W procesie transformacji globalnej produkcji rolnej w kierunku cyfryzacji i precyzji, kompleksowe postrzeganie środowiska wzrostu upraw stało się fundamentem nowoczesnego zarządzania rolnictwem. Pojedyncze dane meteorologiczne lub dane o glebie powierzchniowej trudno jest sprostać wymaganiom złożonych decyzji agronomicznych. Firma HONDE innowacyjnie integruje rurowe czujniki profilu temperatury i wilgotności gleby, profesjonalne rolnicze stacje meteorologiczne oraz niskonapięciowe, rozległe systemy akwizycji i transmisji danych LoRaWAN, budując zintegrowany, inteligentny system percepcji rolnictwa oparty na sieci „kosmos-ziemia”. System ten nie tylko realizuje synchroniczny, trójwymiarowy monitoring klimatu w koronach roślin uprawnych oraz warunków wodnych i cieplnych w warstwie korzeniowej, ale także zapewnia niezawodną, ekonomiczną i kompletną infrastrukturę danych do precyzyjnego zarządzania gospodarstwami rolnymi na dużą skalę poprzez wydajną sieć Internetu Rzeczy.
I. Architektura systemu: Doskonała integracja percepcji trójwymiarowej i efektywnej transmisji
1. Percepcja oparta na przestrzeni kosmicznej: profesjonalna rolnicza stacja meteorologiczna HONDE
Główne funkcje: monitorowanie w czasie rzeczywistym kluczowych parametrów meteorologicznych, takich jak temperatura powietrza, wilgotność, prędkość wiatru, kierunek wiatru, promieniowanie fotosyntetycznie czynne, opady deszczu i ciśnienie atmosferyczne.
Wartość rolnicza: dostarcza podstawowych danych do obliczania parowania i transpiracji upraw, oceny zasobów energii świetlnej, ostrzegania przed katastrofalnymi zjawiskami pogodowymi (mróz, silny wiatr, ulewne deszcze) oraz oceny warunków meteorologicznych pod kątem występowania szkodników i chorób.
2. Czujniki fundamentowe: rurowy czujnik profilu temperatury i wilgotności gleby HONDE
Przełom technologiczny: dzięki zastosowaniu unikalnej konstrukcji rurowej możliwe jest ciągłe monitorowanie profilu wilgotności i temperatury objętościowej gleby w pojedynczych punktach i na różnych głębokościach (takich jak 10 cm, 20 cm, 40 cm, 60 cm).
Wartości podstawowe
Wgląd w dynamikę wody: wyraźne wyświetlanie głębokości infiltracji wody po nawadnianiu lub opadach deszczu, rzeczywistej warstwy chłonącej wodę w systemie korzeniowym oraz pionowego rozmieszczenia zbiorników glebowych. Znacznie przekracza to pojemność informacyjną czujników punktowych.
Monitorowanie gradientu temperatury gruntu: Dane dotyczące temperatury różnych warstw gleby mają kluczowe znaczenie dla kiełkowania nasion, wzrostu korzeni i aktywności mikroorganizmów.
3. Sieć neuronowa: system akwizycji i transmisji danych HONDE LoRaWAN
Zbieranie danych na miejscu: Kolektor danych o niskim poborze mocy łączy stację meteorologiczną z czujnikiem rurowym, odpowiadając za agregację danych i kapsułkowanie protokołów.
Transmisja na dużym obszarze: Zebrane dane są przesyłane do bramy LoRaWAN umieszczonej w najwyższym punkcie lub środku farmy za pośrednictwem bezprzewodowej technologii LoRa.
Agregacja w chmurze: Brama przesyła dane do platformy chmurowej inteligentnego rolnictwa za pośrednictwem sieci 4G/światłowodu. Technologia LoRaWAN, charakteryzująca się dużym zasięgiem (3-15 kilometrów), niskim zużyciem energii i dużą przepustowością, stała się idealnym wyborem do łączenia zdecentralizowanych punktów monitoringu.
II. Aplikacje współpracy: scenariusze inteligencji danych, w których 1+1+1>3
Głęboka optymalizacja decyzji nawadniających – skok od „ilości” do „jakości”
Model tradycyjny: nawadnianie opiera się wyłącznie na wilgotności gleby powierzchniowej lub pojedynczym punkcie danych meteorologicznych.
Tryb współpracy
Stacja meteorologiczna na bieżąco dostarcza dane dotyczące zapotrzebowania na parowanie (ET0).
Czujnik rurowy dostarcza informacji o rzeczywistej pojemności wodnej warstwy korzeniowej i głębokości infiltracji wody.
Podejmowanie decyzji systemowych: Po kompleksowej analizie system nie tylko określa, „czy nawadniać”, ale także precyzyjnie ocenia, „ile wody nawadniać”, aby osiągnąć optymalną głębokość infiltracji, unikając płytkiego nawadniania lub głębokiego przesiąkania. Na przykład, w dni o niskim zapotrzebowaniu na parowanie, nawet jeśli powierzchnia jest lekko sucha, jeśli głęboka wilgotność gleby jest wystarczająca, nawadnianie można opóźnić. Z kolei w dni o wysokim zapotrzebowaniu na parowanie należy upewnić się, że objętość nawadniania jest wystarczająca, aby skompensować ewapotranspirację i nawilżyć główną warstwę korzeniową.
Korzyści: Oczekuje się, że system ten pozwoli na dalszą optymalizację oszczędności wody o 10–25% i będzie sprzyjał zdrowemu rozwojowi systemów korzeniowych.
2. Precyzyjne przewidywanie i obrona strefowa przed katastrofami mrozowymi
Wczesne ostrzeganie oparte na współpracy: Gdy stacja meteorologiczna wykryje, że temperatura zbliża się do zera, uruchamiany jest system wczesnego ostrzegania. W tym momencie system odczytuje dane o temperaturze powierzchni i płytkiego gruntu z czujników rurowych umieszczonych w różnych pozycjach.
Precyzyjna ocena: Ponieważ wilgotność gleby ma istotny wpływ na temperaturę gruntu (mokra gleba ma dużą pojemność cieplną i powoli się stygnie), system może dokładnie określić, w których obszarach pola (obszarach suchych) temperatura gruntu spada szybciej i istnieje większe ryzyko wystąpienia przymrozków.
Reakcja strefowa: może służyć do kierowania uruchamianiem lokalnych środków, takich jak wentylatory przeciwzamrożeniowe i nawadnianie w obszarach wysokiego ryzyka, zamiast przeprowadzania operacji na całym terenie, w celu oszczędzania energii i kosztów.
3. Zintegrowane zarządzanie wodą i nawozami oraz solą
Czujniki rurowe umożliwiają monitorowanie migracji soli w profilu glebowym przed i po nawadnianiu.
Łącząc dane meteorologiczne (np. czy występuje silne parowanie powierzchniowe spowodowane wysoką temperaturą i silnym wiatrem po nawadnianiu), system może ostrzegać przed ryzykiem „powrotu soli”, kiedy sól gromadzi się na powierzchni wraz z parowaniem wody, i zalecać późniejsze mikronawadnianie w celu wypłukiwania.
4. Kalibracja modelu upraw i prognozowanie plonów
Fuzja danych: dostarczanie wysoce dopasowanych przestrzenno-czasowo danych dotyczących warunków meteorologicznych panujących w koronach roślin oraz danych dotyczących środowiska gleby w warstwie korzeniowej, niezbędnych do modelowania wzrostu upraw.
Udoskonalenie modelu: Znaczne zwiększenie dokładności symulacji wzrostu upraw i prognozowania plonów, co stanowi niezawodną podstawę do planowania działalności rolniczej, ubezpieczeń i kontraktów terminowych.
III. Zalety techniczne: Dlaczego ten system jest preferowanym wyborem dla gospodarstw wielkoobszarowych?
Uzupełnij wymiary danych: Jednoczesne uzyskanie „niebiańskich” czynników wpływających na klimat i „podziemnych” odpowiedzi profilu glebowego w celu utworzenia zamkniętej pętli podejmowania decyzji.
Zasięg sieci jest efektywny ekonomicznie: pojedyncza brama LoRaWAN może objąć swoim zasięgiem całą dużą farmę, przy zerowych kosztach okablowania, wyjątkowo niskim zużyciu energii na potrzeby komunikacji i może działać przez długi czas przy zasilaniu energią słoneczną, charakteryzując się niskim całkowitym kosztem posiadania.
Informacje o profilu są niezastąpione: dane o profilu pionowym dostarczane przez czujnik rurowy to jedyne bezpośrednie źródło danych do zarządzania głębokimi zabiegami agrotechnicznymi, takimi jak uzupełnianie głębokiej wody, odporność na suszę i oszczędzanie wody oraz poprawa zasobności w sól i zasady.
System jest stabilny i niezawodny: konstrukcja klasy przemysłowej, odpowiednia do trudnych warunków panujących na terenach rolniczych; technologia LoRa ma silne właściwości przeciwzakłóceniowe, gwarantując stabilność łącza danych.
IV. Przypadek empiryczny: Systemy współpracy ułatwiają doskonałe zarządzanie w winnicach
Ekskluzywna winnica w Chile wdrożyła ten system współpracy, aby zwiększyć dokładność nawadniania i jakość owoców. Dzięki analizie danych z sezonu wegetacyjnego winiarnia odkryła:
Dane ze stacji meteorologicznych wskazują, że kluczowymi czynnikami są różnica temperatur między dniem i nocą oraz czas trwania nasłonecznienia w okresie zmiany kolorów.
2. Czujniki rurowe wykazują, że utrzymanie łagodnego stresu wodnego na głębokości 40–60 cm w profilu glebowym najbardziej sprzyja akumulacji substancji fenolowych.
3. Bazując na prognozach pogody na przyszłość i aktualnych danych o wilgotności gleby, system precyzyjnie wdrożył strategię nawadniania „kontroli wody” w okresie zmiany koloru.
Ostatecznie głębia i złożoność tego rocznikowego wina spotkały się z szerokim uznaniem krytyków winiarskich. Agronom winnicy powiedział: „W przeszłości opieraliśmy się na doświadczeniu, aby ocenić stan systemu korzeniowego. Teraz możemy „widzieć” rozmieszczenie i ruch wody w glebie”. Ten system pozwala nam precyzyjnie „rzeźbić” środowisko wzrostu winogron, a tym samym „projektować” smak wina.
Wniosek
Rozwój inteligentnego rolnictwa opiera się na kompleksowym i dogłębnym zrozumieniu środowiska wzrostu upraw. System HONDE, integrujący rolnicze stacje meteorologiczne, rurowe czujniki profilu glebowego i technologię Internetu Rzeczy LoRaWAN, stworzył trójwymiarowe i sieciowe cyfrowe mapy obejmujące klimat korony roślin i glebę korzeniową. System ten nie tylko dostarcza więcej danych, ale także ujawnia wewnętrzną logikę „wpływu meteorologii na glebę” oraz „reakcji gleby na zabiegi rolnicze” poprzez korelację czasoprzestrzenną i wspólną analizę danych. Oznacza to ogromny krok w zarządzaniu gospodarstwem rolnym – od reagowania na izolowane wskaźniki do ogólnej optymalizacji i aktywnej regulacji kontinuum „gleba-roślina-atmosfera”, stanowiąc praktyczne rozwiązanie wzorcowe dla globalnego, nowoczesnego rolnictwa, pozwalające na efektywne wykorzystanie zasobów, precyzyjną kontrolę ryzyka i wzrost wartości produktu.
O HONDE: Jako lider w dziedzinie inteligentnych rozwiązań systemowych dla rolnictwa, HONDE dokłada wszelkich starań, aby zapewnić klientom kompleksową obsługę łańcucha wartości, od precyzyjnej percepcji, przez niezawodną transmisję, po inteligentne podejmowanie decyzji poprzez interdyscyplinarną integrację technologii. Wierzymy, że tylko synergia danych dotyczących gruntów i przestrzeni pozwoli w pełni wykorzystać potencjał rolnictwa cyfrowego i umożliwić zrównoważony rozwój produkcji rolnej.
Aby uzyskać więcej informacji o stacjach pogodowych i czujnikach glebowych,
prosimy o kontakt z Honde Technology Co., LTD.
WhatsApp: +86-15210548582
Email: info@hondetech.com
Strona internetowa firmy:www.hondetechco.com
Czas publikacji: 15 grudnia 2025 r.