Monitorar e medir ecossistemas florestais são desafios complexos porque software, sistemas de coleta e ambientes de computação exigem quantidades crescentes de energia. Agora, o laboratório de redes de sensores sem fio da Universidade do Maine, ou WiSe-Net, desenvolveu um novo método de usar inteligência artificial e aprendizado de máquina para monitorar a umidade do solo com menos energia e custo. O método pode ser usado para aumentar a eficiência das medições nos ecossistemas florestais do Maine e além.
A umidade do solo é uma variável importante nos ecossistemas florestais e agrícolas, particularmente nas recentes condições de seca dos verões do Maine. Apesar das redes robustas de monitoramento da umidade do solo e dos grandes bancos de dados disponíveis gratuitamente, o custo dos sensores comerciais de umidade do solo e a energia que eles consomem podem ser proibitivos para pesquisadores, silvicultores, agricultores e outros que rastreiam a saúde da terra.

Os pesquisadores da WiSe-Net projetaram uma rede de sensores sem fio que usa inteligência artificial para aprender como ser mais eficiente em termos de energia no monitoramento da umidade do solo e no processamento dos dados.

A IA pode "usar energia limitada com eficiência e fazer uma rede robusta de baixo custo funcionar por mais tempo e com mais confiabilidade", diz Ali Abedi, engenheiro elétrico e de computação da Universidade do Maine. O software aprende ao longo do tempo como fazer o melhor uso dos recursos de rede disponíveis para produzir sistemas com baixo consumo de energia para monitoramento em larga escala.

A WiSe-Net também colaborou com Aaron Weiskittel, diretor do Centro de Pesquisa em Florestas Sustentáveis, para garantir que a pesquisa de hardware e software seja informada pela ciência e adaptada às necessidades de pesquisa.

"A umidade do solo é o principal motor do crescimento das árvores, mas muda rapidamente, tanto diariamente quanto sazonalmente", diz Weiskittel. "Faltava-nos a capacidade de monitorar isso efetivamente em escala. Um sensor mais barato e mais robusto com recursos sem fio abre as portas para futuras aplicações."

O estudo foi publicado no International Journal of Wireless Information Networks .

Embora o sistema se concentre na umidade do solo, a mesma metodologia pode ser estendida a outros tipos de sensores para medições de temperatura ambiente, profundidade da neve e outras variáveis. Mais nós sensores podem aumentar as redes. + Explorar mais

A inteligência artificial pode ser usada para monitorar melhor as florestas do Maine, segundo estudo