Innen 2050 anslås den amerikanske befolkningen å vokse til 400 millioner, og verdens befolkning til 9.1 milliarder, noe som krever en 70% økning i global matproduksjon.
UC Merced er en av fire campus over hele landet som forenes for å møte denne utfordringen ved å utnytte kraften til innovasjon og teknologi for å utvikle presisjonslandbruk for en bærekraftig fremtid.
Ledet av University of Pennsylvania, UC Merced, Purdue University og University of Florida mottok et nytt stipend på 26 millioner dollar, fem år fra National Science Foundation Engineering Research Centers (ERC) for å danne NSF Engineering Research Center for Internet of Things for Presisjonslandbruk (IoT4Ag). ERC er NSFs flaggskip ingeniørprogrammer for konvergent forskning for å møte storskala samfunnsutfordringer.
Det overordnede oppdraget til IoT4Ag er å sikre mat-, energi- og vannsikkerhet ved å utvikle teknologi for å øke avlingsproduksjonen samtidig som man minimerer bruken av energi og vannressurser og reduserer påvirkningen av landbrukspraksis på miljøet. Samlet vil IoT4Ag-senteret også skape en mangfoldig talentpipeline bestående av K–12- og universitetsstudenter, ingeniører, landbruksfagfolk og andre medlemmer av bondesamfunn gjennom publikumsspesifikke leksjoner og praktiske klasseroms-, laboratorie- og feltaktiviteter. Ved å bringe sammen akademiske, myndigheter og industripartnere med bondesamfunnet, vil senteret skape et innovasjonsøkosystem som sikrer rask oversettelse av IoT4Ag-praksis og -teknologier til kommersielle produkter, og vil også sikre at en slik transformasjon bygges med bærekraftig positiv økonomisk og sosial innvirkning i tankene.
"Vi tar sikte på å konstruere kostnadseffektive systemer som bønder vil ta i bruk," sa UC Merced-professor Catherine Keske, campus leder for det nye initiativet. "Vi vil bygge videre på momentumet UC Merced allerede har utviklet i presisjonslandbruk."
Innvielsesteamet ved UC Merceds gren av IoT4Ag inneholder landbruksøkonomien Keske forsker på, samt professor Stefano Carpins robotikk og maskinlæring, lærer Erin Hestirs fjernmåling og romlig analyse; og professor Reza Ehsani sin presisjon ag oppfinnelser, selv om Keske sa at arbeidet til andre fakultetsmedlemmer og studenter fra hele campus vil være integrert i IoT4Ags suksess.
ERC er svært konkurransedyktige, og dette er Ingeniørskolen første deltakelse i en. Ingeniørdekan Mark Matsumoto understreket at senterets tverrfaglige natur gir UC Merced-forskere nesten ubegrensede muligheter til å samarbeide med etablerte forskningsuniversiteter som alle er prestisjefylte medlemmer av Association of American Universities.
"Forskningen og den relaterte innsatsen som vil bli utført gjennom denne bevilgningen er viktig for velferden til regionen vår ved å søke å utvikle teknologier som vil forbedre og opprettholde landbrukspraksis," sa Matsumoto. "Jeg er veldig glad for at vi er en del av denne viktige bestrebelsen - en som peker på den nye anerkjennelsen av skolen og campus."
En del av ERC-mandatet er å konvergere et bredt spekter av akademiske disipliner for å takle utfordringer; en annen er å utvikle en mangfoldig og inkluderende arbeidsstyrke fra hele USA. Ved å samarbeide med industrien og et bredt fellesskap av studenter, fakulteter og fagfolk, vil IoT4Ag-senteret skape et innovasjonsøkosystem for å fortsette denne innsatsen i de kommende tiårene.
Vest-, Midtvest- og Østkysten er alle representert i IoT4Ag, med samarbeidsnoder og utdannings- og forskningssteder over hele landet, og gir ubegrensede muligheter for studenter, gründere og andre interessenter.
IoT4Ag-senteret er delt inn i tre integrerte skyvekrafter, med team av forskere som jobber med sanse-, kommunikasjons- og responsteknologier.
IoT4Ag er plassert i School of Engineering, men UC Merced-grenen, i kommunikasjonsfeltet, vil inkludere mange andre: Senter for informasjonsteknologiforskning i samfunnets interesse (CITRIS), UC vann, drone- og energiforskere, ledelse av komplekse systemeksperter, sosioøkonomer og stordataanalytikere, samt samfunnet, regionen og staten.
"Vi ønsker å inkludere alle som har et perspektiv på ingeniørarbeid, fra bønder, gårdsarbeidere og barn til gårdsarbeidere blant våre studentmasser til myndigheter og industripartnere," sa Keske. I likhet med resten av teammedlemmene vil Keske bruke flere hatter etter hvert som initiativet kommer i gang.
Hun er ansvarlig for mangfold og inkludering, og sa at hun ønsker å holde fokusgrupper, be bønder og varegrupper om å være med i rådgivende styre for IoT4Ag ved UC Merced og besøke feltsteder for å kartlegge gårdsarbeidere også.
"Vi vil at alle skal ha en stemme i dette," sa Keske.
Penn har også bevilget en betydelig del av ERC-budsjettet til reiser og programmer for å trene studenter, sa Keske. IoT4Ag-planen krever å involvere studenter fra førskoler, høyskoler og universiteter gjennom publikumsspesifikke leksjoner og praktisk klasserom, laboratorie- og feltarbeid; rådgivning og veiledning; og en rekke sosiale og profesjonelle aktiviteter for å forberede en mangfoldig arbeidsstyrke for fremtiden til å møte de store samfunnsutfordringene som mat-, energi- og vannsikkerhet.
Verdens begrensede land-, vann- og energiressurser krever nye teknologier og innovasjoner for å forbedre effektiviteten og bærekraften til alle typer matproduksjon.
"Vi kan lage teknologien og infrastrukturen som vil hjelpe bøndene å administrere avlingene sine ned til de fineste detaljene av vann og jordnæringsstoffer," sa Keske. "Digitale teknologier har potensial til å forbedre effektivitet, rettferdighet, sikkerhet, ernæring, helse og bærekraft på tvers av verdens matsystemer."
- Lorena Anderson, UC Merced