Зіткнувшись з основними проблемами високих витрат на розгортання, коротких відстаней зв'язку та високого споживання енергії під час моніторингу навколишнього середовища в сільськогосподарському виробництві, масштабне впровадження розумного сільського господарства терміново потребує надійної, економічної та повноцінної інфраструктури Інтернету речей у польових умовах. Компанія HONDE інтегрує передові технології сенсорного зондування з низькоенергетичним широкомасштабним зв'язком для запуску інтегрованої інтелектуальної системи моніторингу сільського господарства, зосередженої на колекторах даних LoRa/LoRaWAN. Ця система збирає дані за допомогою розподілених ґрунтових датчиків та метеорологічних станцій, а також агрегує їх за допомогою шлюзів LoRa, створюючи широкопокриття, низьке енергоспоживання та економічно ефективну повновимірну нейронну мережу сприйняття для сільськогосподарських угідь, що дійсно досягає переходу від «одноточкового інтелекту» до «інтелекту на рівні ферми».
I. Архітектура системи: Парадигма трирівневої колаборативної LPWAN Інтернету речей
Шар сприйняття: сенсорні термінали для координації між космосом і землею
Фундаментний блок: багатопараметричний ґрунтовий датчик HONDE: контролює об'ємний вміст води в ґрунті, температуру, електропровідність (солоність), деякі моделі підтримують нітратний азот або значення pH, а також глибоко охоплює шар коренів культур.
Космічний пристрій: компактна сільськогосподарська метеорологічна станція HONDE: моніторить температуру та вологість повітря, фотосинтетично активну радіацію, швидкість та напрямок вітру, кількість опадів та атмосферний тиск, фіксуючи ключові кліматичні фактори обміну енергії та речовин у полозі дерев.
Транспортний рівень: низькоенергетична глобальна мережа LoRa/LoRaWAN
Основне обладнання: збірник даних та шлюз HONDE LoRa.
Колектор даних: підключений до датчиків, відповідає за зчитування даних, упаковку та бездротову передачу через протокол LoRa. Його конструкція з наднизьким енергоспоживанням у поєднанні із сонячними панелями забезпечує безперервну роботу в польових умовах протягом кількох років без технічного обслуговування.
Шлюз: Як мережева ретрансляційна станція, вона отримує дані, надіслані всіма колекторами в радіусі кількох кілометрів (зазвичай від 3 до 15 кілометрів залежно від середовища), а потім передає їх назад на хмарний сервер через 4G/Ethernet. Один шлюз може легко керувати сотнями сенсорних вузлів.
Платформний рівень: об'єднання хмарних даних та інтелектуальні додатки
Дані декодуються, зберігаються, аналізуються та візуалізуються в хмарі.
II. Технічні переваги: чому варто обрати LoRa/LoRaWAN?
Широке покриття та сильне проникнення: порівняно із ZigBee та Wi-Fi, LoRa має відстань зв'язку в кілька кілометрів на відкритих сільськогосподарських угіддях та може ефективно проникати крізь полог рослин, що робить його дуже придатним для сільськогосподарських угідь зі складним рельєфом та багатьма перешкодами.
Надзвичайно низьке енергоспоживання та тривалий час роботи від батареї: сенсорні вузли здебільшого перебувають у стані спокою та прокидаються лише через регулярні проміжки часу для надсилання даних, що дозволяє системі сонячного живлення стабільно працювати навіть у безперервну дощову погоду та значно знижує витрати на розгортання та обслуговування.
Висока ємність та висока паралельність: LoRaWAN використовує зіркову мережеву архітектуру та адаптивну швидкість передачі даних. Один шлюз може підключатися до великої кількості терміналів, задовольняючи потреби в щільному розгортанні датчиків у великих фермах.
Висока надійність та безпека: Використовуючи бездротову технологію розширеного спектру, він має сильну стійкість до перешкод. Передача даних підтримує наскрізне шифрування для забезпечення безпеки сільськогосподарських даних.
Стандартизація та відкритість: LoRaWAN — це відкритий стандарт Інтернету речей, який дозволяє уникнути прив'язки до певного постачальника та сприяє розширенню системи та майбутнім оновленням.
Iii. Сценарії масштабного застосування в розумному сільському господарстві
1. Точне управління водою та добривами для польових культур
Практика: На сотнях і тисячах акрів кукурудзяних та пшеничних полів датчики вологості/солоності ґрунту розгорнуті у вигляді сітки разом із кількома метеорологічними станціями. Всі дані збираються через мережу LoRa.
Цінність: Платформа генерує карти змінних призначень для зрошення та удобрення на основі повних даних про варіації поля, які можна безпосередньо надсилати на інтелектуальні зрошувальні машини або інтегровані машини для поливу та удобрення, оснащені контролерами, для виконання. Для досягнення збалансованого зростання в усьому регіоні очікується, що вода та добрива можуть бути заощаджені на 20-35%.
2. Точне регулювання мікроклімату в садах та сільськогосподарських угіддях
Практика: Встановіть метеорологічні станції в різних зонах саду (верхівка схилу, низов'я схилу, навітряне та підвітряне) та встановіть ґрунтові датчики під репрезентативними фруктовими деревами.
Значення
Моніторинг мікроскопічного розподілу катастрофічних погодних умов, таких як заморозки, спекотні та сухі вітри, у межах парку здійснюється в режимі реального часу для досягнення точного раннього попередження, запобігання та контролю за зонами.
На основі даних про освітленість крони та вологість ґрунту система крапельного зрошення або мікродощування підключається та керується для оптимізації постачання води та світла протягом періоду розширення плодів та покращення якості.
3. Аквакультура та моніторинг навколишнього середовища
Практика: Розмістіть метеорологічні станції та шлюзи LoRa біля ставка для моніторингу атмосферного середовища. Передайте дані датчиків якості води через LoRa.
Цінність: Комплексний аналіз впливу метеорологічних змін (таких як раптове падіння тиску повітря та сильні дощі) на розчинений кисень та температуру води у водоймах, видання завчасних попереджень про ризик затоплення ставків та автоматичне підвищення рівня кисню.
4. База даних для довіри сільськогосподарських досліджень та виробництва
Практика: У випробуваннях сортів та дослідженнях моделей культивування розгортайте мережі моніторингу з низькою вартістю та високою щільністю.
Цінність: Отримання безперервних даних про навколишнє середовище з високою просторово-часовою роздільною здатністю, що забезпечує неперевершену підтримку даних для калібрування моделі та агрономічної оцінки. Постачальники послуг можуть дистанційно контролювати все середовище керованої ферми, досягаючи стандартизованого управління виробництвом на основі даних.
Iv. Основна цінність системи HONDE: трансформація від технології до вигоди
Кінцева сукупна вартість володіння: Значно знижує вартість комунікаційних модулів, мережевого обладнання та довгострокового обслуговування, що робить економічно можливим розгортання великомасштабних сенсорних мереж високої щільності.
Удосконалення прийняття рішень: Перехід від даних «репрезентативних точок» до даних «повного поля» дозволяє управлінським рішенням реагувати на реальні просторові зміни на полі.
Легка експлуатація: Бездротова конструкція з живленням від сонячної енергії робить встановлення системи гнучким, майже не потребуючи щоденних польових перевірок. Усім обладнанням можна керувати через хмару.
Цифровізація активів: Було створено середовище цифрового двійника в режимі реального часу, що охоплює всю ферму та забезпечує надійні дані для оцінки, торгівлі, страхування та фінансових похідних від сільськогосподарських активів.
V. Емпіричний випадок: Цифрове відродження ферми тисячі му
На сучасній фермі площею 1200 му на Північнокитайській рівнині компанія HONDE розгорнула мережу моніторингу, яка включає 80 вузлів вологості ґрунту, 4 метеорологічні станції та 2 шлюзи LoRa. Після запуску системи:
Рішення щодо зрошення перейшли від того, щоб базуватися з двох репрезентативних точок, до даних сітки, що базуються на 80 точках.
Змінний план поливу, автоматично згенерований платформою, заощадив 28% води під час першого весняного поливу та значно покращив рівномірність сходів.
Завдяки моніторингу швидкості вітру по всьому полю, траєкторія руху та точки зльоту та посадки сільськогосподарського дрона були оптимізовані, а ефективність роботи зросла на 40%.
Менеджер ферми сказав: «Раніше ми керували великою площею землі, спираючись на почуття та досвід. Тепер це як управління низкою чітко видимих «маленьких квадратів»». Ця система не лише заощаджує гроші, але й робить управління простим, точним та прогнозованим».
Висновок
Масштабний розвиток розумного сільського господарства спирається на інфраструктуру, подібну до «нервової системи сільськогосподарських угідь». Інтегрована система HONDE «космос-земля-мережа», яка використовує LoRa/LoRaWAN як «нервову провідність» та ґрунтові та метеорологічні датчики як «периферійне сприйняття», є саме зрілою реалізацією цієї нервової системи. Вона вирішила проблему збору даних на «останній милі» розумного сільського господарства, перетворюючи кожен подих і пульс величезних сільськогосподарських угідь на потік даних, який можна використовувати для прийняття рішень з економічною ціною. Це не лише технологічна перемога, але й глибока трансформація парадигми сільськогосподарської продуктивності, що знаменує офіційний вступ сільськогосподарського виробництва в еру мережевого інтелекту, керованого даними в режимі реального часу по всьому регіону, та прокладає чіткий та відтворюваний цифровий шлях для глобальної продовольчої безпеки та сталого розвитку сільського господарства.
Про HONDE: Як розробник та новатор інфраструктури сільськогосподарського Інтернету речей (IoT), HONDE прагне інтегрувати найвідповідніші комунікаційні технології з технологіями точного зондування, щоб надавати клієнтам комплексні, масштабовані рішення для розумного сільського господарства. Ми твердо віримо, що стабільна, економічна та відкрита технічна архітектура є основою для того, щоб розумне сільське господарство справді вкоренилося в полях та створило універсальну цінність.
Щоб отримати додаткову інформацію про метеостанції та датчики ґрунту, зверніться до Honde Technology Co., LTD.
WhatsApp: +86-15210548582
Email: info@hondetech.com
Вебсайт компанії:www.hondetechco.com
Час публікації: 12 грудня 2025 р.