وعاء الترشيح المستقل من Arduino: 6 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:37

في هذا Instructable ، سأوضح لك كيف صممت وقدمت الحل المقترح لمشكلة الطحالب الحمراء الحالية في مياه ساحل الخليج. بالنسبة لهذا المشروع ، كنت أرغب في تصميم مركبة مستقلة تمامًا تعمل بالطاقة الشمسية يمكنها التنقل في الممرات المائية ، وباستخدام نظام ترشيح طبيعي على متنها ، يمكنها تصفية العناصر الغذائية والسموم الزائدة من طحالب Dinoflagellates و Karena Brevis. تم إنشاء هذا التصميم لإظهار كيف يمكن استخدام التكنولوجيا للمساعدة في إصلاح بعض مشكلاتنا البيئية الحالية. لسوء الحظ ، لم يفز بأي جوائز أو مكان في معرض العلوم المحلي لبلدتي الصغيرة ، لكنني ما زلت أستمتع بتجربة التعلم وآمل أن يتعلم شخص آخر شيئًا من مشروعي.

الخطوة الأولى: البحث

بالطبع في أي وقت ستحل فيه مشكلة ما ، تحتاج إلى إجراء بعض البحث. لقد سمعت عن هذه المشكلة من خلال مقال إخباري على الإنترنت وهذا ما جعلني مهتمًا بتصميم حل لتلك المشكلة البيئية. لقد بدأت بالبحث عن ماهية المشكلة بالضبط ، وما سببها. هذا جزء من ورقي البحثي يوضح ما وجدته خلال بحثي.

المد الأحمر هو مشكلة سنوية متنامية لمياه فلوريدا. المد الأحمر مصطلح شائع يستخدم لمجموعة كبيرة ومركزة من الطحالب التي تنمو بشكل متقطع بسبب زيادة العناصر الغذائية المتاحة. حاليًا ، تواجه فلوريدا زيادة سريعة في حجم المد الأحمر ، مما يسبب قلقًا متزايدًا بشأن سلامة الحياة البرية المائية في المنطقة ، وكذلك أي فرد يمكن أن يتلامس معها. ويتكون المد الأحمر في الغالب من نوع من الطحالب المعروفة باسم Dinoflagellate. Dinoflagellates هي طلائع أحادية الخلية تنتج سمومًا مثل السموم البريفيتوكسين والإكثيوتوكسين ، وهي شديدة السمية للحياة البحرية والبرية التي تتلامس معها. تتكاثر دينوفلاجيلات اللاجنسي من خلال الانقسام ، وتقسيم الخلية لإنتاج نسخة دقيقة. تتغذى Dinoflagellates على الطلائعيات الأخرى في الماء مثل Chysophyta ، وهو الشكل الأكثر شيوعًا من الطحالب غير السامة. كما تتكاثر Dinoflagellates اللاجنسي مما يؤدي إلى نمو أعدادها بسرعة عندما يتم إدخال المغذيات.

يرجع السبب الرئيسي للزيادة السريعة في الغذاء إلى إدخال كميات كبيرة من العناصر الغذائية التي يتم غسلها من المزارع أثناء العواصف المطيرة ونقلها إلى شواطئ المحيط من الأنهار والجداول القريبة. نظرًا للاعتماد الكبير على الأسمدة التي يصنعها الإنسان في الزراعة ، فإن كمية العناصر الغذائية المتاحة في الأراضي الزراعية المحيطة أعلى مما كانت عليه في أي وقت مضى. عندما تكون هناك عاصفة ممطرة في معظم أنحاء البلاد الشرقية ، فإن هذا المطر يغسل الكثير من تلك الأسمدة من التربة العلوية إلى الجداول والجداول المحيطة. تتجمع هذه التيارات في النهاية في الأنهار وتجمع جميع العناصر الغذائية التي تم جمعها في مجموعة واحدة كبيرة يتم إلقاؤها في خليج المكسيك. هذه المجموعة الكبيرة من العناصر الغذائية ليست حدثًا طبيعيًا للأرواح البحرية الموجودة ، وهذا هو السبب في أنها تؤدي إلى نمو لا يمكن السيطرة عليه للطحالب. كمصدر رئيسي للغذاء في Dinoflagellates ، فإن الزيادة السريعة في الطحالب توفر مصدرًا كبيرًا للغذاء لشكل حياة سريع النمو.

هذه المجموعات الكبيرة من Dinoflagellates تنتج مواد كيميائية سامة معروفة بقتل معظم الأحياء المائية التي تتلامس معها. وفقًا لـ WUSF ، وهي محطة إخبارية محلية في فلوريدا ، في ازدهار عام 2018 ، كان هناك 177 حالة وفاة مؤكدة من خراف البحر من المد الأحمر بالإضافة إلى 122 حالة وفاة أخرى يشتبه في ارتباطها. من بين الـ6500 خراف البحر المتوقعة في مياه فلوريدا وبورتوريكو ، هذا تأثير كبير على بقاء هذا النوع ، وهذا هو التأثير على نوع واحد فقط. من المعروف أيضًا أن Red Tide يسبب مشاكل في الجهاز التنفسي لأولئك الذين كانوا على مقربة من أي من الإزهار. نظرًا لأن Red Tide ينمو في القنوات في بعض البلدات الشاطئية ، فإن هذا يمثل خطرًا واضحًا على السلامة لأي شخص يعيش في تلك المجتمعات. من المعروف أيضًا أن دينوفيسيس السم ، الذي تنتجه جزر المد الأحمر ، يصيب بشكل شائع تجمعات المحار المحلية مما يؤدي إلى تسمم المحار الإسهال ، أو DSP ، في أولئك الذين أكلوا المحار المصاب. لحسن الحظ ، لا يُعرف أنه قاتل ، لكن يمكن أن يؤدي إلى مشاكل في الجهاز الهضمي للضحية. ومع ذلك ، فإن سمًا آخر ينتجه بعض المد والجزر الأحمر ، Gonyaulax أو Alexandrium ، يمكن أيضًا أن يصيب المحار في المياه الملوثة بالمد والجزر. إن تناول المحار الملوث بهذه السموم يسبب تسممًا مصحوبًا بالشلل ، أو PSP والذي يؤدي في أسوأ الحالات إلى فشل الجهاز التنفسي والوفاة في غضون 12 ساعة من الابتلاع.

الخطوة 2: الحل المقترح

اقتبس من ورقة بحثي

الحل الذي أقترحه هو بناء سفينة بحرية مستقلة بالكامل تعمل بالطاقة الشمسية والتي تتميز بنظام ترشيح طبيعي للجزيئات الدقيقة على متنها. سيتم تشغيل النظام بأكمله بواسطة الألواح الشمسية على متن الطائرة وسيتم دفعه بواسطة محركين بدون فرش وأنبوب في إعداد موجه الدفع. سيتم استخدام نظام الترشيح لتصفية العناصر الغذائية الزائدة والسوطيات الزائدة أثناء التنقل في الممرات المائية بشكل مستقل. كما سيتم استخدام السفينة كنظام مكوك للمجتمع المحلي. لقد بدأت بالبحث أولاً عن المشكلة وكيف بدأت هذه المشكلة. لقد تعلمت ذلك كانت موجات المد الأحمر ناجمة عن الكميات الكبيرة من العناصر الغذائية ، مثل النيتروجين ، في المياه المحلية. وبمجرد أن اكتشفت سبب المشكلة ، تمكنت من بدء العصف الذهني لحل يمكن أن يساعد في تقليل حجم المد الأحمر السنوي.

كانت فكرتي عبارة عن سفينة مماثلة في الحجم والشكل لقارب عائم. سيكون لهذا الوعاء مقشدة بين العوامين التي من شأنها أن تقود المياه القادمة من خلال مرشح شبكي لإزالة الجزيئات الكبيرة ، ثم من خلال مرشح غشائي منفذ يزيل جزيئات النيتروجين الدقيقة الموجودة. ثم تتدفق المياه المفلترة إلى الجزء الخلفي من القارب عبر الكاشطة المعاكسة. كنت أرغب أيضًا في أن يكون هذا الوعاء كهربائيًا بالكامل ، بحيث يكون هادئًا بالإضافة إلى كونه أكثر أمانًا ، مع فرصة أقل لتسرب أي سوائل سامة إلى المياه المحيطة. سيكون هناك العديد من الألواح الشمسية على السفينة بالإضافة إلى وحدة تحكم في الشحن مع حزمة أيونات الليثيوم لتخزين أي طاقة زائدة لاستخدامها لاحقًا. كان هدفي الأخير هو تصميم السفينة بطريقة يمكن استخدامها في وسائل النقل العام للمجتمع المحلي. مع وضع كل خيارات التصميم هذه في الاعتبار ، بدأت في رسم العديد من الأفكار على الورق لمحاولة حل أي مشاكل محتملة.

الخطوة 3: التصميم

بمجرد أن خرجت من بحثي ، كانت لدي فكرة أفضل عن المشكلة وما سببها. ثم انتقلت إلى العصف الذهني والتصميم. قضيت عدة أيام أفكر في الكثير من الطرق المختلفة لحل هذه المشكلة. بمجرد أن حصلت على بعض الأفكار اللائقة ، انتقلت إلى رسمها على الورق لمحاولة حل بعض عيوب التصميم قبل الانتقال إلى CAD. بعد يومين آخرين من الرسم ، قمت بإنشاء قائمة بالأجزاء التي أردت استخدامها في التصميم. لقد استخدمت كل أرباحي من الجوائز من معرض العلوم للسنوات السابقة بالإضافة إلى المزيد لشراء الأجزاء والخيوط التي احتجتها لإنشاء النموذج الأولي. انتهى بي الأمر باستخدام Node MCU لوحدة التحكم الدقيقة ، ولوحان شمسيان 18 فولت لمصادر الطاقة المقترحة ، وجهازي استشعار بالموجات فوق الصوتية للميزات المستقلة ، و 5 مقاومات للصور لتحديد الإضاءة المحيطة ، وبعض شرائط LED البيضاء 12 فولت للإضاءة الداخلية ، و 2 RGB LED شرائط للإضاءة الاتجاهية ، 3 مرحلات للتحكم في LEDS والمحرك بدون فرش ، محرك 12 فولت بدون فرش و ESC ، وحدة تزويد بالطاقة 12 فولت لتشغيل النموذج الأولي ، والعديد من الأجزاء الصغيرة الأخرى.

بمجرد وصول معظم الأجزاء ، عملت على نموذج ثلاثي الأبعاد. لقد استخدمت Fusion 360 لتصميم جميع أجزاء هذا القارب. بدأت بتصميم بدن القارب ثم تقدمت لتصميم كل جزء أثناء تقدمي. بمجرد أن أصمم معظم الأجزاء ، وضعتها جميعًا في تجميع للتأكد من أنها ستتناسب معًا بمجرد تصنيعها. بعد عدة أيام من التصميم والتعديل ، حان الوقت أخيرًا لبدء الطباعة. لقد طبعت الهيكل في 3 قطع مختلفة على Prusa Mk3s وطبعت الأغطية الشمسية وأغطية الهيكل على CR10s. بعد عدة أيام أخرى ، تم الانتهاء من طباعة جميع الأجزاء ، ويمكنني أخيرًا البدء في تجميعها معًا. يوجد أدناه قسم آخر من ورقي البحثي حيث أتحدث عن تصميم القارب.

بمجرد أن تكون لدي فكرة جيدة عن التصميم النهائي ، انتقلت إلى الصياغة بمساعدة الكمبيوتر أو CAD ، وهي عملية يمكن إجراؤها باستخدام العديد من البرامج المتاحة اليوم. لقد استخدمت برنامج Fusion 360 لتصميم الأجزاء التي سأحتاج إليها لتصنيع النموذج الأولي الخاص بي. لقد صممت جميع الأجزاء لهذا المشروع أولاً ، ثم جمعتها في بيئة افتراضية لمحاولة حل أي مشاكل قبل أن أبدأ في طباعة الأجزاء. وبمجرد الانتهاء من التجميع ثلاثي الأبعاد ، قمت بنقل في تصميم الأنظمة الكهربائية اللازمة لهذا النموذج الأولي. أردت أن يكون النموذج الأولي قابلاً للتحكم من خلال تطبيق مصمم خصيصًا على هاتفي الذكي. بالنسبة لجزئي الأول ، اخترت متحكم Node MCU. إن Node MCU عبارة عن متحكم دقيق تم إنشاؤه حول ESP8266 الشهير شريحة Wifi. تمنحني هذه اللوحة القدرة على توصيل أجهزة الإدخال والإخراج الخارجية بها والتي يمكن التحكم فيها عن بُعد من خلال واجهة Wifi الخاصة بها. وبعد العثور على وحدة التحكم الرئيسية لتصميمي ، انتقلت إلى اختيار الأجهزة الأخرى ستكون هناك حاجة إلى rts للنظام الكهربائي. لتزويد السفينة بالطاقة ، اخترت لوحتين شمسيتين بجهد ثمانية عشر فولت سيتم توصيلهما لاحقًا بالتوازي لتوفير ناتج يبلغ ثمانية عشر فولتًا مع ضعف التيار لخلية شمسية فردية بسبب توصيلها بالتوازي. يذهب الإخراج من الألواح الشمسية إلى جهاز التحكم بالشحن. يأخذ هذا الجهاز جهد الخرج المتذبذب من الألواح الشمسية ويسهله إلى خرج أكثر ثباتًا يبلغ 12 فولت. ينتقل هذا بعد ذلك إلى نظام إدارة البطارية ، أو BMS ، لشحن 6 ، 18650 خلية ليبو موصلة بمجموعتين من ثلاث خلايا متصلة بالتوازي ، ثم متسلسلة. يجمع هذا التكوين بين سعة 4.2 فولت من 18650 في حزمة سعة 12.6 فولت مع ثلاث خلايا. من خلال توصيل ثلاث خلايا أخرى بالتوازي مع الحزمة السابقة ، تتم مضاعفة السعة الإجمالية مما يمنحنا بطارية 12.6 فولت بسعة 6 ، 500 مللي أمبير في الساعة.

يمكن أن تنتج حزمة البطارية هذه اثني عشر فولتًا للإضاءة والمحركات الخالية من الفرشاة. لقد استخدمت العاكس التدريجي لإنشاء خرج خمسة فولت لمجموعة الطاقة المنخفضة للإلكترونيات. ثم استخدمت ثلاث مرحلات ، واحدة لتشغيل وإيقاف الأضواء الداخلية ، وواحدة لتغيير لون المصابيح الخارجية ، والأخرى لتشغيل وإيقاف تشغيل المحرك بدون فرش. لقياس المسافة ، استخدمت جهازي استشعار بالموجات فوق الصوتية ، أحدهما للأمام والآخر للظهر. يرسل كل مستشعر نبضة فوق صوتية ويمكنه قراءة المدة التي يستغرقها هذا النبض للعودة. من هذا ، يمكننا معرفة مدى وجود الجسم أمام السفينة عن طريق حساب التأخير في إشارة العودة. على الجزء العلوي من السفينة كان لدي خمسة مقاومات ضوئية لتحديد كمية الضوء الموجودة في السماء. تغير هذه المستشعرات مقاومتها بناءً على مقدار الضوء الموجود. من هذه البيانات ، يمكننا استخدام رمز بسيط لمعدل كل القيم ، وعندما تقرأ المستشعرات متوسط قيمة الإضاءة المنخفضة ، سيتم تشغيل الأضواء الداخلية. بعد معرفة الإلكترونيات التي سأستخدمها ، بدأت في طباعة الأجزاء ثلاثية الأبعاد التي صممتها مسبقًا. لقد قمت بطباعة هيكل القارب في ثلاث قطع بحيث يمكن وضعه على طابعتي الرئيسية. أثناء قيامهم بالطباعة ، انتقلت إلى طباعة الحوامل الشمسية والسطح على طابعة أخرى. استغرق كل جزء حوالي يوم واحد للطباعة ، لذلك كان هناك ما يقرب من 10 أيام من الطباعة ثلاثية الأبعاد على التوالي للحصول على جميع الأجزاء التي أحتاجها. بعد الانتهاء من الطباعة ، جمعتهم معًا في أجزاء أصغر. ثم قمت بعد ذلك بتثبيت الأجهزة الإلكترونية مثل الألواح الشمسية ومصابيح LED. بمجرد تثبيت الأجهزة الإلكترونية ، قمت بتوصيلها جميعًا وانتهيت من تجميع الأجزاء المطبوعة. بعد ذلك ، انتقلت إلى تصميم حامل للنموذج الأولي. تم تصميم هذا الحامل أيضًا في CAD وتم قطعه لاحقًا من خشب MDF على جهاز CNC الخاص بي. باستخدام CNC ، تمكنت من قطع الفتحات المطلوبة على اللوحة الأمامية لتوصيل إلكترونيات الستارة. ثم قمت بتركيب النموذج الأولي على القاعدة واكتمل التجميع المادي. الآن بعد أن تم تجميع النموذج الأولي بالكامل ، بدأت العمل على رمز NodeMCU. يتم استخدام هذا الرمز لإخبار NodeMCU بالأجزاء التي يتم توصيلها بدبابيس الإدخال والإخراج. كما أنه يخبر اللوحة بالخادم الذي يجب الاتصال به وشبكة Wifi التي يجب الاتصال بها. باستخدام هذا الرمز ، تمكنت بعد ذلك من التحكم في أجزاء معينة من النموذج الأولي من هاتفي باستخدام أحد التطبيقات. هذا مشابه بطريقة ما لكيفية تمكن التصميم النهائي من الاتصال بمحطة الإرساء الرئيسية لتلقي إحداثيات المحطة التالية ، بالإضافة إلى معلومات أخرى ، مثل مكان السفن الأخرى والطقس المتوقع لذلك اليوم.

الخطوة 4: التجميع (أخيرًا !!)

حسنًا ، نحن الآن في الجزء المفضل لدي ، التجمع. أحب بناء الأشياء ، لذا فقد جعلني أخيرًا قادرًا على تجميع جميع الأجزاء معًا ورؤية النتائج النهائية متحمسًا جدًا. لقد بدأت بتجميع كل الأجزاء المطبوعة معًا ولصقها معًا. ثم قمت بتثبيت الأجهزة الإلكترونية مثل المصابيح والألواح الشمسية. في هذه المرحلة ، أدركت أنه لا توجد طريقة يمكنني من خلالها وضع جميع إلكترونياتي داخل هذا الشيء. هذا عندما خطرت لي فكرة استخدام الحاسب الآلي للحامل للقارب لجعله يبدو أفضل قليلاً بالإضافة إلى إعطائي مكانًا لإخفاء جميع الإلكترونيات. لقد صممت الحامل في CAD ثم قطعته على Bobs CNC E3 في 13 مم MDF. ثم قمت بربطها معًا وأعطيتها طبقة من طلاء بخاخ أسود. الآن بعد أن كان لدي مكان لحشو جميع إلكترونياتي ، واصلت استخدام الأسلاك. لقد قمت بتوصيل كل شيء وقمت بتثبيت Node MCU (إلى حد كبير Arduino Nano مع شبكة WiFi مدمجة) وتأكدت من تشغيل كل شيء. بعد ذلك انتهيت من التجميع واستخدمت قاطع الليزر في مدرستي لقطع درابزين الأمان ببعض النقوش الرائعة ، شكرًا مرة أخرى السيد Z! الآن بعد أن أصبح لدينا نموذج مادي نهائي ، حان الوقت الآن لإضافة بعض السحر مع الترميز.

الخطوة 5: الترميز (المعروف أيضًا باسم الجزء الصعب)

بالنسبة للترميز ، استخدمت Arduino IDE لكتابة بعض التعليمات البرمجية البسيطة جدًا. لقد استخدمت رسم Blynk الأساسي كبداية لذلك سأتمكن لاحقًا من التحكم في بعض الأجزاء من تطبيق Blynk. لقد شاهدت العديد من مقاطع فيديو YouTube وقرأت الكثير من المنتديات لتشغيل هذا الشيء. في النهاية ، لم أتمكن من معرفة كيفية التحكم في المحرك الذي لا يحتوي على فرش ، لكنني حصلت على كل شيء آخر يعمل. من التطبيق ، يمكنك تبديل اتجاه المركبة ، مما يؤدي إلى تبديل ألوان المصابيح الحمراء / الخضراء ، وتشغيل / إيقاف الأضواء الداخلية ، والحصول على تغذية بيانات حية من أحد أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية في الجزء الأمامي من الشاشة. لقد تراجعت بالتأكيد في هذا الجزء ولم أنجز الكثير على الكود كما أردت ، لكن انتهى به الأمر إلى أن تكون ميزة أنيقة.

الخطوة 6: المنتج النهائي

تم! لقد جمعت كل شيء وأعمل بالكاد قبل مواعيد معرض العلوم. (المماطلة النمطية) كنت فخورًا جدًا بالمنتج النهائي ولم أستطع الانتظار لمشاركته مع الحكام. ليس لدي الكثير لأقوله هنا لذا سأدعني أوضح ذلك بشكل أفضل. هنا قسم الخاتمة من بحثي.

بمجرد إنشاء السفن ومحطات الإرساء ، يكون الحل قيد التنفيذ. كل صباح تبدأ السفن مساراتها عبر الممرات المائية. قد يمر البعض عبر القنوات في المدن ، بينما يسافر البعض الآخر في أراضي المستنقعات أو خطوط المحيط. يمر عبر مساره ، فإن مصفاة الترشيح سوف تكون معطلة ، مما يسمح للفلاتر ببدء عملها. ستوجه الكاشطة الطحالب والحطام العائم إلى قناة التصفية. بمجرد دخولها ، يتم تشغيل الماء أولاً من خلال مرشح شبكي لإزالة أكبر الجسيمات والحطام من الماء. سيتم الاحتفاظ بالمواد المزالة هناك حتى تمتلئ الغرفة. بعد أن يمر الماء من خلال الفلتر الأول ، ثم يمر عبر مرشح الغشاء المنفذ. يستخدم هذا الفلتر ثقوبًا صغيرة قابلة للاختراق للسماح فقط الماء المنفذ من خلاله ، تاركا وراءه مواد غير منفذة. يستخدم هذا الفلتر لاستخراج مادة السماد غير المنفذة ، وكذلك المغذيات الزائدة من نمو الطحالب. المياه المفلترة r ثم يتدفق من الجزء الخلفي من القارب إلى المجرى المائي حيث يتم ترشيح السفينة.

عندما تصل السفينة إلى محطة الإرساء المخصصة لها ، فإنها تسحب إلى الرصيف. بعد الرسو بالكامل ، سيتم تثبيت ذراعان على جانب القارب لتثبيته في مكانه بثبات. بعد ذلك ، سيرتفع الأنبوب تلقائيًا من أسفل القارب ويرتبط بكل منفذ للتخلص من النفايات. بمجرد تأمين المنفذ ، سيتم فتح المنفذ وتشغيل المضخة لامتصاص المواد المجمعة من القارب إلى محطة الإرساء. أثناء حدوث كل هذا ، سيتم السماح للركاب بالصعود إلى السفينة والعثور على مقاعدهم. بمجرد أن يصعد الجميع على متن الطائرة ويتم تفريغ حاويات النفايات ، سيتم إطلاق المركبة من المحطة وستبدأ في مسار آخر. بعد ضخ النفايات في محطة الإرساء ، سيتم غربلتها مرة أخرى لإزالة الحطام الكبير مثل العصي أو القمامة. سيتم تخزين الحطام الذي تمت إزالته في حاويات لإعادة التدوير لاحقًا. سيتم نقل الطحالب المتبقية المنخللة إلى محطة الإرساء المركزية لتتم معالجتها. عندما تملأ كل محطة إرساء أصغر مخزن الطحالب الخاص بها ، سيأتي عامل لنقل الطحالب إلى المحطة الرئيسية ، حيث سيتم تكريرها إلى وقود حيوي. يعتبر وقود الديزل الحيوي هذا مصدرًا متجددًا للوقود وكذلك طريقة مربحة لإعادة تدوير العناصر الغذائية التي تم جمعها.

مع استمرار القوارب في تصفية المياه ، سيتم تقليل محتويات العناصر الغذائية. سيؤدي هذا الانخفاض في الكمية الزائدة من العناصر الغذائية إلى زيادة الإزهار كل عام. مع استمرار انخفاض مستويات المغذيات ، ستتم مراقبة جودة المياه على نطاق واسع لضمان بقاء العناصر الغذائية في مستوى ثابت وصحي لازم لبيئة مزدهرة. خلال مواسم الشتاء عندما لا يكون جريان الأسمدة قويًا مثل فترات الربيع والصيف ، ستكون القوارب قادرة على التحكم في كمية المياه التي يتم تصفيتها لضمان وجود كمية صحية دائمًا من العناصر الغذائية المتاحة. مع مرور القوارب عبر الطرق ، سيتم جمع المزيد والمزيد من البيانات لتحديد مصادر جريان الأسمدة بشكل أكثر كفاءة وأوقات الاستعداد لمستويات أعلى من المغذيات. باستخدام هذه البيانات ، يمكن إنشاء جدول زمني فعال للاستعداد للتقلبات التي تحدثها مواسم الزراعة.