La surveillance et la mesure des écosystèmes forestiers sont des défis complexes car les logiciels, les systèmes de collecte et les environnements informatiques nécessitent des quantités croissantes d'énergie. Maintenant, le laboratoire de réseaux de capteurs sans fil de l'Université du Maine, ou WiSe-Net, a développé une nouvelle méthode d'utilisation de l'intelligence artificielle et de l'apprentissage automatique pour surveiller l'humidité du sol avec moins d'énergie et de coût. La méthode pourrait être utilisée pour augmenter l'efficacité des mesures dans les écosystèmes forestiers du Maine et au-delà.

L'humidité du sol est une variable importante dans les écosystèmes forestiers et agricoles, en particulier dans les récentes conditions de sécheresse des étés du Maine. Malgré de solides réseaux de surveillance de l'humidité du sol et de vastes bases de données librement accessibles, le coût des capteurs commerciaux d'humidité du sol et la puissance qu'ils consomment peuvent être prohibitifs pour les chercheurs, les forestiers, les agriculteurs et d'autres personnes qui surveillent la santé de la terre.

Les chercheurs de WiSe-Net ont conçu un réseau de capteurs sans fil qui utilise l'intelligence artificielle pour apprendre à être plus économe en énergie dans la surveillance de l'humidité du sol et le traitement des données.

L'IA peut "utiliser efficacement une énergie limitée et faire fonctionner un réseau robuste à faible coût plus longtemps et de manière plus fiable", explique Ali Abedi, ingénieur électricien et informatique à l'Université du Maine. Le logiciel apprend au fil du temps comment tirer le meilleur parti des ressources réseau disponibles pour produire des systèmes économes en énergie à moindre coût pour une surveillance à grande échelle.

WiSe-Net a également collaboré avec Aaron Weiskittel, directeur du Centre de recherche sur les forêts durables, pour s'assurer que la recherche sur le matériel et les logiciels est éclairée par la science et adaptée aux besoins de la recherche.

"L'humidité du sol est le principal moteur de la croissance des arbres, mais elle change rapidement, à la fois quotidiennement et saisonnièrement", explique Weiskittel. "Nous n'avions pas la capacité de surveiller cela efficacement à grande échelle. Un capteur moins cher et plus robuste avec des capacités sans fil ouvre la porte à de futures applications."

L'étude est publiée dans le International Journal of Wireless Information Networks .

Bien que le système se concentre sur l'humidité du sol, la même méthodologie pourrait être étendue à d'autres types de capteurs pour les mesures de la température ambiante, de l'épaisseur de la neige et d'autres variables. Plus de nœuds de capteurs pourraient faire évoluer les réseaux. + Explorer plus loin

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