa Trạm thí nghiệm nông nghiệp Virginia và nhà cung cấp thông tin thời tiết WeatherSTEM, các công nghệ dự báo địa phương trên toàn tiểu bang đang giúp nông dân chuẩn bị và vượt qua cơn bão. Sáng kiến này là một phần của Trường Cao đẳng Nông nghiệp và Khoa học Đời sống' mới Mạng lưới đổi mới trang trại thông minh.
Saied Mostaghimi, phó trưởng khoa nghiên cứu và nghiên cứu sau đại học của trường đại học kiêm giám đốc VAES cho biết: “Đây là một trong những bước đầu tiên để hiện thực hóa tầm nhìn của Mạng lưới Đổi mới Trang trại Thông minh”. “Thông tin thời tiết có tác động to lớn đến những gì chúng tôi làm trong nông nghiệp. Nó tác động đến nhu cầu nước của cây trồng và có thể xác định khả năng gây bệnh cho cây trồng cũng như khả năng truyền bệnh từ nơi này sang nơi khác. Đây là một tập hợp các trạm thời tiết được nối mạng với nhau để các chuyên gia có thể xem xét cả ở địa phương và khắp tiểu bang để xem điều gì đang xảy ra.”
Mỗi Trung tâm trong số 11 Trung tâm Nghiên cứu và Khuyến nông Nông nghiệp, ngoài Trung tâm Trồng trọt Đô thị và Cỏ Sân cỏ ở Blacksburg, đều đã lắp đặt hệ thống giám sát thời tiết WeatherSTEM tại chỗ để đo tốc độ và hướng gió, lượng mưa, nhiệt độ, độ ẩm và bức xạ mặt trời. Ngoài ra, các camera có độ phân giải cao được kết nối với đám mây sẽ ghi lại hình ảnh thời gian thực về các điều kiện hiện tại và có thể cung cấp hình ảnh tua nhanh thời gian về các kiểu thời tiết.
David Langston, giám đốc của chương trình, cho biết: “Cổng thông tin WeatherSTEM cung cấp cho nhân viên và giảng viên của chúng tôi khả năng truy cập nhanh vào các điều kiện thời tiết theo thời gian thực, tại địa điểm cụ thể tại AREC của chúng tôi mà trước đây chúng tôi chưa từng có”. Trung tâm nghiên cứu và khuyến nông nông nghiệp Tidewater. “Loại thông tin thời tiết này rất quan trọng trong việc lập kế hoạch cho các hoạt động nghiên cứu thực địa và thu thập dữ liệu thời tiết trong mùa sinh trưởng để giúp chúng tôi hiểu thời tiết ảnh hưởng như thế nào đến kết quả nghiên cứu của chúng tôi”.
Dữ liệu từ các thiết bị giám sát được truyền tới Đám mây WeatherLink, nơi dữ liệu có sẵn để xem ngay trên Trang web AREC WeatherSTEM và trên một ứng dụng di động có thể tải xuống từ trang web. Người dùng cũng có thể đăng ký nhận thông tin cập nhật trực tiếp qua tin nhắn, tất cả đều miễn phí. Do đó, nhà sản xuất, người dân, nhà nghiên cứu và thành viên công chúng có thể truy cập thông tin thời tiết cập nhật từng phút, bao gồm hình ảnh sky cam và nhận thông báo thời tiết về các mối đe dọa, chẳng hạn như thời tiết khắc nghiệt, giông bão và sét, bao gồm khi nào những hiện tượng này đang đến và chúng ở xa đến mức nào.
Dữ liệu thời tiết lịch sử cũng được lưu trữ để nghiên cứu và phân tích. Thông tin này có thể hướng dẫn các nhà nghiên cứu và nhà sản xuất xác định các kiểu và xu hướng thời tiết trong tương lai.
Mostaghimi cho biết: “Tầm nhìn là khi chúng tôi thu thập thêm thông tin, chúng tôi sẽ phát triển khả năng dự đoán của mình để đưa ra lời khuyên cho các nhà sản xuất dựa trên mô hình và xu hướng”.
Công nghệ do Dyacon phát triển còn bao gồm bộ thu mưa tự xả, cảm biến tia cực tím và tấm pin mặt trời làm nguồn điện. Cảm biến đất đo nhiệt độ và độ ẩm tại một số AREC.
Mostaghimi cho biết: “Khi chúng tôi lắp đặt nhiều cảm biến hơn, chẳng hạn như cảm biến đo độ ẩm trong đất, chúng tôi sẽ có thể đưa ra lời khuyên cụ thể về hạn hán và các điều kiện liên quan khác”. “Bạn có thể cài đặt bất kỳ cảm biến nào khi chúng xuất hiện trên thị trường tại bất kỳ địa điểm nào dựa trên nhu cầu của nhân viên AREC, giảng viên, sinh viên và các bên liên quan tại địa phương.”
Các trang web AREC WeatherSTEM cũng hiển thị gió lạnh, điểm sương, ngày mưa cuối cùng và thông tin về độ che phủ của mây, cùng với dự báo trong 5 ngày và liên kết đến các cập nhật từ Weather Underground và The Weather Channel LIVE. Dữ liệu lịch sử, thông tin về mặt trời, mặt trăng và các hành tinh cũng như thông tin về các tia sét ở gần cũng có sẵn chỉ bằng một cú nhấp chuột.
Langston cho biết: “Cho đến nay, chúng tôi vẫn dựa vào dữ liệu được thu thập trong khoảng thời gian 24 giờ. “Sau khi các mô hình cây trồng và dịch hại được tích hợp vào hệ thống, người trồng có thể sử dụng thông tin này để đưa ra quyết định quản lý kịp thời và chính xác hơn trước đây. Giao diện WeatherSTEM cho phép người dùng truy cập thông tin một cách đơn giản và dễ dàng, đây là một lợi thế lớn so với các nền tảng phân phối trước đó.”
Để phù hợp với tầm nhìn của Mạng Đổi mới SmartFarm, ARECS có thể so sánh các tập dữ liệu với nhau và với các trang WeatherSTEM khác để hiểu các kiểu thời tiết trên toàn tiểu bang và khu vực, biến đây thành một mạng công nghệ thực sự.
Mostaghimi cho biết: “Đối với các nhà nghiên cứu liên quan đến điều kiện và kiểu thời tiết thông qua mô hình mô phỏng trên máy tính, nhiều nguồn dữ liệu từ nhiều địa điểm khác nhau trong tiểu bang là rất quan trọng để hiểu được những kiểu đó”.
Mostaghimi cũng rất vui mừng được hợp tác với Trường Cao đẳng Tài nguyên và Môi trường trong một sự hợp tác được thiết kế để thu hút sinh viên khí tượng học đồng thời đề cập đến sáng kiến Vượt ra ngoài ranh giới của trường đại học nhằm mang lại cơ hội trải nghiệm cho sinh viên. Học sinh sẽ được cấp quyền truy cập vào các trang web WeatherSTEM và cũng sẽ tham gia vào việc lắp đặt và hiệu chỉnh các cảm biến cũng như các thiết bị khác.
Mục tiêu của cơ hội học tập trải nghiệm này là đưa học sinh ra khỏi lớp học và kết nối họ với thế giới nơi họ đang sống và một ngày nào đó sẽ làm việc. Kiến thức thu thập được từ các trạm thời tiết AREC sẽ hỗ trợ họ trong nghiên cứu khí tượng học và đảm bảo rằng các công nghệ Mạng Đổi mới SmartFarm đang mang lại lợi ích cho những người khác trong toàn trường đại học.
Mỗi Trung tâm trong số 11 Trung tâm Nghiên cứu và Khuyến nông Nông nghiệp, ngoài Trung tâm Trồng trọt Đô thị và Cỏ Sân cỏ ở Blacksburg, đều đã lắp đặt hệ thống giám sát WeatherSTEM tại chỗ để đo tốc độ và hướng gió, lượng mưa, nhiệt độ, độ ẩm và bức xạ mặt trời. Máy ảnh được kết nối với đám mây ghi lại hình ảnh thời gian thực về các điều kiện hiện tại và có thể cung cấp hình ảnh tua nhanh thời gian về các kiểu thời tiết. Ảnh: Virginia Tech