W obliczu kluczowych wyzwań, takich jak wysokie koszty wdrożenia, krótkie odległości komunikacyjne i wysokie zużycie energii w monitoringu środowiska w produkcji rolnej, wdrożenie inteligentnego rolnictwa na szeroką skalę pilnie potrzebuje niezawodnej, ekonomicznej i kompletnej infrastruktury Internetu Rzeczy (IoT). Firma HONDE integruje najnowocześniejszą technologię czujników z szerokopasmową komunikacją o niskim poborze mocy, aby uruchomić zintegrowany, inteligentny system monitorowania rolnictwa oparty na kolektorach danych LoRa/LoRaWAN. System ten gromadzi dane za pośrednictwem rozproszonych czujników glebowych i stacji meteorologicznych, a następnie agreguje je za pomocą bram LoRa, budując szerokopasmową, energooszczędną i ekonomiczną, pełnowymiarową sieć neuronową percepcyjną dla gruntów rolnych, realizując prawdziwy skok od „inteligencji pojedynczego punktu” do „inteligencji na poziomie farmy”.
I. Architektura systemu: Trójwarstwowy, współpracujący paradygmat Internetu rzeczy LPWAN
Warstwa percepcji: terminale sensoryczne do koordynacji przestrzeni kosmicznej i naziemnej
Jednostka podstawowa: wieloparametrowy czujnik glebowy HONDE: monitoruje objętościową zawartość wody w glebie, temperaturę, przewodność elektryczną (zasolenie), niektóre modele obsługują azot azotanowy lub wartość pH i głęboko przykrywa warstwę korzeni roślin uprawnych.
Jednostka kosmiczna: kompaktowa rolnicza stacja meteorologiczna HONDE: monitoruje temperaturę i wilgotność powietrza, promieniowanie fotosyntetycznie czynne, prędkość i kierunek wiatru, opady deszczu i ciśnienie atmosferyczne, rejestrując kluczowe czynniki klimatyczne wpływające na wymianę energii i materii w koronach drzew.
Warstwa transportowa: sieć rozległa o niskim poborze mocy LoRa/LoRaWAN
Sprzęt podstawowy: kolektor danych i bramka HONDE LoRa.
Kolektor danych: połączony z czujnikami, odpowiedzialny za odczyt danych, ich kompresję i bezprzewodową transmisję za pomocą protokołu LoRa. Jego konstrukcja o wyjątkowo niskim zużyciu energii, w połączeniu z panelami słonecznymi, umożliwia ciągłą pracę w terenie przez kilka lat bez konieczności konserwacji.
Brama: Jako stacja przekaźnikowa sieci, odbiera dane wysyłane przez wszystkie kolektory w promieniu kilku kilometrów (zwykle od 3 do 15 kilometrów, w zależności od środowiska), a następnie przesyła je z powrotem do serwera w chmurze za pośrednictwem sieci 4G/Ethernet. Pojedyncza brama może z łatwością zarządzać setkami węzłów sensorowych.
Warstwa platformy: łączenie danych w chmurze i inteligentne aplikacje
Dane są dekodowane, przechowywane, analizowane i wizualizowane w chmurze.
II. Zalety techniczne: Dlaczego warto wybrać LoRa/LoRaWAN?
Szeroki zasięg i silna penetracja: W porównaniu z ZigBee i Wi-Fi, LoRa oferuje zasięg komunikacji rzędu kilku kilometrów na otwartych terenach rolniczych i może skutecznie przenikać przez korony roślin, co sprawia, że doskonale nadaje się do stosowania w gospodarstwach rolnych o złożonym ukształtowaniu terenu i wielu przeszkodach.
Bardzo niskie zużycie energii i długi czas pracy na baterii: węzły czujnikowe są w większości uśpione i wybudzają się tylko w regularnych odstępach czasu, aby przesłać dane. Dzięki temu system zasilania słonecznego może działać stabilnie nawet przy ciągłym deszczu, a koszty wdrożenia i konserwacji znacznie się zmniejszają.
Wysoka przepustowość i wysoka współbieżność: LoRaWAN wykorzystuje architekturę sieciową gwiazdy i adaptacyjną przepustowość. Pojedyncza brama może łączyć się z dużą liczbą terminali, spełniając zapotrzebowanie na gęste rozmieszczenie czujników w dużych farmach.
Wysoka niezawodność i bezpieczeństwo: Wykorzystując technologię bezprzewodowego pasma rozproszonego, urządzenie charakteryzuje się wysoką odpornością na zakłócenia. Transmisja danych obsługuje pełne szyfrowanie, co zapewnia bezpieczeństwo danych rolniczych.
Standaryzacja i otwartość: LoRaWAN to otwarty standard Internetu Rzeczy, który pozwala uniknąć uzależnienia od jednego dostawcy i ułatwia rozbudowę systemu oraz przyszłe aktualizacje.
III. Scenariusze zastosowań na dużą skalę w inteligentnym rolnictwie
1. Precyzyjne zarządzanie wodą i nawożeniem upraw polowych
Praktyka: Na setkach, a nawet tysiącach akrów pól kukurydzy i pszenicy, czujniki wilgotności/zasolenia gleby rozmieszczone są w układzie siatki, wraz z kilkoma stacjami meteorologicznymi. Wszystkie dane są gromadzone za pośrednictwem sieci LoRa.
Wartość: Platforma generuje zmienne mapy nawadniania i nawożenia w oparciu o kompletne dane o zmienności pola, które można bezpośrednio przesyłać do inteligentnych systemów nawadniających lub zintegrowanych systemów nawadniania i nawożenia, wyposażonych w sterowniki. Aby osiągnąć zrównoważony wzrost w całym regionie, przewiduje się oszczędność wody i nawozów rzędu 20-35%.
2. Precyzyjna regulacja mikroklimatu w sadach i rolnictwie inkubatorowym
Ćwiczenie: Ustaw stacje meteorologiczne w różnych częściach sadu (na szczycie stoku, u podnóża stoku, po stronie nawietrznej i zawietrznej) i zainstaluj czujniki glebowe pod reprezentatywnymi drzewami owocowymi.
Wartość
W celu precyzyjnego wczesnego ostrzegania oraz zapobiegania i kontroli strefowej prowadzony jest na bieżąco monitoring mikroskopijnego rozkładu katastrofalnych warunków pogodowych, takich jak przymrozki oraz gorące i suche wiatry w parku.
Na podstawie danych dotyczących oświetlenia koron drzew i wilgotności gleby, system nawadniania kropelkowego lub mikrozraszaczy jest połączony i sterowany w celu optymalizacji zaopatrzenia w wodę i światło w okresie wzrostu owoców i poprawy ich jakości.
3. Akwakultura i monitoring środowiska
Ćwiczenie: Rozmieszczenie stacji meteorologicznych i bramek LoRa przy stawie w celu monitorowania środowiska atmosferycznego. Przesyłanie danych z czujników jakości wody za pośrednictwem LoRa.
Wartość: Kompleksowa analiza wpływu zmian meteorologicznych (takich jak nagłe spadki ciśnienia powietrza i ulewne deszcze) na zawartość tlenu rozpuszczonego i temperaturę wody w zbiornikach wodnych, wczesne ostrzeganie o ryzyku zalania stawów i automatyczne zwiększanie poziomu tlenu.
4. Podstawa danych dla badań rolniczych i powierzania produkcji
Praktyka: W badaniach nad odmianami roślin i modelami upraw wdrażaj sieci monitorujące o niskich kosztach i dużej gęstości.
Wartość: Uzyskaj ciągłe dane środowiskowe o wysokiej rozdzielczości czasoprzestrzennej, zapewniające niezrównane wsparcie danych do kalibracji modelu i oceny agronomicznej. Dostawcy usług mogą zdalnie monitorować całe środowisko zarządzanego gospodarstwa, osiągając ujednolicone zarządzanie produkcją oparte na danych.
IV. Podstawowa wartość systemu HONDE: transformacja od technologii do korzyści
Maksymalny całkowity koszt posiadania: Znacznie obniża koszty modułów komunikacyjnych, infrastruktury sieciowej i długoterminowej konserwacji, dzięki czemu wdrażanie rozległych sieci czujników o dużej gęstości jest ekonomicznie możliwe.
Udoskonalenie procesu decyzyjnego: Przejście od danych „reprezentatywnych punktowo” do danych „całego pola” umożliwia podejmowanie decyzji zarządczych w sposób uwzględniający rzeczywiste zmiany przestrzenne w polu.
Lekka obsługa: Bezprzewodowa i zasilana energią słoneczną konstrukcja sprawia, że instalacja systemu jest elastyczna i praktycznie nie wymaga codziennych inspekcji w terenie. Wszystkimi urządzeniami można zarządzać za pośrednictwem chmury.
Digitalizacja aktywów: Zbudowano środowisko cyfrowego bliźniaka w czasie rzeczywistym obejmujące całe gospodarstwo, zapewniające niezawodne zasoby danych do oceny, handlu, ubezpieczeń i instrumentów pochodnych aktywów gospodarstwa.
V. Przypadek empiryczny: Cyfrowe odrodzenie tysiąca gospodarstw rolnych
W nowoczesnej farmie o powierzchni 1200 mu na Nizinie Północnochińskiej firma HONDE wdrożyła sieć monitorującą, która obejmuje 80 węzłów pomiaru wilgotności gleby, 4 stacje meteorologiczne i 2 bramki LoRa. Po uruchomieniu systemu:
Decyzje dotyczące nawadniania podejmowane są teraz nie na podstawie dwóch reprezentatywnych punktów, lecz na podstawie danych siatkowych obejmujących 80 punktów.
Zmienny plan nawadniania automatycznie generowany przez platformę pozwolił zaoszczędzić 28% wody podczas pierwszego nawadniania wiosną i znacząco poprawił równomierność wschodów siewek.
Dzięki monitorowaniu prędkości wiatru na całym polu zoptymalizowano trasę działania oraz punkty startu i lądowania drona rolniczego, a wydajność działania wzrosła o 40%.
Kierownik gospodarstwa powiedział: „Wcześniej zarządzaliśmy dużym obszarem ziemi, kierując się odczuciami i doświadczeniem. Teraz to jak zarządzanie serią wyraźnie widocznych „małych kwadratów”. Ten system nie tylko oszczędza pieniądze, ale także sprawia, że zarządzanie jest proste, precyzyjne i przewidywalne”.
Wniosek
Rozwój inteligentnego rolnictwa na szeroką skalę opiera się na infrastrukturze, która jest niczym „układ nerwowy gruntów rolnych”. Zintegrowany system HONDE „przestrzeń-ziemia-sieć”, wykorzystujący LoRa/LoRaWAN jako „przewodnictwo nerwowe” oraz czujniki glebowe i meteorologiczne jako „percepcję peryferyjną”, jest właśnie dojrzałą realizacją tego układu nerwowego. Rozwiązał on problem gromadzenia danych na „ostatniej mili” inteligentnego rolnictwa, przekształcając każdy oddech i puls rozległych gruntów rolnych w strumień danych, który można wykorzystać do podejmowania decyzji przy niskich kosztach. To nie tylko technologiczne zwycięstwo, ale także głęboka transformacja paradygmatu produktywności rolnictwa, oznaczająca oficjalne wejście produkcji rolnej w erę inteligencji sieciowej opartej na danych w czasie rzeczywistym w całym regionie i torująca jasną i powtarzalną cyfrową ścieżkę dla globalnego bezpieczeństwa żywnościowego i zrównoważonego rozwoju rolnictwa.
O firmie HONDE: Jako twórca i innowator w dziedzinie infrastruktury Internetu Rzeczy (IoT) w rolnictwie, HONDE dąży do integracji najodpowiedniejszych technologii komunikacyjnych z precyzyjnymi technologiami czujników, aby zapewnić klientom kompleksowe, skalowalne, inteligentne rozwiązania rolnicze. Jesteśmy głęboko przekonani, że stabilna, ekonomiczna i otwarta architektura techniczna jest fundamentem, aby inteligentne rolnictwo mogło zakorzenić się na polach i tworzyć uniwersalną wartość.
Aby uzyskać więcej informacji na temat stacji meteorologicznych i czujników glebowych, skontaktuj się z firmą Honde Technology Co., LTD.
WhatsApp: +86-15210548582
Email: info@hondetech.com
Strona internetowa firmy:www.hondetechco.com
Czas publikacji: 12 grudnia 2025 r.