ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាដី៖ “ភ្នែកក្រោមដី” សម្រាប់ការត្រួតពិនិត្យកសិកម្ម និងអេកូឡូស៊ីដ៏ជាក់លាក់

១. និយមន័យបច្ចេកទេស និងមុខងារស្នូល
ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាដី គឺជាឧបករណ៍ឆ្លាតវៃមួយដែលត្រួតពិនិត្យប៉ារ៉ាម៉ែត្របរិស្ថានដីក្នុងពេលវេលាជាក់ស្តែងតាមរយៈវិធីសាស្ត្ររូបវន្ត ឬគីមី។ វិមាត្រត្រួតពិនិត្យស្នូលរបស់វារួមមាន៖

ការត្រួតពិនិត្យទឹក៖ បរិមាណទឹកតាមបរិមាណ (VWC) សក្តានុពលម៉ាទ្រីស (kPa)
លក្ខណៈសម្បត្តិរូបវន្ត និងគីមី៖ ចរន្តអគ្គិសនី (EC), pH, សក្តានុពល REDOX (ORP)
ការវិភាគសារធាតុចិញ្ចឹម៖ មាតិកាអាសូត ផូស្វ័រ និងប៉ូតាស្យូម (NPK) កំហាប់សារធាតុសរីរាង្គ
ប៉ារ៉ាម៉ែត្រទែរម៉ូឌីណាមិក៖ ទម្រង់សីតុណ្ហភាពដី (ការវាស់ជម្រាល ០-១០០ សង់ទីម៉ែត្រ)
សូចនាករជីវសាស្ត្រ៖ សកម្មភាពអតិសុខុមប្រាណ (អត្រាដកដង្ហើម CO₂)

ទីពីរ ការវិភាគបច្ចេកវិទ្យាចាប់សញ្ញាសំខាន់ៗ
ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាសំណើម
ប្រភេទ TDR (ការឆ្លុះបញ្ចាំងដែនពេលវេលា)៖ ការវាស់វែងពេលវេលាសាយភាយរលកអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច (ភាពត្រឹមត្រូវ ±1% ជួរ 0-100%)
ប្រភេទ FDR (ការឆ្លុះបញ្ចាំងដែនប្រេកង់)៖ ការរកឃើញភាពអនុញ្ញាតរបស់ឧបករណ៍ផ្ទុក (តម្លៃទាប ត្រូវការការក្រិតតាមខ្នាតជាប្រចាំ)
សារធាតុ​ស៊ើបអង្កេត​នឺត្រុង៖ ចំនួន​នឺត្រុង​ដែល​មាន​អ៊ីដ្រូសែន​សម្របសម្រួល (ភាពត្រឹមត្រូវ​នៃ​កម្រិត​មន្ទីរពិសោធន៍ តម្រូវ​ឱ្យ​មាន​ការអនុញ្ញាត​ពី​វិទ្យុសកម្ម)

ការស៊ើបអង្កេតសមាសធាតុពហុប៉ារ៉ាម៉ែត្រ
ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា 5-ក្នុង-1៖ សំណើម +EC+ សីតុណ្ហភាព +pH+ អាសូត (ការការពារ IP68 ភាពធន់នឹងការច្រេះអំបិល-អាល់កាឡាំង)
ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាវិសាលគម៖ ការរកឃើញសារធាតុសរីរាង្គនៅនឹងកន្លែងដោយអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដជិត (NIR) (ដែនកំណត់នៃការរកឃើញ 0.5%)

របកគំហើញបច្ចេកវិទ្យាថ្មី
អេឡិចត្រូត​បំពង់​ណាណូ​កាបូន៖ គុណភាព​បង្ហាញ​ការ​វាស់​ស្ទង់ EC រហូតដល់ 1μS/cm2
បន្ទះឈីបមីក្រូហ្វ្លុយអ៊ីឌីក៖ ៣០ វិនាទីដើម្បីបញ្ចប់ការរកឃើញអាសូតនីត្រាតយ៉ាងរហ័ស

ទីបី សេណារីយ៉ូកម្មវិធីឧស្សាហកម្ម និងតម្លៃទិន្នន័យ
១. ការគ្រប់គ្រងកសិកម្មឆ្លាតវៃយ៉ាងច្បាស់លាស់ (វាលពោតនៅរដ្ឋអៃអូវ៉ា សហរដ្ឋអាមេរិក)

គ្រោងការណ៍ដាក់ពង្រាយ៖
ស្ថានីយ៍ត្រួតពិនិត្យទម្រង់មួយរៀងរាល់ 10 ហិកតា (20/50/100 សង់ទីម៉ែត្រ បីជាន់)
បណ្តាញឥតខ្សែ (LoRaWAN, ចម្ងាយបញ្ជូន 3 គីឡូម៉ែត្រ)

ការសម្រេចចិត្តដ៏ឆ្លាតវៃ៖
គន្លឹះប្រព័ន្ធធារាសាស្រ្ត៖ ចាប់ផ្តើមប្រព័ន្ធធារាសាស្រ្តស្រក់ទឹកនៅពេលដែល VWC <18% នៅជម្រៅ 40 សង់ទីម៉ែត្រ
ការបង្កកំណើតអថេរ៖ ការកែតម្រូវថាមវន្តនៃការប្រើប្រាស់អាសូតដោយផ្អែកលើភាពខុសគ្នានៃតម្លៃ EC ±20%

ទិន្នន័យអត្ថប្រយោជន៍៖
សន្សំសំចៃទឹក 28% អត្រាប្រើប្រាស់អាសូតកើនឡើង 35%
ការកើនឡើងនៃទិន្នផលពោត ០,៨ តោនក្នុងមួយហិកតា

២. ត្រួតពិនិត្យការគ្រប់គ្រងការប្រែក្លាយទៅជាវាលខ្សាច់ (គម្រោងស្តារឡើងវិញនូវបរិស្ថានវិទ្យាគែមសាហារ៉ា)

ជួរឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា៖
ការត្រួតពិនិត្យកម្រិតទឹក (piezoresistive, ជួរ 0-10MPa)
ការតាមដានខាងមុខអំបិល (ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា EC ដង់ស៊ីតេខ្ពស់ជាមួយនឹងគម្លាតអេឡិចត្រូត 1 ម.ម)

គំរូព្រមានជាមុន៖
សន្ទស្សន៍​វាលខ្សាច់ =0.4×(EC>4dS/m3)+0.3×(សារធាតុសរីរាង្គ <0.6%)+0.3×(មាតិកាទឹក <5%)

ឥទ្ធិពលនៃការគ្រប់គ្រង៖
ការគ្របដណ្តប់រុក្ខជាតិបានកើនឡើងពី 12% ដល់ 37%
ការថយចុះជាតិប្រៃលើផ្ទៃ 62%

៣. ការព្រមានអំពីគ្រោះមហន្តរាយភូមិសាស្ត្រ (បណ្តាញត្រួតពិនិត្យការរអិលបាក់ដីនៅខេត្តស៊ីហ្ស៊ូអូកា ប្រទេសជប៉ុន)

ប្រព័ន្ធត្រួតពិនិត្យ៖
ជម្រាលខាងក្នុង៖ ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាសម្ពាធទឹករន្ធញើស (ជួរ 0-200kPa)
ការផ្លាស់ទីលំនៅផ្ទៃ៖ ឌីភីម៉ែត្រ MEMS (គុណភាពបង្ហាញ 0.001°)

ក្បួនដោះស្រាយការព្រមានជាមុន៖
ទឹកភ្លៀងសំខាន់៖ ការតិត្ថិភាពដី >៨៥% និងទឹកភ្លៀងប្រចាំម៉ោង >៣០ម.ម
អត្រាផ្លាស់ទីលំនៅ៖ ៣ ម៉ោងជាប់ៗគ្នា >៥ម.ម/ម៉ោង សំឡេងរោទិ៍ពណ៌ក្រហមត្រូវបានបង្កឡើង

លទ្ធផលនៃការអនុវត្ត៖
ការរអិលបាក់ដីចំនួនបីត្រូវបានព្រមានដោយជោគជ័យនៅឆ្នាំ ២០២១
ពេលវេលាឆ្លើយតបក្នុងគ្រាអាសន្នត្រូវបានកាត់បន្ថយមកត្រឹម ១៥ នាទី

៤. ការស្តារឡើងវិញនូវកន្លែងដែលមានការបំពុល (ការព្យាបាលលោហធាតុធ្ងន់នៅក្នុងតំបន់ឧស្សាហកម្ម Ruhr ប្រទេសអាល្លឺម៉ង់)

គ្រោងការណ៍រកឃើញ៖
ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា XRF fluorescence៖ ការរកឃើញសំណ/កាដមីញ៉ូម/អាសេនិចនៅនឹងកន្លែង (ភាពត្រឹមត្រូវ ppm)
ខ្សែសង្វាក់សក្តានុពល REDOX៖ ការត្រួតពិនិត្យដំណើរការជីវសាស្រ្ត

ការគ្រប់គ្រងឆ្លាតវៃ៖
ការព្យាបាលដោយរុក្ខជាតិ (Phytoremediation) ត្រូវបានធ្វើឱ្យសកម្មនៅពេលដែលកំហាប់អាសេនិចធ្លាក់ចុះក្រោម 50ppm
នៅពេលដែលសក្តានុពលមាន >200 mV ការចាក់បញ្ចូលអេឡិចត្រុងរបស់អ្នកបរិច្ចាគជំរុញការរិចរិលនៃអតិសុខុមប្រាណ

ទិន្នន័យ​អភិបាលកិច្ច៖
ការបំពុលសំណត្រូវបានកាត់បន្ថយ ៩២%
វដ្តជួសជុលត្រូវបានកាត់បន្ថយ ៤០%

៤. និន្នាការវិវត្តន៍បច្ចេកវិទ្យា
ការបង្រួមទំហំ និងអារេ
ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាខ្សែណាណូ (អង្កត់ផ្ចិត <100nm) អាចឱ្យមានការតាមដានតំបន់ឫសរុក្ខជាតិតែមួយ
ស្បែកអេឡិចត្រូនិចដែលអាចបត់បែនបាន (លាតសន្ធឹងបាន 300%) សម្របខ្លួនទៅនឹងការខូចទ្រង់ទ្រាយដី

ការលាយបញ្ចូលគ្នានៃការយល់ឃើញពហុម៉ូឌុល
ការបញ្ច្រាស់វាយនភាពដីដោយរលកសូរស័ព្ទ និងចរន្តអគ្គិសនី
ការវាស់ស្ទង់ចរន្តទឹកដោយប្រើវិធីសាស្ត្រជីពចរកម្ដៅ (ភាពត្រឹមត្រូវ ±5%)

បញ្ញាសិប្បនិម្មិត (AI) ជំរុញការវិភាគឆ្លាតវៃ
បណ្តាញសរសៃប្រសាទ Convolutional កំណត់ប្រភេទដី (ភាពត្រឹមត្រូវ 98%)
កូនភ្លោះឌីជីថលធ្វើត្រាប់តាមការធ្វើចំណាកស្រុកសារធាតុចិញ្ចឹម

៥. ករណីអនុវត្តធម្មតា៖ គម្រោងការពារដីធ្លីរបស់ជនជាតិស្បែកខ្មៅនៅភាគឦសានប្រទេសចិន
បណ្តាញត្រួតពិនិត្យ៖
ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាចំនួន 100,000 ឈុតគ្របដណ្តប់លើផ្ទៃដីកសិកម្មចំនួន 5 លានហិចតា
មូលដ្ឋានទិន្នន័យ 3D នៃ “សំណើម ជីជាតិ និងភាពបង្រួម” នៅក្នុងស្រទាប់ដី 0-50 សង់ទីម៉ែត្រ ត្រូវបានបង្កើតឡើង

គោលនយោបាយការពារ៖
នៅពេលដែលសារធាតុសរីរាង្គ <3% ការបង្វិលចំបើងឱ្យជ្រៅគឺចាំបាច់
ដង់ស៊ីតេដី >1.35ក្រាម/សង់ទីម៉ែត្រគូប បង្កឱ្យមានដំណើរការក្រោមដីនៃដី

លទ្ធផលនៃការអនុវត្ត៖
អត្រាបាត់បង់នៃស្រទាប់ដីខ្មៅបានថយចុះ ៧៦%
ទិន្នផលសណ្តែកសៀងជាមធ្យមក្នុងមួយម.ក. បានកើនឡើង ២១%
ការផ្ទុកកាបូនបានកើនឡើង ០,៨ តោន/ហិកតា ក្នុងមួយឆ្នាំ

សេចក្តីសន្និដ្ឋាន
ចាប់ពី «ការធ្វើកសិកម្មតាមបទពិសោធន៍» រហូតដល់ «ការធ្វើកសិកម្មតាមទិន្នន័យ» ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាដីកំពុងផ្លាស់ប្តូររបៀបដែលមនុស្សនិយាយទៅកាន់ដី។ ជាមួយនឹងការរួមបញ្ចូលគ្នាយ៉ាងស៊ីជម្រៅនៃដំណើរការ MEMS និងបច្ចេកវិទ្យាអ៊ីនធឺណិតនៃវត្ថុ ការត្រួតពិនិត្យដីនឹងសម្រេចបាននូវរបកគំហើញថ្មីៗក្នុងដំណោះស្រាយលំហណាណូមាត្រដ្ឋាន និងការឆ្លើយតបពេលវេលាកម្រិតនាទីនាពេលអនាគត។ ដើម្បីឆ្លើយតបទៅនឹងបញ្ហាប្រឈមដូចជាសន្តិសុខស្បៀងអាហារសកល និងការរិចរិលអេកូឡូស៊ី «ឆ្មាំស្ងាត់» ទាំងនេះដែលកប់ជ្រៅនឹងបន្តផ្តល់ការគាំទ្រទិន្នន័យសំខាន់ៗ និងលើកកម្ពស់ការគ្រប់គ្រង និងការគ្រប់គ្រងដ៏ឆ្លាតវៃនៃប្រព័ន្ធផ្ទៃផែនដី។