Vzhľadom na kľúčové výzvy, ako sú vysoké náklady na nasadenie, krátke komunikačné vzdialenosti a vysoká spotreba energie pri monitorovaní životného prostredia v poľnohospodárskej výrobe, rozsiahla implementácia inteligentného poľnohospodárstva naliehavo potrebuje spoľahlivú, ekonomickú a kompletnú infraštruktúru internetu vecí v teréne. Spoločnosť HONDE integruje špičkovú senzorickú technológiu s nízkou spotrebou energie a širokou oblasťou komunikácie, aby spustila integrovaný inteligentný systém monitorovania poľnohospodárstva zameraný na zberače údajov LoRa/LoRaWAN. Tento systém zhromažďuje údaje prostredníctvom distribuovaných pôdnych senzorov a meteorologických staníc a agreguje ich pomocou brán LoRa, čím vytvára širokospektrálnu, nízkoenergetickú a nákladovo efektívnu neurónovú sieť s plným rozlíšením pre poľnohospodársku pôdu, čím sa skutočne dosahuje skok od „jednobodovej inteligencie“ k „inteligencii na úrovni farmy“.
I. Architektúra systému: Trojvrstvová kolaboratívna paradigma internetu vecí LPWAN
Vrstva vnímania: Snímacie terminály pre koordináciu medzi vesmírom a zemou
Základná jednotka: Viacparametrový pôdny senzor HONDE: Monitoruje objemový obsah vody v pôde, teplotu, elektrickú vodivosť (slanosť), niektoré modely podporujú dusičnanový dusík alebo hodnotu pH a hlboko pokrýva vrstvu jadra koreňov plodín.
Vesmírna jednotka: Kompaktná poľnohospodárska meteorologická stanica HONDE: Monitoruje teplotu a vlhkosť vzduchu, fotosynteticky aktívne žiarenie, rýchlosť a smer vetra, zrážky a atmosférický tlak a zachytáva kľúčové klimatické faktory ovplyvňujúce výmenu energie a materiálov v poraste.
Transportná vrstva: LoRa/LoRaWAN nízkoenergetická rozsiahla sieť
Základné vybavenie: Zberač údajov a brána HONDE LoRa.
Zberač údajov: Pripojený k senzorom, zodpovedný za čítanie údajov, ich balenie a bezdrôtový prenos prostredníctvom protokolu LoRa. Jeho dizajn s ultra nízkou spotrebou energie v kombinácii so solárnymi panelmi umožňuje nepretržitú prevádzku v teréne niekoľko rokov bez údržby.
Brána: Ako sieťová reléová stanica prijíma dáta odosielané všetkými zberačmi v okruhu niekoľkých kilometrov (zvyčajne 3 až 15 kilometrov v závislosti od prostredia) a potom ich prenáša späť na cloudový server cez 4G/Ethernet. Jedna brána dokáže jednoducho spravovať stovky senzorových uzlov.
Vrstva platformy: Fúzia cloudových dát a inteligentné aplikácie
Dáta sa dekódujú, ukladajú, analyzujú a vizualizujú v cloude.
II. Technické výhody: Prečo si vybrať LoRa/LoRaWAN?
Široké pokrytie a silná penetrácia: V porovnaní so ZigBee a Wi-Fi má LoRa komunikačný dosah niekoľkých kilometrov na otvorenej poľnohospodárskej pôde a dokáže efektívne preniknúť cez porast, vďaka čomu je veľmi vhodná pre poľnohospodárske prostredia so zložitým terénom a mnohými prekážkami.
Ultranízka spotreba energie a dlhá výdrž batérie: Senzorové uzly sú väčšinou v nečinnom stave a prebúdzajú sa iba v pravidelných intervaloch, aby odosielali dáta, čo umožňuje stabilnú prevádzku solárneho systému aj v nepretržitom daždivom počasí a výrazne znižuje náklady na nasadenie a údržbu.
Vysoká kapacita a vysoká súbežnosť: LoRaWAN využíva hviezdicovú sieťovú architektúru a adaptívnu rýchlosť prenosu dát. Jedna brána sa môže pripojiť k veľkému počtu terminálov, čím spĺňa požiadavky na husté nasadenie senzorov vo veľkých farmách.
Vysoká spoľahlivosť a bezpečnosť: Vďaka bezdrôtovej technológii rozprestretého spektra má silnú ochranu pred rušením. Prenos dát podporuje šifrovanie typu end-to-end, aby sa zaistila bezpečnosť poľnohospodárskych údajov.
Štandardizácia a otvorenosť: LoRaWAN je otvorený štandard internetu vecí, ktorý sa vyhýba závislosti od dodávateľa a uľahčuje rozširovanie systému a budúce aktualizácie.
Iii. Scenáre rozsiahlych aplikácií v inteligentnom poľnohospodárstve
1. Presné hospodárenie s vodou a hnojivami pre poľné plodiny
Prax: Na stovkách až tisíckach akrov kukuričných a pšeničných polí sú v mriežke rozmiestnené senzory vlhkosti/slanosti pôdy spolu s niekoľkými meteorologickými stanicami. Všetky údaje sa zhromažďujú prostredníctvom siete LoRa.
Hodnota: Platforma generuje variabilné mapy predpisov pre zavlažovanie a hnojenie na základe kompletných údajov o variáciách na poliach, ktoré je možné priamo odoslať do inteligentných zavlažovacích systémov alebo integrovaných systémov na zavlažovanie a hnojenie vybavených riadiacimi jednotkami na vykonanie. Na dosiahnutie vyváženého rastu v celom regióne sa očakáva úspora vody a hnojív o 20 – 35 %.
2. Presná regulácia mikroklímy v sadoch a poľnohospodárskych zariadeniach
Prax: Umiestnite meteorologické stanice v rôznych oblastiach sadu (vrchol svahu, spodná časť svahu, náveterná a záveterná strana) a pod reprezentatívne ovocné stromy nainštalujte pôdne senzory.
Hodnota
S cieľom dosiahnuť presné včasné varovanie, prevenciu a kontrolu podľa zón sa vykonáva monitorovanie mikroskopického rozloženia katastrofálnych poveternostných podmienok, ako sú mráz a horúci a suchý vietor v parku v reálnom čase.
Na základe údajov o osvetlení koruny a vlhkosti pôdy je systém kvapkovej závlahy alebo mikrozavlažovania prepojený a riadený, aby sa optimalizoval prísun vody a svetla počas obdobia expanzie plodov a zlepšila sa kvalita.
3. Akvakultúra a monitorovanie životného prostredia
Cvičenie: Umiestnite meteorologické stanice a LoRa brány pri rybníku na monitorovanie atmosférického prostredia. Prenášajte údaje zo senzorov kvality vody cez LoRa.
Hodnota: Komplexná analýza vplyvu meteorologických zmien (ako sú náhle poklesy tlaku vzduchu a silné dažde) na rozpustený kyslík a teplotu vody vo vodných útvaroch, včasné varovanie pred rizikom zaplavenia rybníkov a automatické zvyšovanie hladiny kyslíka.
4. Dátová základňa pre zverenie poľnohospodárskeho výskumu a výroby
Prax: V odrodových pokusoch a výskume pestovateľských modelov nasadiť monitorovacie siete s nízkymi nákladmi a vysokou hustotou.
Hodnota: Získajte kontinuálne environmentálne údaje s vysokým časopriestorovým rozlíšením, ktoré poskytujú bezkonkurenčnú dátovú podporu pre kalibráciu modelu a agronomické hodnotenie. Poskytovatelia služieb môžu na diaľku monitorovať celé prostredie spravovanej farmy a dosiahnuť štandardizované riadenie produkcie riadené údajmi.
Iv. Základná hodnota systému HONDE: Transformácia z technológie k úžitku
Maximálne celkové náklady na vlastníctvo: Výrazne znižuje náklady na komunikačné moduly, sieťové zariadenia a dlhodobú údržbu, čím umožňuje ekonomicky úsporné nasadenie rozsiahlych senzorových sietí s vysokou hustotou.
Zdokonalenie rozhodovania: Prechod od údajov z „reprezentatívnych bodov“ k údajom z „celej oblasti“ umožňuje manažérskym rozhodnutiam reagovať na skutočné priestorové variácie v teréne.
Ľahká prevádzka: Bezdrôtový a solárny dizajn umožňuje flexibilnú inštaláciu systému a nevyžaduje takmer žiadne denné kontroly v teréne. Všetky zariadenia je možné spravovať prostredníctvom cloudu.
Digitalizácia aktív: Bolo vybudované prostredie digitálneho dvojčaťa v reálnom čase pokrývajúce celú farmu, ktoré poskytuje spoľahlivé dátové aktíva na hodnotenie, obchodovanie, poistenie a finančné deriváty poľnohospodárskych aktív.
V. Empirický prípad: Digitálne znovuzrodenie farmy tisíc Mu
Na modernej farme s rozlohou 1 200 mu v Severočínskej nížine spoločnosť HONDE nasadila monitorovaciu sieť, ktorá zahŕňa 80 uzlov pôdnej vlhkosti, 4 meteorologické stanice a 2 LoRa brány. Po spustení systému:
Rozhodnutia o zavlažovaní sa posunuli z dvoch reprezentatívnych bodov na údaje zo siete založené na 80 bodoch.
Variabilný zavlažovací plán, ktorý platforma automaticky generovala, ušetril 28 % vody pri prvom zavlažovaní na jar a výrazne zlepšil rovnomernosť vzídenia sadeníc.
Monitorovaním rýchlosti vetra na celom poli sa optimalizovala prevádzková dráha a body vzletu a pristátia poľnohospodárskeho dronu a prevádzková efektivita sa zvýšila o 40 %.
Manažér farmy povedal: „Predtým sme spravovali veľkú plochu pôdy na základe pocitov a skúseností. Teraz je to ako spravovanie série jasne viditeľných ‚malých štvorcov‘.“ Tento systém nielen šetrí peniaze, ale tiež robí riadenie jednoduchým, presným a prediktívnym.“
Záver
Rozsiahly rozvoj inteligentného poľnohospodárstva sa opiera o infraštruktúru, ktorá je ako „nervový systém poľnohospodárskej pôdy“. Integrovaný systém HONDE typu „vesmír-zem-sieť“, ktorý využíva LoRa/LoRaWAN ako „nervové vedenie“ a pôdne a meteorologické senzory ako „periférne vnímanie“, je presne zrelou realizáciou tohto nervového systému. Vyriešil problém zberu údajov v „poslednej míli“ inteligentného poľnohospodárstva a premenil každý nádych a pulz rozsiahlej poľnohospodárskej pôdy na dátový tok, ktorý možno použiť na rozhodovanie s ekonomickými nákladmi. Toto nie je len technologické víťazstvo, ale aj hlboká transformácia paradigmy poľnohospodárskej produktivity, ktorá označuje oficiálny vstup poľnohospodárskej produkcie do éry sieťovej inteligencie riadenej údajmi v reálnom čase v celom regióne a dláždi jasnú a replikovateľnú digitálnu cestu pre globálnu potravinovú bezpečnosť a udržateľný rozvoj poľnohospodárstva.
O spoločnosti HONDE: Ako tvorca a inovátor infraštruktúry poľnohospodárskeho internetu vecí (IoT) sa spoločnosť HONDE zaviazala integrovať najvhodnejšie komunikačné technológie s presnými senzorickými technológiami, aby zákazníkom poskytla komplexné a škálovateľné riešenia pre inteligentné poľnohospodárstvo. Pevne veríme, že stabilná, ekonomická a otvorená technická architektúra je základom pre to, aby sa inteligentné poľnohospodárstvo skutočne zakorenilo na poliach a vytvorilo univerzálnu hodnotu.
Pre viac informácií o meteorologických staniciach a pôdnych senzoroch kontaktujte spoločnosť Honde Technology Co., LTD.
WhatsApp: +86-15210548582
Email: info@hondetech.com
Webová stránka spoločnosti:www.hondetechco.com
Čas uverejnenia: 12. decembra 2025