人類從事農(nóng)作物培育已有上千年歷史,然而在過去 20 年,新興的轉(zhuǎn)基因生物技術(shù)幫助研究人員了解和改變農(nóng)作物基因,從而提高了作物產(chǎn)量,采用更少的殺蟲劑或化肥,取得更
大的利潤。
多年來,生物轉(zhuǎn)基因工程已經(jīng)是一項廣為大家接受的技術(shù),然而植物基因的改變可能會導(dǎo)致意想不到的后果,因此必須在一個可控制的環(huán)境下培育轉(zhuǎn)基因植物。在 CropDesign,研究人員現(xiàn)在采用 RFID射頻識別技術(shù)來加快這個進(jìn)程。
為評估稻米轉(zhuǎn)基因的影響 - 舉個例子,測試基因改變能否提高它們的抗旱、抗熱能力,或提高產(chǎn)量 - CropDesign 在為期四個月的培育過程中仔細(xì)追蹤每一株稻米。掃描儀和攝像機自動拍照和測量每株植物的葉子尺寸、根系系統(tǒng)的生長,花和種子的生長。這套作物追蹤系統(tǒng) raitMill 是全球最大這類系統(tǒng),公司稱,自動化是成功的關(guān)鍵。
沒有 RFID射頻識別技術(shù),這套系統(tǒng)無法實現(xiàn)自動化,CropDesign 技術(shù)開發(fā)人員 Frederik Leyns 稱。在公司 2,400 平方米的溫室里,每株植物至少每周一次通過一條傳送帶送到 5 個掃描站,那里一臺機械從 6 個不同角度對植物進(jìn)行上百次拍照和掃描。接著植物被送回溫室原來的位置。為了實現(xiàn)整個過程的植物追蹤, CropDesig 每個盆都采用一個 RFID 標(biāo)簽!懊恐芄灿 35,000 株植物流經(jīng)這套系統(tǒng),這無法手工完成,植物流經(jīng)溫室的各站點都安裝一臺標(biāo)簽閱讀器”。
轉(zhuǎn)基因稻米在自動化溫室放置時間長達(dá)四個月。植物 RFID電子標(biāo)簽的唯一 ID 碼與研究中心計算機系統(tǒng)里的圖像和其它相關(guān)數(shù)據(jù)相對應(yīng)。這意味著研究人員可以快速獲取基因轉(zhuǎn)變對植物的影響。
如果,CropDesign 工作人員希望近距離觀察植物,RFID射頻識別系統(tǒng)可以定位植物在溫室的特定位置!爱(dāng)需要取樣本或拍照時,我們可以確切了解在溫室哪一部分查找植物”,Leyns 稱。當(dāng)植物成熟時,工作人員收獲種子,貼上條碼,進(jìn)行分析和儲存,植物的 RFID電子標(biāo)簽 - 尺寸相當(dāng)于信用卡 - 被移去,重新分配給新植物。
開發(fā) RFID自動識別方案之前,公司考慮采用條碼系統(tǒng),但測試結(jié)果不盡人意!拔覀冋J(rèn)識到,條碼無法實現(xiàn)全面的自動化” Leyns 稱。“溫室的濕臟特點會很快弄臟條碼。如果采用條碼,你可能面臨著大量 ID 碼丟失的風(fēng)險”。目前,他稱,條碼仍作為 RFID 的一個后備系統(tǒng)。
02 年起,CropDesign 采用低頻無源 RFID電子標(biāo)簽追蹤植物,標(biāo)簽封裝在環(huán)氧樹脂里,可保護電路防受溫室里高濕度的影響。溫室溫度冬天 28 攝氏度,夏天 38 攝氏度,相對濕度處于 70% - 100% 之間 - 這對稻米植物的培育是完美的,但對電子設(shè)備的正常工作有一定的壓力。
據(jù) Leyns 稱,非常見的惡劣環(huán)境往往會造成一些意想不到的后果。RFID電子標(biāo)簽的讀取距離每年減少 5 -10%,他稱,可能因為樹脂有頭發(fā)絲大小裂縫同,導(dǎo)致得濕氣的滲入。“當(dāng)我們最初注意這個現(xiàn)象時,人們還不能相信這一點,很可能是濕氣滲入標(biāo)簽里,產(chǎn)生氧化”。而且,他稱,溫室放了很多機械,經(jīng)常會干擾到標(biāo)簽和閱讀器的 LF 信號。
為了提高標(biāo)簽性能,CropDesign 與一所技術(shù)學(xué)院合作,設(shè)計和安裝一套符合 ISO 15693 標(biāo)準(zhǔn)的高頻系統(tǒng)。新 13.56 MHz 無源標(biāo)簽將封裝在 PET 塑料里,有望比樹脂可持久。
CropDesign 目前在推出高頻 RFID電子標(biāo)簽和RFID電子標(biāo)簽閱讀器,Leyns 稱,這套系統(tǒng)預(yù)計于今年夏天上市。
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