Confruntându-se cu dubla provocare a deficitului global de apă și a eficienței scăzute în utilizarea apei în agricultură, modelele tradiționale de irigații bazate pe experiență sau secvențe fixe nu mai sunt sustenabile. Nucleul irigărilor de precizie constă în „oferta la cerere”, iar percepția precisă și transmiterea eficientă a „cererii” au devenit principalul blocaj. Compania HONDE a integrat profund senzori de umiditate a solului de înaltă precizie cu tehnologia de achiziție și transmisie a datelor LoRaWAN de arie largă și consum redus de energie pentru a lansa o nouă generație de soluții inteligente pentru irigații Internet of Things. Acest sistem, cu o eficiență economică, fiabilitate și capacitate de acoperire fără precedent, transformă deciziile privind irigațiile de la „ghicire” la „bazate pe date” bazate pe condițiile reale ale apei de pe câmpuri, oferind o bază tehnică solidă pentru transformarea digitală a agriculturii de irigații.
I. Compoziția sistemului: O legătură perfectă între „pulsul solului” și „luarea deciziilor în cloud”
Stratul de percepție: „Cercetașul apei” adânc în sistemul radicular
Senzor de umiditate a solului HONDE cu adâncime multiplă: amplasat în stratul radicular central al culturilor (cum ar fi 20 cm, 40 cm, 60 cm), acesta măsoară cu precizie conținutul volumetric de apă din sol, temperatura și conductivitatea electrică (EC). Datele sale reflectă direct „volumul de apă potabilă” al culturilor și concentrația soluției de sol, servind ca bază finală pentru direcționarea irigării.
Amplasarea punctelor strategice: Pe baza variațiilor texturii solului, a terenului și a hărților de plantare a culturilor de pe câmp, se realizează o amplasare a punctelor reprezentativă sau bazată pe grilă pentru a reflecta cu exactitate distribuția spațială a apei pe întregul câmp.
Nivelul de transport: O vastă „autostradă informațională invizibilă”
Colector de date HONDE LoRa: Conectat la senzorii de sol, este responsabil pentru colectarea, împachetarea și transmiterea wireless a datelor. Consumul său ultra-redus de energie, combinat cu panouri solare de mici dimensiuni, permite funcționarea continuă pe teren timp de 3 până la 5 ani, fără întreținere.
Gateway LoRaWAN: Ca hub regional, acesta primește date trimise de toți colectorii aflați pe o rază de 3 până la 15 kilometri și le încarcă în cloud prin 4G/Ethernet. Un singur gateway poate acoperi cu ușurință mii sau chiar zeci de mii de acri de teren agricol, iar costul implementării rețelei este extrem de scăzut.
Stratul decizional și de execuție: O buclă închisă inteligentă de la date la acțiune
Motor de decizie privind irigațiile bazat pe cloud: Platforma calculează automat necesarul de irigații pe baza datelor în timp real privind umiditatea solului, a tipurilor de culturi și a etapelor de creștere, precum și a cerințelor meteorologice de evaporare (care pot fi integrate) și generează prescripții pentru irigații.
Interfețe de control diversificate: Prin intermediul protocoalelor API sau Internet of Things, poate controla flexibil diverse echipamente de irigații, cum ar fi mașinile de irigații cu aspersoare pivotante centrale, electrovalvele pentru irigații prin picurare și stațiile de pompare, realizând o execuție precisă în ceea ce privește temporizarea, cantitatea și zonele.
Ii. Avantaje tehnice: De ce LoRaWAN + senzor de umiditate a solului?
Distanță ultra-lungă și acoperire puternică: Tehnologia LoRa are avantaje semnificative în comunicarea pe terenuri agricole deschise, cu o distanță lungă de transmisie cu un singur salt, rezolvând perfect problema acoperirii semnalului pe suprafețe mari de teren agricol, fără a fi nevoie de echipamente de releu costisitoare.
Consum de energie extrem de redus și costuri de operare și întreținere: Nodurile senzoriale sunt în stare de „repaus” în marea majoritate a timpului, trezindu-se doar de câteva ori pe zi pentru a trimite date, permițând sistemului de alimentare cu energie solară să funcționeze stabil chiar și pe vreme ploioasă continuă, atingând un consum de energie aproape zero și o implementare cu „zero cablare”, reducând semnificativ costul total de proprietate.
Densitate mare și capacitate mare: Rețeaua LoRaWAN permite accesul masiv la terminale, permițând implementarea senzorilor pe teren la o densitate rezonabilă, caracterizând astfel cu precizie variația spațială a umidității solului și punând bazele pentru irigații variabile.
Fiabilitate remarcabilă: Funcționând în banda de frecvență Sub-GHz fără licență, are o capacitate puternică de anti-interferențe și o bună penetrare a semnalului și poate face față stabil unor medii complexe, cum ar fi schimbările coronamentului și precipitațiile din timpul sezonului de creștere a culturilor.
Iii. Scenarii de aplicare de bază și strategii de irigare de precizie
Irigare automată declanșată prin prag
Strategie: Setați praguri limită superioare și inferioare pentru conținutul de umiditate al solului pentru diferite culturi și în diferite stadii de creștere. Când senzorul detectează că umiditatea este sub pragul limită inferior, sistemul emite automat o comandă de deschidere a valvei de irigații din zona corespunzătoare. Aceasta se va închide automat când limita superioară este atinsă.
Valoare: Asigurați-vă că umiditatea din zona radiculară a culturilor este întotdeauna menținută în limitele ideale, evitați seceta și stresul cauzat de inundații și realizați „reaprovizionarea cu apă la cerere”, ceea ce poate economisi în medie 25-40% din cantitatea de apă.
2. Irigare variabilă bazată pe variația spațială
Strategie: Prin analizarea datelor de la senzorii aranjați în grilă, generați o hartă a distribuției spațiale a umidității solului în câmp. Pe baza acesteia, sistemul acționează echipamentele de irigații cu funcții variabile (cum ar fi mașinile cu pivot central VRI) pentru a uda mai mult în zonele aride și mai puțin sau deloc în zonele umede.
Valoare: Îmbunătățește semnificativ uniformitatea apei pe întregul câmp, elimină „deficitul” de randament cauzat de textura neuniformă a solului, obține o creștere echilibrată a producției, conservând în același timp apa și îmbunătățește eficiența utilizării apei cu peste 30%.
3. Management inteligent integrat al apei și îngrășămintelor
Strategie: Combinați datele de la senzorii de electriză electrică a solului pentru a monitoriza modificările salinității solului după irigare. În timpul irigării, pe baza cerințelor de nutrienți ale culturilor și a valorii electrizăului electric al solului, proporția și momentul injectării îngrășămintelor sunt controlate cu precizie pentru a realiza „cuplarea dintre apă și îngrășământ”.
Valoare: Previne deteriorarea sărurilor și levigarea nutrienților cauzate de fertilizarea excesivă, crește rata de utilizare a îngrășămintelor cu 20-30% și protejează sănătatea solului.
4. Evaluarea performanței și optimizarea sistemelor de irigații
Strategie: Monitorizarea continuă a schimbărilor dinamice ale umidității solului la diferite adâncimi înainte, în timpul și după irigare poate evalua cu precizie adâncimea de infiltrare, uniformitatea și eficiența apei de irigare.
Valoare: Diagnosticarea problemelor existente în sistemul de irigații (cum ar fi duzele înfundate, scurgerile de țevi și designul nerezonabil) și optimizarea continuă a sistemului de irigații pentru a obține o gestionare eficientă a sistemului de irigații în sine.
IV. Schimbări fundamentale aduse de sistem
De la „irigare la timp” la „irigare la cerere”: Baza pentru luarea deciziilor se schimbă de la timpul calendaristic la nevoile fiziologice reale ale culturilor, realizând alocarea optimă a resurselor de apă.
De la „inspecția manuală” la „percepția de la distanță”: Managerii pot avea o înțelegere completă a condițiilor de umiditate a solului din toate câmpurile prin intermediul telefoanelor mobile sau al computerelor, reducând considerabil intensitatea muncii și îmbunătățind eficiența managementului.
De la „irigare uniformă” la „variabile precise”: Recunoașterea și gestionarea eterogenității spațiale din câmp pentru a trece de la irigarea extensivă la cea precisă este în conformitate cu esența fundamentală a agriculturii moderne de precizie.
De la „obiectivul unic al conservării apei” la „sinergia cu obiective multiple de creștere a producției, îmbunătățire a calității și protecției mediului”: Asigurând în același timp starea optimă a apei culturilor pentru a promova creșterea producției și îmbunătățirea calității, se reduc infiltrațiile și scurgerile în adâncime și se reduce riscul poluării agricole din surse diseminate.
V. Caz empiric: Un miracol bazat pe date pentru conservarea apei și creșterea producției
Pe o fermă de 350 de hectare cu sisteme de irigații circulare din Midwestul Statelor Unite, managerii au implementat rețeaua de monitorizare a umidității solului HONDE LoRaWAN și au conectat-o cu sistemul VRI al irigatorului central cu pivot. După ce sistemul a funcționat timp de un sezon de creștere, s-a constatat că, din cauza nisipului neuniform al solului, aproximativ 30% din suprafața terenului avea o capacitate extrem de slabă de retenție a apei.
Model tradițional: Irigații uniformă în întreaga zonă, apă insuficientă în regiunile aride și infiltrații adânci de apă în zonele nisipoase.
Mod variabil inteligent: Sistemul comandă aspersorului să reducă automat volumul de apă pulverizată la trecerea prin zone nisipoase și să îl mărească la trecerea prin zone cu o capacitate redusă de reținere a apei.
Rezultat: În ciuda unei reduceri de 22% a cantității totale de apă pentru irigații pe întreaga perioadă de creștere, randamentul mediu de porumb pe întregul câmp a crescut cu 8%, deoarece „punctele de reducere a randamentului” cauzate de stresul cauzat de secetă au fost eliminate. Beneficiile economice directe aduse de conservarea apei și de creșterea producției au permis singure recuperarea completă a investiției în sistem în decurs de un an.
Concluzie
Viitorul agriculturii irigate este destinat să fie un viitor condus de inteligența datelor. Sistemul inteligent de monitorizare a umidității solului de la HONDE, bazat pe LoRaWAN, cu avantajele sale remarcabile de acoperire largă, consum redus de energie, fiabilitate ridicată și implementare ușoară, a rezolvat cu succes principalele probleme ale „măsurătorii inexacte, incapacității de a transmite înapoi și incapacității de a controla cu precizie” în implementarea la scară largă a irigărilor de precizie. Este ca și cum s-ar țese o „rețea neuronală” pentru ca terenul agricol să simtă pulsul apei, permițând fiecărei picături de apă să se miște după cum este necesar și să fie livrată cu precizie. Aceasta nu este doar o inovație tehnologică, ci și o revoluție paradigmatică în managementul irigațiilor. Marchează faptul că producția agricolă a trecut oficial de la bazarea pe precipitații naturale și irigații extinse prin inundații la o eră a irigațiilor inteligente și precise, bazate pe date despre sol în timp real în întreaga regiune, oferind o soluție modernă replicabilă și scalabilă pentru asigurarea securității globale a apei și a alimentelor.
Despre HONDE: În calitate de practician activ în domeniul Internetului Lucrurilor în agricultură și al conservării inteligente a apei, HONDE se dedică integrării celor mai potrivite tehnologii de comunicare cu tehnologii precise de detectare agricolă pentru a oferi clienților soluții inteligente de irigații complete, de la percepție și transmitere, până la luarea deciziilor și execuție. Credem cu tărie că oferirea de date fiecărei picături de apă este cea mai eficientă modalitate de a realiza o dezvoltare agricolă durabilă.
Pentru mai multe informații despre senzorii de sol, vă rugăm să contactați Honde Technology Co., LTD.
WhatsApp: +86-15210548582
Email: info@hondetech.com
Site-ul web al companiei:www.hondetechco.com
Data publicării: 15 decembrie 2025