У процесі трансформації світового сільськогосподарського виробництва в бік цифровізації та точності, комплексне сприйняття середовища росту сільськогосподарських культур стало основою сучасного управління сільським господарством. Окремі метеорологічні дані або дані поверхні ґрунту важко задовольнити вимоги складних агрономічних рішень. Компанія HONDE інноваційно інтегрує трубчасті датчики профілю температури та вологості ґрунту, професійні сільськогосподарські метеорологічні станції та малопотужні широкомасштабні системи збору та передачі даних LoRaWAN, створюючи інтегровану інтелектуальну систему спільного сприйняття сільського господарства «космос-земля-мережа». Ця система не тільки реалізує синхронний тривимірний моніторинг клімату пологу сільськогосподарських культур та водних і теплових умов кореневого шару, але й забезпечує надійну, економічну та повну інфраструктуру даних для точного управління великими фермами через ефективну мережу Інтернету речей.
I. Архітектура системи: ідеальна інтеграція тривимірного сприйняття та ефективної передачі
1. Космічне сприйняття: професійна сільськогосподарська метеорологічна станція HONDE
Основні функції: Моніторинг у режимі реального часу ключових метеорологічних елементів, таких як температура повітря, вологість, швидкість вітру, напрямок вітру, фотосинтетично активна радіація, кількість опадів та атмосферний тиск.
Сільськогосподарська цінність: вона забезпечує основні дані для розрахунку евапотранспірації сільськогосподарських культур, оцінки ресурсів світлової енергії, попередження про несприятливі погодні умови (заморозки, сильний вітер, зливові дощі) та оцінки метеорологічних умов щодо появи шкідників та хвороб.
2. Датчики фундаменту: трубчастий датчик температури та вологості ґрунту HONDE
Технологічний прорив: Завдяки унікальній трубчастій конструкції, він дозволяє безперервно контролювати профіль об'ємної вологості та температури ґрунту в окремих точках та на кількох глибинах (наприклад, 10 см, 20 см, 40 см, 60 см).
Основні цінності
Розуміння динаміки води: Чітко відображає глибину інфільтрації води після зрошення або дощу, фактичний водопоглинальний шар кореневої системи та вертикальний розподіл ґрунтових резервуарів, що значно перевищує інформаційну ємність одноточкових датчиків.
Моніторинг градієнта температури ґрунту: Дані про температуру різних шарів ґрунту мають вирішальне значення для проростання насіння, росту коренів та мікробної активності.
3. Нейронна мережа: система збору та передачі даних HONDE LoRaWAN
Збір даних на місці: Колектор даних малого енергоспоживання з'єднує метеорологічну станцію та трубчастий датчик, що відповідає за агрегацію даних та інкапсуляцію протоколу.
Передача даних на велику площу: Зібрані дані надсилаються на шлюз LoRaWAN, розташований у найвищій точці або центрі ферми, за допомогою бездротової технології LoRa.
Агрегація хмарних даних: Шлюз завантажує дані на хмарну платформу для інтелектуального сільського господарства через 4G/оптичне волокно. Технологія LoRaWAN, завдяки своїм характеристикам великої дальності (3-15 кілометрів), низького енергоспоживання та великої ємності, стала ідеальним вибором для підключення децентралізованих точок моніторингу.
Ii. Спільні програми: сценарії аналізу даних, де 1+1+1>3
Глибока оптимізація рішень щодо зрошення – стрибок від «кількості» до «якості»
Традиційна модель: зрошення базується виключно на вологості поверхневого ґрунту або на одній метеорологічній точці даних.
Спільний режим
Метеорологічна станція надає дані про потребу у випаровуванні в режимі реального часу (ET0).
Трубчастий датчик забезпечує фактичну ємність кореневого шару для зберігання води та глибину інфільтрації води.
Прийняття системних рішень: Після комплексного аналізу система не лише визначає, «чи потрібно поливати», але й точно оцінює, «скільки води потрібно поливати», щоб досягти оптимальної глибини інфільтрації, уникаючи поверхневого зрошення або глибокого просочування. Наприклад, у дні з низькими потребами у випаровуванні, навіть якщо поверхня трохи суха, якщо глибока вологість ґрунту достатня, зрошення можна відкласти. І навпаки, у дні з високими потребами у випаровуванні необхідно забезпечити, щоб обсяг поливу був достатнім для компенсації випаровування та зволоження основного кореневого шару.
Переваги: Очікується, що це додатково оптимізує ефект економії води на 10-25% та сприятиме здоровому розвитку кореневих систем.
2. Точне прогнозування та зональний захист від заморозків
Спільне раннє попередження: Коли метеорологічна станція виявляє, що температура наближається до точки замерзання, спрацьовує раннє попередження. У цей момент система отримує дані про температуру поверхні та ґрунту від трубчастих датчиків, розташованих у різних місцях.
Точне визначення: оскільки вологість ґрунту суттєво впливає на температуру ґрунту (вологий ґрунт має велику питому теплоємність і повільно охолоджується), система може точно визначити, які ділянки поля (сухі ділянки) мають швидше падіння температури ґрунту та вищий ризик заморозків.
Зональне реагування: воно може спрямовувати активацію місцевих заходів, таких як вентилятори проти замерзання та зрошення у зонах високого ризику, а не повноцінну роботу об'єкта, для економії енергії та витрат.
3. Інтегроване управління водними ресурсами, добривами та солями
Трубчасті датчики можуть контролювати міграцію солей у ґрунтовому профілі до та після зрошення.
Поєднуючи метеорологічні дані (наприклад, чи відбувається сильне поверхневе випаровування, спричинене високою температурою та сильним вітром після зрошення), система може попередити про ризик «повернення солі», коли сіль накопичується в поверхневому шарі разом із випаровуванням води, та рекомендувати подальше мікрозрошення для вимивання.
4. Калібрування моделі сільськогосподарських культур та прогнозування врожайності
Об'єднання даних: Надання високо просторово-часово узгоджених метеорологічних даних про вплив пологу та даних про ґрунтове середовище кореневого шару, необхідних для моделей росту сільськогосподарських культур.
Удосконалення моделі: Значно підвищити точність моделювання росту сільськогосподарських культур та прогнозування врожайності, забезпечуючи надійну основу для планування сільського господарства, страхування та ф'ючерсів.
Iii. Технічні переваги: Чому ця система є кращим вибором для великих ферм?
Повні виміри даних: Одночасно отримати «небесні» кліматичні рушійні фактори та «підземні» реакції ґрунтового профілю для формування замкнутого циклу прийняття рішень.
Покриття мережі є економічно ефективним: один шлюз LoRaWAN може охопити всю велику ферму з нульовими витратами на проводку, надзвичайно низьким споживанням енергії для зв'язку та може працювати протягом тривалого часу від сонячної енергії з низькою загальною вартістю володіння.
Інформація про профіль незамінна: дані вертикального профілю, що надаються трубчастим датчиком, є єдиним прямим джерелом даних для управління глибокими агрономічними заходами, такими як поповнення глибоких вод, стійкість до посухи та водозбереження, а також покращення сольово-лужного балансу.
Система стабільна та надійна: промисловий дизайн, підходить для суворих сільськогосподарських угідь; технологія LoRa має сильну стійкість до перешкод, що забезпечує стабільність каналу передачі даних.
Iv. Емпіричний випадок: системи співпраці сприяють чудовому управлінню виноградниками
Висококласне виноробне господарство в Чилі впровадило цю спільну систему для підвищення точності зрошення та якості плодів. Завдяки аналізу даних вегетаційного періоду виноробня виявила:
Дані метеорологічних станцій показують, що ключовими факторами є різниця температур між днем і ніччю та тривалість сонячного сяйва протягом періоду зміни кольору.
2. Трубчасті сенсори показують, що підтримка помірного водного стресу на глибині 40-60 см у ґрунтовому профілі найбільш сприяє накопиченню фенольних речовин.
3. На основі прогнозів погоди на майбутнє та даних про стан вологості ґрунту в режимі реального часу система точно впроваджувала стратегію зрошення «контроль води» протягом періоду зміни кольору.
Зрештою, глибина та складність цього вінтажного вина отримали широке визнання від винних критиків. Агроном маєтку сказав: «У минулому ми покладалися на досвід, щоб оцінити стан кореневої системи. Тепер ми можемо «бачити» розподіл та рух води в ґрунті». Ця система дозволяє нам точно «вирізати» середовище зростання винограду, тим самим «проектуючи» смак вина.
Висновок
Розвиток розумного сільського господарства залежить від всебічного та глибокого розуміння середовища росту сільськогосподарських культур. Система HONDE, яка інтегрує сільськогосподарські метеорологічні станції, трубчасті датчики профілю ґрунту та технологію Інтернету речей LoRaWAN, створила тривимірне та мережеве цифрове картографування від клімату пологу до кореневої системи ґрунту. Воно не лише надає більше точок даних, але й розкриває внутрішню логіку того, «як метеорологія впливає на ґрунт» та «як ґрунт реагує на сільськогосподарські операції» через просторово-часову кореляцію та спільний аналіз даних. Це знаменує собою стрибок в управлінні фермерським господарством від реагування на окремі показники до загальної оптимізації та активного регулювання континуальної системи «ґрунт-рослина-атмосфера», забезпечуючи практичне еталонне рішення для сучасного глобального сільського господарства для досягнення ефективного використання ресурсів, точного контролю ризиків та підвищення цінності продукції.
Про HONDE: Як лідер у сфері рішень для інтелектуальних систем сільського господарства, HONDE прагне надавати клієнтам повний спектр послуг, починаючи від точного сприйняття та надійної передачі даних і закінчуючи інтелектуальним прийняттям рішень шляхом міждисциплінарної інтеграції технологій. Ми вважаємо, що лише завдяки досягненню синергії земельних та космічних даних можна по-справжньому розкрити весь потенціал цифрового сільського господарства та посилити сталий розвиток сільськогосподарського виробництва.
Щоб отримати більше інформації про метеостанції та датчики ґрунту, див.
будь ласка, зв'яжіться з компанією Honde Technology Co., LTD.
WhatsApp: +86-15210548582
Email: info@hondetech.com
Вебсайт компанії:www.hondetechco.com
Час публікації: 15 грудня 2025 р.