Mempelajari cara menggerakkan aspek berisiko tinggi industri pertanian mengambil makna baharu untuk pelajar Mississippi State melalui realiti maya 3-D dan Inisiatif Teknologi Penanam Masa Depan universiti.
Rumah hijau simulasi yang unik, hampir siap dan dibangunkan melalui usaha kerjasama merentas kolej inisiatif ini, bukan sahaja akan memberi petani masa depan alat canggih yang lebih selamat, tetapi akan mentakrifkan semula masa yang diperlukan untuk menganalisis pengeluaran tanaman. Projek ini adalah perkongsian Jabatan Sains Tumbuhan dan Tanah MSU di Kolej Pertanian dan Sains Hayat dan Pusat Sistem Kenderaan Termaju.
Dibiayai melalui geran persekutuan, penyiasat utama ialah Amelia Fox, profesor klinikal dalam sains tumbuhan dan tanah, yang mengatakan bahawa tidak seperti rumah hijau konvensional di kampus, sistem keadaan terkawal dalam 3-D ini akan memberikan pelajar akses sepenuhnya untuk menerajui kawalan alam sekitar.
“Dengan realiti maya, kami boleh menangani pengajaran perusahaan pertanian berisiko tinggi, yang ditakrifkan sebagai apa sahaja yang boleh mengakibatkan kerugian yang ketara—daripada kehilangan nyawa atau anggota badan kepada kehilangan pengeluaran, peralatan atau bekalan. Daripada cara mengawal rumah hijau atau rumah ayam kepada cara mengendalikan traktor, realiti maya boleh membantu pelajar belajar mengemudi situasi berisiko tinggi dengan selamat,” kata Fox. “Kami mahu pelajar mempunyai akses kepada kegagalan. Semakin anda berpengetahuan tentang kegagalan, semakin besar kemungkinan anda dapat mengelaknya."
Fox berkata, pandemik COVID-19 telah menunjukkan lagi keperluan untuk jenis teknologi ini.
"Satu perkara penting dalam pandemik COVID-19 ialah ia menunjukkan kepada kita bagaimana teknologi boleh meningkatkan pembelajaran bersemuka, yang mempunyai batasan," kata Fox.
Daniel Carruth, profesor penyelidikan bersekutu di CAVS, berkata pasukan itu mendekati prototaip dalam tiga bahagian, memodelkan rumah hijau itu sendiri dengan tetapan suhu, air dan nutrien terlebih dahulu sebelum membangunkan panel kawalan dan antara muka pengguna.
“Matlamat realiti maya adalah untuk memberikan pelajar akses kepada sesuatu yang mereka tidak semestinya mempunyai akses kepada dengan cara yang lebih pantas. Dengan sistem ini, pelajar kini boleh menyelesaikan penanaman, pertumbuhan dan penuaian tanaman dalam beberapa jam berbanding bulan yang diperlukan di dunia sebenar.”
Prototaip pasukan kini sedang diperhalusi oleh Pulseworks, LLC, peneraju dunia dalam simulator gerakan. Seterusnya, Richard Harkess, seorang profesor sains tumbuhan dan tanah, akan menggunakan teknologi itu dalam kursus pengeluaran tanaman rumah hijaunya, semoga menjelang semester musim gugur yang akan datang ini.
Pelajar akan menanam bayam, salad dan tomato dalam rumah hijau maya dari benih ke pasaran, menyediakan kawalan alam sekitar dan kemudian menyemak, memberi makan dan menyiram tanaman mereka, sambil menyelesaikan masalah tekanan serangga dan penyakit dan banyak lagi. Pasukan itu juga akan menguji keberkesanan sistem dengan mengukur sejauh mana pelajar belajar daripadanya.
Harkess berkata teknologi itu secara unik meletakkan pelajar untuk memperoleh pengalaman langsung memanipulasi kawalan rumah hijau, sesuatu yang mereka tidak mempunyai akses sehingga ke tahap ini.
“Walaupun dalam persekitaran kolej, pelajar tidak mendapat akses kepada kawalan di rumah hijau konvensional kerana satu kesilapan kecil boleh membunuh sejumlah besar tumbuhan. Dalam persekitaran komersial, pertaruhannya lebih tinggi dengan potensi kehilangan puluhan ribu dolar dalam persekitaran pengeluaran jika kerosakan tanaman berlaku,” kata Harkess. "Walaupun setiap pelajar saya menanam tanaman dari benih ke pasaran dalam persekitaran rumah hijau konvensional, semua yang mereka pelajari tentang sistem kawalan adalah teori sehingga kini."
Harkess berkata akses kepada akibat dunia nyata dalam persekitaran maya adalah perkara yang paling menggembirakannya tentang teknologi itu.
“Pelajar akan dapat mempelajari selok-belok kawalan alam sekitar termasuk pencahayaan, penyejukan, pemanasan, teduhan dan banyak lagi. Membangunkan set kemahiran lanjutan ini seterusnya membantu mereka berkembang secara profesional, memajukan lebih pantas dalam tenaga kerja,” katanya. "Kemungkinan meletakkan pelajar kami dalam situasi di mana mereka bertanggungjawab ke atas rumah hijau yang menanam pelbagai tanaman memberi mereka gambaran sebenar tentang apa yang akan mereka lakukan sebaik sahaja mereka berada di lapangan bekerja dalam persekitaran pengeluaran."
Projek ini dibiayai oleh geran Institut Makanan dan Pertanian Kebangsaan USDA selama tiga tahun, yang berlangsung hingga Julai 2022 dan daripada inisiatif Siberinformatik dan Alatan Makanan dan Pertanian (FACT) organisasi.
Kolaborator termasuk Christopher Hudson, jurutera penyelidik CAVS yang melaksanakan model suhu dan pertumbuhan tumbuhan untuk rumah hijau maya, dan Shuchisnigdha Deb dari University of Texas di Arlington, yang bekerja dengan penyiasat MSU untuk menilai reka bentuk dan aplikasi rumah hijau maya dalam bilik darjah. Selain Pulseworks, rakan kongsi industri termasuk Wadsworth Control Systems, yang membangunkan sistem automasi rumah hijau, termasuk kawalan iklim, sistem tirai dan automasi bolong dan Chore-Time, bahagian Chore Time Brock, pereka, pengilang dan pemasar sistem pertanian terkemuka global dan penyelesaian.
Untuk maklumat lanjut mengenai projek, lawati www.futuregrowers.cals.msstate.edu. Untuk maklumat lanjut mengenai Jabatan Sains Tumbuhan dan Tanah, lawati www.pss.msstate.edu. CAVS berada dalam talian di www.cavs.msstate.edu.