Saskaroties ar galvenajiem izaicinājumiem, kas saistīti ar augstajām ieviešanas izmaksām, īsiem sakaru attālumiem un augstu enerģijas patēriņu vides monitoringā lauksaimnieciskajā ražošanā, viedās lauksaimniecības plaša mēroga ieviešanai steidzami ir nepieciešama uzticama, ekonomiska un pilnīga lietu interneta infrastruktūra. Uzņēmums HONDE integrē jaunākās sensoru tehnoloģijas ar mazjaudas plaša apgabala komunikāciju, lai ieviestu integrētu viedās lauksaimniecības monitoringa sistēmu, kuras centrā ir LoRa/LoRaWAN datu savācēji. Šī sistēma apkopo datus, izmantojot izkliedētus augsnes sensorus un meteoroloģiskās stacijas, un apkopo tos ar LoRa vārtejām, izveidojot plaša pārklājuma, mazjaudas un rentablu pilndimensiju uztveres neironu tīklu lauksaimniecības zemēm, patiesi panākot lēcienu no "viena punkta intelekta" uz "farn līmeņa intelektu".
I. Sistēmas arhitektūra: trīsslāņu sadarbības LPWAN lietu interneta paradigma
Uztveres slānis: sensoru termināļi kosmosa un zemes koordinācijai
Pamatvienība: HONDE daudzparametru augsnes sensors: uzrauga augsnes tilpuma ūdens saturu, temperatūru, elektrovadītspēju (sāļumu), daži modeļi atbalsta nitrātu slāpekļa vai pH vērtības noteikšanu un dziļi pārklāj kultūraugu sakņu slāni.
Kosmosā bāzēta vienība: HONDE kompaktā lauksaimniecības meteoroloģiskā stacija: uzrauga gaisa temperatūru un mitrumu, fotosintētiski aktīvo starojumu, vēja ātrumu un virzienu, nokrišņus un atmosfēras spiedienu, fiksējot galvenos klimata faktorus, kas ietekmē enerģijas un materiālu apmaiņu koku lapotnē.
Transporta slānis: LoRa/LoRaWAN mazjaudas plaša apgabala tīkls
Galvenais aprīkojums: HONDE LoRa datu savācējs un vārteja.
Datu savācējs: savienots ar sensoriem, atbildīgs par datu nolasīšanu, pakošanu un bezvadu pārraidi, izmantojot LoRa protokolu. Tā īpaši zemais enerģijas patēriņš apvienojumā ar saules paneļiem nodrošina nepārtrauktu darbību uz lauka vairākus gadus bez apkopes.
Vārteja: Kā tīkla releja stacija tā saņem datus, ko sūta visi kolektori vairāku kilometru rādiusā (parasti 3 līdz 15 kilometri atkarībā no vides), un pēc tam pārraida tos atpakaļ uz mākoņserveri, izmantojot 4G/Ethernet. Viena vārteja var viegli pārvaldīt simtiem sensoru mezglu.
Platformas slānis: mākoņdatu sapludināšana un intelektuālas lietojumprogrammas
Dati tiek dekodēti, glabāti, analizēti un vizualizēti mākonī.
II. Tehniskās priekšrocības: Kāpēc izvēlēties LoRa/LoRaWAN?
Plašs pārklājums un spēcīga iespiešanās spēja: Salīdzinot ar ZigBee un Wi-Fi, LoRa sakaru attālums atklātā lauksaimniecības zemē ir vairāki kilometri, un tas var efektīvi iekļūt kultūraugu vainagos, padarot to ļoti piemērotu lauksaimniecības videi ar sarežģītu reljefu un daudziem šķēršļiem.
Īpaši zems enerģijas patēriņš un ilgs akumulatora darbības laiks: Sensoru mezgli pārsvarā atrodas neaktīvā stāvoklī un pamostas tikai regulāri, lai nosūtītu datus, ļaujot saules enerģijas padeves sistēmai stabili darboties pat nepārtraukti lietainā laikā un ievērojami samazinot izvietošanas un uzturēšanas izmaksas.
Augsta ietilpība un augsta vienlaicība: LoRaWAN izmanto zvaigžņu tīkla arhitektūru un adaptīvu datu pārraides ātrumu. Viens vārteja var izveidot savienojumu ar lielu skaitu termināļu, apmierinot blīvas sensoru izvietošanas pieprasījumu liela mēroga saimniecībās.
Augsta uzticamība un drošība: Izmantojot bezvadu izkliedētā spektra tehnoloģiju, tai ir spēcīga traucējumu novēršanas spēja. Datu pārraide atbalsta pilnīgu šifrēšanu, lai nodrošinātu lauksaimniecības datu drošību.
Standartizācija un atvērtība: LoRaWAN ir atvērts lietu interneta standarts, kas novērš pieķeršanos pie viena pārdevēja un atvieglo sistēmas paplašināšanu un turpmākus jauninājumus.
Iii. Liela mēroga pielietojuma scenāriji viedajā lauksaimniecībā
1. Precīza ūdens un mēslojuma pārvaldība lauka kultūrām
Prakse: Simtiem līdz tūkstošiem akru lielos kukurūzas un kviešu laukos režģa rakstā ir izvietoti augsnes mitruma/sāļuma sensori kopā ar vairākām meteoroloģiskajām stacijām. Visi dati tiek apkopoti, izmantojot LoRa tīklu.
Vērtība: Platforma ģenerē mainīgas apūdeņošanas un mēslošanas recepšu kartes, pamatojoties uz pilnīgiem lauka variāciju datiem, kuras var tieši nosūtīt uz viedajām apūdeņošanas iekārtām vai ūdens un mēslojuma integrētajām iekārtām, kas aprīkotas ar kontrolieriem izpildei. Lai panāktu līdzsvarotu izaugsmi visā reģionā, paredzams, ka ūdens un mēslojums tiks ietaupīts par 20–35 %.
2. Precīza mikroklimata regulēšana augļu dārzos un kompleksajās lauksaimniecībās
Prakse: Izveidot meteoroloģiskās stacijas dažādās augļu dārza vietās (nogāzes augšpusē, nogāzes apakšā, pretvēja pusē un aizvēja pusē) un uzstādīt augsnes sensorus zem reprezentatīviem augļu kokiem.
Vērtība
Lai nodrošinātu precīzu agrīno brīdināšanu, profilaksi un kontroli pa zonām, parka teritorijā tiek veikta katastrofālu laikapstākļu, piemēram, sala un karsta un sausa vēja, mikroskopiskā izplatības uzraudzība reāllaikā.
Pamatojoties uz datiem par vainaga apgaismojumu un augsnes mitrumu, pilienveida apūdeņošanas vai mikrosmidzināšanas sistēma tiek savienota un kontrolēta, lai optimizētu ūdens un gaismas piegādi augļu izplatīšanās periodā un uzlabotu kvalitāti.
3. Akvakultūra un vides monitorings
Prakse: Izvietot meteoroloģiskās stacijas un LoRa vārtejas pie dīķa atmosfēras vides monitoringam. Pārraidīt ūdens kvalitātes sensoru datus, izmantojot LoRa.
Vērtība: Visaptveroši analizēt meteoroloģisko izmaiņu (piemēram, pēkšņas gaisa spiediena pazemināšanās un spēcīgu lietusgāžu) ietekmi uz izšķīdušo skābekli un ūdens temperatūru ūdenstilpēs, izdot agrīnus brīdinājumus par dīķu applūšanas riskiem un automātiski palielināt skābekļa līmeni.
4. Lauksaimniecības pētniecības un ražošanas datu bāzes uzticēšana
Prakse: Šķirņu izmēģinājumos un audzēšanas modeļu pētījumos izvietot monitoringa tīklus ar zemām izmaksām un augstu blīvumu.
Vērtība: Iegūstiet nepārtrauktus, augstas telpiski-laicīgas izšķirtspējas vides datus, nodrošinot nepārspējamu datu atbalstu modeļu kalibrēšanai un agronomiskajai novērtēšanai. Pakalpojumu sniedzēji var attālināti uzraudzīt visu apsaimniekotās saimniecības vidi, panākot uz datiem balstītu standartizētu ražošanas pārvaldību.
Iv. HONDE sistēmas pamatvērtība: pāreja no tehnoloģijas uz ieguvumu
Maksimālās kopējās uzturēšanas izmaksas (TCO): Ievērojami samazina komunikācijas moduļu, tīkla iekārtu un ilgtermiņa uzturēšanas izmaksas, padarot liela mēroga, augsta blīvuma sensoru tīklu izvietošanu ekonomiski iespējamu.
Lēmumu pieņemšanas precizēšana: pāreja no “reprezentatīvā punkta” datiem uz “pilna lauka” datiem ļauj pārvaldības lēmumiem reaģēt uz reālajām telpiskajām atšķirībām laukā.
Viegla darbība: bezvadu un ar saules enerģiju darbināmā konstrukcija padara sistēmas uzstādīšanu elastīgu, un tai gandrīz nav nepieciešamas ikdienas pārbaudes uz vietas. Visu aprīkojumu var pārvaldīt, izmantojot mākoni.
Aktīvu digitalizācija: Ir izveidota reāllaika digitālā dvīņa vide, kas aptver visu saimniecību, nodrošinot uzticamus datu aktīvus saimniecības aktīvu novērtēšanai, tirdzniecībai, apdrošināšanai un finanšu atvasinājumiem.
V. Empīrisks gadījums: tūkstoš mu fermas digitālā atdzimšana
Mūsdienīgā fermā, kas aptver 1200 mui lielu platību Ziemeļķīnas līdzenumā, HONDE ir izvietojis monitoringa tīklu, kas ietver 80 augsnes mitruma mezglus, 4 meteoroloģiskās stacijas un 2 LoRa vārtejas. Pēc sistēmas darbības uzsākšanas:
Apūdeņošanas lēmumi ir mainījušies no balstīšanās uz diviem reprezentatīviem punktiem uz režģa datiem, kuru pamatā ir 80 punkti.
Platformas automātiski ģenerētais mainīgais apūdeņošanas plāns ietaupīja 28% ūdens pirmajā apūdeņošanas reizē pavasarī un ievērojami uzlaboja stādu dīgšanas vienmērīgumu.
Uzraugot vēja ātrumu visā laukā, tika optimizēts lauksaimniecības drona darbības ceļš un pacelšanās un nolaišanās punkti, un darbības efektivitāte tika palielināta par 40 %.
Saimniecības vadītājs teica: “Iepriekš mēs pārvaldījām lielas zemes platības, balstoties uz sajūtām un pieredzi. Tagad tas ir kā pārvaldīt virkni skaidri redzamu “mazu kvadrātu”.” Šī sistēma ne tikai ietaupa naudu, bet arī padara pārvaldību vienkāršu, precīzu un paredzamu.
Secinājums
Viedās lauksaimniecības plaša mēroga attīstība balstās uz infrastruktūru, kas ir līdzīga “lauksaimniecības zemes nervu sistēmai”. HONDE integrētā sistēma “kosmoss-zeme-tīkls”, kas izmanto LoRa/LoRaWAN kā “nervu vadītspēju” un augsnes un meteoroloģiskos sensorus kā “perifēro uztveri”, ir tieši šīs nervu sistēmas nobriedusi realizācija. Tā ir atrisinājusi datu iegūšanas problēmu viedās lauksaimniecības “pēdējā jūdzē”, pārveidojot katru plašās lauksaimniecības zemes elpas vilcienu un pulsu datu plūsmā, ko var izmantot lēmumu pieņemšanai par ekonomiskām izmaksām. Tā ir ne tikai tehnoloģiska uzvara, bet arī dziļa lauksaimniecības produktivitātes paradigmas pārveide, iezīmējot lauksaimnieciskās ražošanas oficiālu ienākšanu tīkla intelekta laikmetā, ko virza reāllaika dati visā reģionā, un bruģējot skaidru un atkārtojamu digitālo ceļu globālai pārtikas drošībai un ilgtspējīgai lauksaimniecības attīstībai.
Par HONDE: Kā lauksaimniecības lietu interneta (IoT) infrastruktūras veidotājs un novators, HONDE ir apņēmies integrēt vispiemērotākās komunikācijas tehnoloģijas ar precīzām uztveršanas tehnoloģijām, lai nodrošinātu klientiem pilnīgus, mērogojamus viedās lauksaimniecības risinājumus. Mēs stingri ticam, ka stabila, ekonomiska un atvērta tehniskā arhitektūra ir pamats, lai viedā lauksaimniecība patiesi iesakņotos laukos un radītu universālu vērtību.
Lai iegūtu plašāku informāciju par meteoroloģiskajām stacijām un augsnes sensoriem, lūdzu, sazinieties ar Honde Technology Co., LTD.
WhatsApp: +86-15210548582
Email: info@hondetech.com
Uzņēmuma tīmekļa vietne:www.hondetechco.com
Publicēšanas laiks: 2025. gada 12. decembris