Confruntându-se cu provocările principale legate de costurile ridicate de implementare, distanțele scurte de comunicare și consumul ridicat de energie în monitorizarea mediului în producția agricolă, implementarea la scară largă a agriculturii inteligente are nevoie urgentă de o infrastructură Internet of Things fiabilă, economică și completă. Compania HONDE integrează tehnologia de detectare de ultimă generație cu comunicații pe arie largă cu consum redus de energie pentru a lansa un sistem integrat de monitorizare agricolă inteligentă, centrat pe colectoare de date LoRa/LoRaWAN. Acest sistem colectează date prin intermediul senzorilor de sol distribuiți și al stațiilor meteorologice și le agregă cu gateway-uri LoRa, construind o rețea neuronală de percepție complet dimensională, cu acoperire largă, consum redus de energie și rentabilă pentru terenurile agricole, realizând cu adevărat un salt de la „inteligență punctuală” la „inteligență la nivel de fermă”.
I. Arhitectura sistemului: Paradigma Internetului Lucrurilor LPWAN colaborativ pe trei niveluri
Stratul de percepție: Terminale de detectare pentru coordonarea spațiu-sol
Unitate de fundație: Senzor multiparametric HONDE pentru sol: Monitorizează conținutul volumetric de apă din sol, temperatura, conductivitatea electrică (salinitatea), unele modele acceptă azot nitrați sau valoarea pH-ului și acoperă în profunzime stratul radicular central al culturilor.
Unitate spațială: Stația meteorologică agricolă compactă HONDE: Monitorizează temperatura și umiditatea aerului, radiația fotosintetic activă, viteza și direcția vântului, precipitațiile și presiunea atmosferică, captând factorii climatici cheie ai schimbului de energie și materiale în coronament.
Nivel de transport: rețea de arie largă LoRa/LoRaWAN cu consum redus de energie
Echipament de bază: colector de date și gateway HONDE LoRa.
Colector de date: Conectat la senzori, responsabil pentru citirea, împachetarea și transmiterea wireless a datelor prin protocolul LoRa. Designul său cu consum ultra-redus de energie, în combinație cu panourile solare, permite funcționarea continuă pe teren timp de mai mulți ani, fără întreținere.
Gateway: Ca stație de releu de rețea, primește date trimise de toți colectorii aflați pe o rază de câțiva kilometri (de obicei 3 până la 15 kilometri, în funcție de mediu), apoi le transmite înapoi către serverul cloud prin 4G/Ethernet. Un singur gateway poate gestiona cu ușurință sute de noduri de senzori.
Nivelul platformei: Fuziunea datelor în cloud și aplicațiile inteligente
Datele sunt decodificate, stocate, analizate și vizualizate în cloud.
Ii. Avantaje tehnice: De ce să alegeți LoRa/LoRaWAN?
Acoperire largă și penetrare puternică: Comparativ cu ZigBee și Wi-Fi, LoRa are o distanță de comunicare de câțiva kilometri pe terenuri agricole deschise și poate penetra eficient coronamentul culturilor, ceea ce îl face foarte potrivit pentru mediile agricole cu teren complex și multe obstacole.
Consum extrem de redus de energie și durată lungă de viață a bateriei: Nodurile senzoriale sunt în mare parte într-o stare inactivă și se trezesc doar la intervale regulate pentru a trimite date, permițând sistemului de alimentare cu energie solară să funcționeze stabil chiar și pe vreme ploioasă continuă și reducând semnificativ costurile de implementare și întreținere.
Capacitate mare și concurență ridicată: LoRaWAN adoptă o arhitectură de rețea în stea și o rată de date adaptivă. Un singur gateway se poate conecta la un număr mare de terminale, satisfăcând cererea de implementare densă de senzori în fermele de mari dimensiuni.
Fiabilitate și securitate ridicate: Utilizând tehnologia wireless cu spectru extins, are o capacitate puternică anti-interferențe. Transmiterea datelor acceptă criptare end-to-end pentru a asigura securitatea datelor agricole.
Standardizare și deschidere: LoRaWAN este un standard deschis pentru Internetul Lucrurilor, care evită dependența de un furnizor și facilitează extinderea sistemului și actualizările viitoare.
Iii. Scenarii de aplicații la scară largă în agricultura inteligentă
1. Gestionarea precisă a apei și a îngrășămintelor pentru culturile de câmp
Practică: Pe sute sau chiar mii de acri de câmpuri de porumb și grâu, senzorii de umiditate/salinitate a solului sunt implementați într-un model de grilă, împreună cu mai multe stații meteorologice. Toate datele sunt colectate prin rețeaua LoRa.
Valoare: Platforma generează hărți variabile de prescripție pentru irigații și fertilizări pe baza datelor complete de variație a câmpului, care pot fi trimise direct către mașini inteligente de irigații sau către mașini integrate cu apă și îngrășăminte, echipate cu controlere pentru execuție. Pentru a obține o creștere echilibrată în întreaga regiune, se așteaptă ca apa și îngrășămintele să poată fi economisite cu 20-35%.
2. Reglarea precisă a microclimatului în livezi și agricultură instalată
Practică: Instalați stații meteorologice în diferite zone ale livezii (vârful pantei, baza pantei, în direcția vântului și sub vânt) și instalați senzori de sol sub pomi fructiferi reprezentativi.
Valoare
Monitorizarea în timp real a distribuției microscopice a condițiilor meteorologice dezastruoase, cum ar fi înghețul și vânturile calde și uscate, în cadrul parcului este efectuată pentru a obține o avertizare timpurie precisă, precum și pentru prevenirea și controlul pe zone.
Pe baza datelor privind lumina coronamentului și umiditatea solului, sistemul de irigare prin picurare sau micro-aspersoare este conectat și controlat pentru a optimiza alimentarea cu apă și lumină în timpul perioadei de expansiune a fructelor și a îmbunătăți calitatea.
3. Acvacultură și monitorizare a mediului
Practică: Implementați stații meteorologice și gateway-uri LoRa lângă iaz pentru a monitoriza mediul atmosferic. Transmiteți datele senzorilor de calitate a apei prin LoRa.
Valoare: Analizați cuprinzător impactul schimbărilor meteorologice (cum ar fi scăderile bruște ale presiunii aerului și ploile abundente) asupra oxigenului dizolvat și a temperaturii apei din corpurile de apă, emiteți avertizări timpurii privind riscurile de inundare a iazurilor și creșteți automat nivelurile de oxigen.
4. Fundația de date pentru cercetarea agricolă și încredințarea producției
Practică: În studiile de soiuri și cercetarea modelelor de cultivare, implementați rețele de monitorizare la costuri reduse și densitate mare.
Valoare: Obțineți date de mediu continue, de înaltă rezoluție spatiotemporală, oferind suport de date de neegalat pentru calibrarea modelelor și evaluarea agronomică. Furnizorii de servicii pot monitoriza de la distanță întregul mediu al fermei gestionate, realizând un management standardizat al producției bazat pe date.
Iv. Valoarea fundamentală a sistemului HONDE: Transformarea de la tehnologie la beneficii
Cost total de proprietate (TCO) maxim: Reduce semnificativ costul modulelor de comunicații, al facilităților de rețea și al întreținerii pe termen lung, făcând posibilă din punct de vedere economic implementarea rețelelor de senzori de mare densitate și la scară largă.
Rafinarea luării deciziilor: Saltul de la datele „punctuale reprezentative” la datele „pe întregul teren” permite deciziilor de management să răspundă la variațiile spațiale reale din teren.
Funcționare ușoară: Designul wireless și alimentat cu energie solară face instalarea sistemului flexibilă, nefiind necesară aproape nicio inspecție zilnică pe teren. Toate echipamentele pot fi gestionate prin intermediul cloud-ului.
Digitalizarea activelor: A fost construit un mediu digital gemen în timp real care acoperă întreaga fermă, oferind active de date fiabile pentru evaluarea, tranzacționarea, asigurarea și instrumentele financiare derivate ale activelor agricole.
V. Caz empiric: Renașterea digitală a unei ferme de o mie de mu
Într-o fermă modernă care acoperă 1.200 mu în Câmpia Chinei de Nord, HONDE a implementat o rețea de monitorizare care include 80 de noduri de umiditate a solului, 4 stații meteorologice și 2 gateway-uri LoRa. După ce sistemul este în funcțiune:
Deciziile privind irigațiile au trecut de la a se baza pe două puncte reprezentative la date de grilă bazate pe 80 de puncte.
Planul variabil de irigații generat automat de platformă a economisit 28% din apă la prima irigare din primăvară și a îmbunătățit semnificativ uniformitatea răsăririi răsadurilor.
Prin monitorizarea vitezei vântului pe întregul câmp, au fost optimizate traiectoria de operare și punctele de decolare și aterizare ale dronei agricole, iar eficiența operațională a fost crescută cu 40%.
Administratorul fermei a spus: „Anterior, gestionam o suprafață mare de teren pe baza sentimentelor și a experienței. Acum, este ca și cum am gestiona o serie de «pătrate mici» clar vizibile.” Acest sistem nu numai că economisește bani, dar face și managementul simplu, precis și predictiv.
Concluzie
Dezvoltarea la scară largă a agriculturii inteligente se bazează pe o infrastructură similară cu „sistemul nervos al terenurilor agricole”. Sistemul integrat „spațiu-sol-rețea” al HONDE, care utilizează LoRa/LoRaWAN ca „conducție nervoasă” și senzori de sol și meteorologici ca „percepție periferică”, este tocmai realizarea matură a acestui sistem nervos. A rezolvat problema achiziției de date în „ultima milă” a agriculturii inteligente, transformând fiecare respirație și puls al vastelor terenuri agricole într-un flux de date care poate fi utilizat pentru luarea deciziilor la un cost economic. Aceasta nu este doar o victorie tehnologică, ci și o transformare profundă a paradigmei productivității agricole, marcând intrarea oficială a producției agricole în era inteligenței de rețea condusă de date în timp real în întreaga regiune și deschizând o cale digitală clară și replicabilă pentru securitatea alimentară globală și dezvoltarea agricolă durabilă.
Despre HONDE: În calitate de constructor și inovator al infrastructurii Internet of Things (IoT) agricole, HONDE se angajează să integreze cele mai potrivite tehnologii de comunicații cu tehnologii de detectare precisă pentru a oferi clienților soluții agricole inteligente scalabile, complete. Credem cu tărie că o arhitectură tehnică stabilă, economică și deschisă este fundamentală pentru ca agricultura inteligentă să prindă cu adevărat rădăcini în câmpuri și să creeze valoare universală.
Pentru mai multe informații despre stațiile meteo și 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: 12 decembrie 2025