Steve Spence, en amatör ekologisk bonde i Andrew, South Carolina, har ett smart sätt att bevattna sina grönsaker. Han använder vatten från sin damm och fiskavfallet för att gödsla sina växter, en teknik som kallas aquaponics. Men den kritiska balansen mellan vattnets och jordens sammansättning betyder att Spence måste veta exakt vad som händer i båda. Realtidsinformation om dammens smink är absolut nödvändigt för att veta att han ger sina grönsaker den bästa vattendrycken.

Sensorer är kommersiellt tillgängliga, men Spence fann dem för dyra och inte alls så flexibla som han behövde – "de kan bara utföra den funktion du köpte dem för." Så han bestämde sig för att skräddarsy sin egen. Nu övervakar han vattnets pH, temperatur och ammoniaknivåer, tillsammans med marktemperaturen, fuktnivåer och barometertryck, allt från ett system han byggt själv – billigt.

Detta är vad som händer när tillverkarkulturen – specifikt, projekt gjorda med hjälp av de populära, flexibla Arduino-brädor – kommer till gården och trädgården. Från aquaponics till väderstationer, bönder börjar anamma de moderna trenderna inom DIY-teknik.

Arduino-kort är kanske världens mest kända amatörmikrokontroller – kretskort i krackerstorlek som kostar cirka $30 och, säga, styra intaget av information eller en motors handlingar. De kommer med anpassningsbara ingångar som både tar emot information (som Spences sensorer) och genererar den, som att ge kommandon till en enhet. Garageinnovatörer använder dem för att styra prylar som fjärrlåser upp dörrar eller automatiskt matar hundarna när de är borta. Nu, Arduino-brädor smyger sig in i amatör- och professionellt jordbruk för att effektivisera och billigare drift.

Ben Shute driver Hearty Roots Community Farm som har en CSA för Hudson Valley och New York City. När han började, Shute hyrde växthus men de var en lång resa från hans land. På grund av felaktig gammal ventilationsutrustning, de skulle oväntat värmas upp, tvingade Shute att göra den långa bilresan för att säkerställa att allt inte blev tropiskt. Så Shute arbetade med Louis Thiery, en Boston-baserad ingenjör, som skrev upp instruktionerna för att bygga ett Arduino-baserat sensorsystem som heter "Fido, ” som skulle varna Shute via textmeddelande varje gång temperaturen når dessa trösklar, allt för runt $125.

Fem Farm Hacks

• Automatiska hönshusdörrar Dina kycklingar kan äntligen uppleva samma komfort och lätthet som du får när du går in i mataffären, tack vare att hönshusets dörrar öppnas och stängs automatiskt.
• GarduinoAnvänd en Arduino-bräda för att bygga en dator för att driva hela din trädgård. Ungefär som HAL från 2001 , förutom (knacka på trä) kommer den inte att försöka döda dig.
• Temperaturlogger Vet exakt hur varma och hur kalla dina växter blir med den här enkla temperaturloggaren.
• Haka upp dina växter till Twitter Mät markfuktigheten för din favoritväxt. När det blir torrt, det kommer att twittra till dig. "Behöver vatten, är väldigt törstig, snälla RT och fav.
• Gör det själv väderstation Mät luftfuktighet, vindhastighet, regn och bli din egen väderman. Ingår ej:green screen och ful kavaj och slips.

”Det är svårt att säga hur mycket pengar jag har sparat; om det bara har räddat mig från en katastrof, det är tusentals dollar, säger Shute. "Men det har också sparat mig mycket oro."

Idén med att programmera en mikrokontroller kan, i början, verkar skrämmande – en liten tallrik packad med knoppar, hål och portar som gör Gud vet vad. Än, du behöver ingen examen i datavetenskap eller elektroteknik för att använda Arduino-kort, bara lite tålamod för att lära sig logiken och språket. (Denna journalist har varken, och mixtra med dem.) Programvaran – skriven i C, ett av de vanligaste programmeringsspråken – som styr dem är gratis och öppen källkod, vilket betyder att vem som helst kan ändra den för att passa deras behov. Men i de flesta fall, kodning av en sensor är bara ett kopiera och klistra jobb av någon annans arbete.

Shute grundade Farm Hack, en webbplats utformad för att föra samman bönder och ingenjörer, eftersom så enkelt som Arduino kan vara, många bönder har helt enkelt inte tid att lära sig teknikerna och skulle hellre rådgöra med en professionell. South Carolina's Spence driver också en blogg om Arduino-projekt. Allihopa, inklusive innehållsaggregator Reddit, är en del av den rika onlinegemenskapen som erbjuder instruktioner, diagram och felsökningstips för Arduino – snarare än ett beroende av kommersiella kundtjänstavdelningar.

"Jag har en stor oro över att verktyg kommer att vara dyra och utom böndernas kontroll för att fixa dem och anpassa dem till deras behov, säger Shute. "Det är verkligen viktigt att den tekniken görs på ett demokratiskt sätt - att det inte är proprietär teknologi." Vissa Farm Hack-medlemmar har sedan dess tagit Thierys scheman för Fido och modifierat dem för att passa deras egna krav.

Med en rad sensorer som samlar in så mycket data, frågan blir vad man ska göra med den. De senaste tre åren, Spence har sparat all information om sin damm och trädgård, men också allmänna vädermått som barometertryck och nederbörd. Ibland kör han över ett dussin olika sensorer samtidigt. Ändringarna från säsong till säsong informerar om hur han kommer att plantera nästa år.

Men ett ytterligare alternativ är att dela det online. Ibland görs detta lekfullt. Luke Iseman från San Francisco byggde "growerbot" en sensoruppsättning som övervakar din trädgårds hälsa och berättar för vänner hur det går, med Twitter-liknande statusuppdateringar.

Att dela data från gör-det-själv-sensorer kan också tillföra verkligt värde till den övergripande jordbruksgemenskapen. Detta är nästa nivå som webbplatser som OpenWeatherMap.org och HabitatMap.org har tagit sig an, ägna sig åt att samla den där brandslangen av information så att bönder – eller vem som helst för den delen – kan borra ner till vädermönstren för deras lilla hörn av världen för framtida plantering och skörd.

Om närliggande bönder samlar in samma mätvärden och alla delar den informationen till det digitala molnet, "du kan få en riktigt korrekt bild av mikroklimat som du inte kan få från vädertjänsten, säger Spence.

Bönder har alltid varit ett mixtrande gäng, modifiera verktyg och traktorer för att passa deras behov. Men nu har bemyndigandet kommit till kretsen som ligger till grund för dessa verktyg. Arduino är en relativt ny teknik men det har snabbt blivit tydligt att himlen är gränsen för hur bönder kan använda de små mikrokontrollerna för att förbättra sin försörjning.

"Det är det kraftfulla med öppen hårdvara och öppen mjukvara, säger Thiery. "Du har den här saken som gör 80 procent av det du vill göra, du kan söka på Internet och hitta saker som gör de sista 20 procenten.”