Зіткнувшись із подвійними викликами глобальної нестачі води та низької ефективності використання сільськогосподарської води, традиційні моделі зрошення, засновані на досвіді або фіксованих послідовностях, більше не є сталими. Основою точного зрошення є «постачання на вимогу», а точне сприйняття та ефективна передача «попиту» стали ключовим вузьким місцем. Компанія HONDE глибоко інтегрувала високоточні датчики вологості ґрунту з малопотужною технологією збору та передачі даних LoRaWAN широкого діапазону, щоб запустити нове покоління інтелектуального рішення для зрошення в Інтернеті речей. Ця система, з безпрецедентною економічною ефективністю, надійністю та ємністю покриття, перетворює рішення щодо зрошення з «здогадок» на «орієнтовані на дані», засновані на реальних умовах води на полях, забезпечуючи міцну технічну основу для цифрової трансформації зрошуваного сільського господарства.
I. Склад системи: безперешкодний зв'язок від «серцебиття ґрунту» до «прийняття рішень у хмарі»
Шар сприйняття: «Водний розвідник» глибоко в кореневій системі
Багатоглибинний датчик вологості ґрунту HONDE: Розміщений у шарі коренів культур (наприклад, 20 см, 40 см, 60 см), він точно вимірює об'ємний вміст води в ґрунті, температуру та електропровідність (EC). Його дані безпосередньо відображають «об'єм питної води» культур та концентрацію ґрунтового розчину, що слугує основою для спрямування зрошення.
Стратегічне розташування точок: на основі варіацій текстури ґрунту, рельєфу та карт посіву сільськогосподарських культур на полі здійснюється сіткове або репрезентативне розташування точок, щоб точно відобразити просторовий розподіл води по всьому полю.
Транспортний рівень: величезна «невидима інформаційна супермагістраль»
Колектор даних HONDE LoRa: Підключений до ґрунтових датчиків, він відповідає за збір даних, їх упаковку та бездротову передачу. Його наднизьке енергоспоживання в поєднанні з невеликими сонячними панелями живлення забезпечує безперервну роботу в польових умовах протягом 3-5 років без технічного обслуговування.
Шлюз LoRaWAN: Як регіональний хаб, він отримує дані, надіслані всіма збирачами в радіусі від 3 до 15 кілометрів, і завантажує їх у хмару через 4G/Ethernet. Один шлюз може легко охопити тисячі або навіть десятки тисяч акрів сільськогосподарських угідь, а вартість розгортання мережі надзвичайно низька.
Рівень прийняття рішень та виконання: інтелектуальний замкнутий цикл від даних до дії
Хмарний механізм прийняття рішень щодо зрошення: Платформа автоматично розраховує потреби в зрошенні на основі даних про вологість ґрунту в режимі реального часу, типів культур та стадій росту, а також метеорологічних потреб у випаровуванні (які можна інтегрувати) та генерує приписи щодо зрошення.
Різноманітні інтерфейси керування: завдяки API або протоколам Інтернету речей, він може гнучко керувати різним іригаційним обладнанням, таким як центральні поворотні дощувальні системи, електромагнітні клапани крапельного зрошення та насосні станції, досягаючи точного виконання з точки зору часу, кількості та зон.
II. Технічні переваги: Чому LoRaWAN + датчик вологості ґрунту?
Надзвичайно довга відстань та потужне покриття: технологія LoRa має значні переваги в зв'язку на відкритих сільськогосподарських угіддях, завдяки великій відстані передачі сигналу на одному стрибку, що ідеально вирішує проблему покриття сигналом на великих площах сільськогосподарських угідь без необхідності використання дорогого ретрансляційного обладнання.
Надзвичайно низьке споживання енергії та витрати на експлуатацію та обслуговування: сенсорні вузли перебувають у стані «сну» більшу частину часу, прокидаючись лише кілька разів на день для надсилання даних, що дозволяє системі сонячного живлення стабільно працювати навіть у постійну дощову погоду, досягаючи майже нульового споживання енергії та безпроводового розгортання, а також значно знижуючи загальну вартість володіння.
Висока щільність та велика ємність: мережа LoRaWAN підтримує масовий доступ до терміналів, що дозволяє розгортати датчики в полі з розумною щільністю, тим самим точно характеризуючи просторову зміну вологості ґрунту та закладаючи основу для змінного зрошення.
Видатна надійність: Працюючи в неліцензованому діапазоні частот Sub-GHz, він має сильну здатність проти перешкод та добре проникнення сигналу, а також може стабільно справлятися зі складними умовами, такими як зміни крони та опади під час вегетаційного періоду сільськогосподарських культур.
Iii. Основні сценарії застосування та стратегії точного зрошення
Автоматичний полив, що спрацьовує за порогом
Стратегія: Встановлення верхнього та нижнього граничних значень вологості ґрунту для різних культур та на різних стадіях росту. Коли датчик виявляє, що вміст вологи нижче нижнього граничного значення, система автоматично подає команду на відкриття зрошувального клапана у відповідній зоні. Він автоматично закриється, коли буде досягнуто верхньої межі.
Цінність: Забезпечення постійної підтримки вмісту вологи в кореневій зоні культур у ідеальному діапазоні, уникнення посухи та повеней, а також досягнення «поповнення води на вимогу», що може заощадити в середньому 25-40% води.
2. Змінне зрошення на основі просторової варіації
Стратегія: Аналізуючи дані з датчиків, розташованих у сітці, створити карту просторового розподілу вологи ґрунту в полі. На основі цього система керує іригаційним обладнанням зі змінними функціями (наприклад, центральні поворотні машини VRI) для збільшення поливу в посушливих районах та зменшення або відсутності поливу у вологих районах.
Цінність: Значно покращує рівномірність поливу по всьому полю, усуває «дефіцит» врожайності, спричинений нерівномірною текстурою ґрунту, досягає збалансованого збільшення виробництва з одночасним заощадженням води та покращує ефективність використання води більш ніж на 30%.
3. Інтегроване інтелектуальне управління водою та добривами
Стратегія: Поєднання даних з датчиків електропровідності ґрунту для моніторингу змін засоленості ґрунту після поливу. Під час поливу, виходячи з потреб культур у поживних речовинах та значення електропровідності ґрунту, пропорція та час внесення добрив точно контролюються для досягнення «зв'язку води та добрив».
Цінність: Запобігання пошкодженню солями та вимиванню поживних речовин, спричиненим надмірним удобренням, збільшення коефіцієнта використання добрив на 20-30% та захист здоров'я ґрунту.
4. Оцінка ефективності та оптимізація зрошувальних систем
Стратегія: Постійний моніторинг динамічних змін вологості ґрунту на різній глибині до, під час та після поливу може точно оцінити глибину інфільтрації, рівномірність та ефективність зрошення.
Цінність: Діагностика проблем, що існують у системі зрошення (таких як засмічені форсунки, протікання труб та нераціональний дизайн), та постійна оптимізація системи зрошення для досягнення ефективного управління самою системою зрошення.
Iv. Фундаментальні зміни, спричинені системою
Від «зрошення вчасно» до «зрошення за потребою»: основа для прийняття рішень змінюється від календарного часу до реальних фізіологічних потреб сільськогосподарських культур, досягаючи оптимального розподілу водних ресурсів.
Від «ручного огляду» до «дистанційного сприйняття»: менеджери можуть мати повне уявлення про стан вологості ґрунту на всіх полях за допомогою мобільних телефонів або комп’ютерів, що значно знижує трудомісткість та підвищує ефективність управління.
Від «рівномірного зрошення» до «точних змінних»: визнання та управління просторовою неоднорідністю на полі для переходу від екстенсивного до точного зрошення відповідає основній сутності сучасного точного землеробства.
Від «єдиної мети збереження води» до «багатоцільової синергії збільшення виробництва, покращення якості та захисту навколишнього середовища»: забезпечуючи оптимальний стан води в сільськогосподарських культурах для сприяння збільшенню виробництва та покращенню якості, це зменшує глибоке просочування та стік, а також знижує ризик забруднення сільського господарства з неточкових джерел.
V. Емпіричний випадок: диво водозбереження та збільшення виробництва, засноване на даних
На фермі кругового дощувального обладнання площею 850 акрів на Середньому Заході США менеджери розгорнули мережу моніторингу вологості ґрунту HONDE LoRaWAN та підключили її до системи VRI центрального поворотного дощувального пристрою. Після того, як система працювала протягом одного вегетаційного періоду, було виявлено, що через нерівномірний піщаний склад ґрунту близько 30% площі поля мало вкрай низьку здатність утримувати воду.
Традиційна модель: Рівномірне зрошення по всій площі, недостатня кількість води в посушливих регіонах та глибоке просочування води в піщаних районах.
Інтелектуальний змінний режим: система дає команду спринклерній установці автоматично зменшувати об'єм розпилення води під час проходження через піщані ділянки та збільшувати його під час проходження через ділянки з поганою водоутримуючою здатністю.
Результат: Незважаючи на скорочення загального обсягу зрошувальної води на 22% протягом усього періоду росту, середня врожайність кукурудзи на полі зросла на 8%, оскільки «точки зниження врожайності», спричинені посухою, були усунені. Прямі економічні вигоди, отримані від збереження води та збільшення виробництва, дозволили повністю окупити інвестиції в систему протягом одного року.
Висновок
Майбутнє зрошуваного землеробства обов'язково буде майбутнім, керованим даними аналітики. Інтелектуальна система моніторингу вологості ґрунту HONDE на базі LoRaWAN, з її видатними перевагами широкого покриття, низького енергоспоживання, високої надійності та простого розгортання, успішно вирішила основні проблеми «неточного вимірювання, неможливості передачі даних та неможливості точного контролю» у масштабному впровадженні точного зрошення. Це схоже на створення «нейронної мережі» для сільськогосподарських угідь, щоб відчувати пульсацію води, дозволяючи кожній краплі води рухатися за потреби та точно доставлятися. Це не просто технологічна інновація, а й революція парадигми в управлінні зрошенням. Це знаменує собою офіційний перехід сільськогосподарського виробництва від залежності від природних опадів та екстенсивного затоплення до ери інтелектуального та точного зрошення, заснованого на даних про ґрунт у режимі реального часу по всьому регіону, що забезпечує відтворюване та масштабоване сучасне рішення для забезпечення глобальної водної та продовольчої безпеки.
Про HONDE: Як активний практикуючий практик сільськогосподарського Інтернету речей та розумного водозбереження, HONDE прагне інтегрувати найвідповідніші комунікаційні технології з точними сільськогосподарськими сенсорними технологіями, щоб надавати клієнтам комплексні інтелектуальні іригаційні рішення, від сприйняття та передачі даних до прийняття та виконання рішень. Ми твердо віримо, що наповнення кожної краплі води даними є найефективнішим способом досягнення сталого розвитку сільського господарства.
Щоб отримати додаткову інформацію про датчики ґрунту, зверніться до Honde Technology Co., LTD.
WhatsApp: +86-15210548582
Email: info@hondetech.com
Вебсайт компанії:www.hondetechco.com
Час публікації: 15 грудня 2025 р.