Vzhledem k klíčovým výzvám, jako jsou vysoké náklady na nasazení, krátké komunikační vzdálenosti a vysoká spotřeba energie při monitorování životního prostředí v zemědělské produkci, rozsáhlá implementace inteligentního zemědělství naléhavě potřebuje spolehlivou, ekonomickou a kompletní infrastrukturu internetu věcí (IoT). Společnost HONDE integruje špičkovou senzorickou technologii s nízkopříkonovou širokopásmovou komunikací a spustí integrovaný inteligentní systém monitorování zemědělství zaměřený na datové sběrače LoRa/LoRaWAN. Tento systém shromažďuje data prostřednictvím distribuovaných půdních senzorů a meteorologických stanic a agreguje je pomocí bran LoRa, čímž vytváří širokospektrální, nízkoenergetickou a nákladově efektivní neuronovou síť s plnorozměrným vnímáním pro zemědělskou půdu, čímž se skutečně dosahuje skoku od „jednobodové inteligence“ k „inteligenci na úrovni farmy“.
I. Architektura systému: Třívrstvé kolaborativní paradigma internetu věcí LPWAN
Percepční vrstva: Snímací terminály pro koordinaci mezi vesmírem a zemí
Základová jednotka: Víceparametrový půdní senzor HONDE: Monitoruje objemový obsah vody v půdě, teplotu, elektrickou vodivost (slanost), některé modely podporují měření dusičnanového dusíku nebo hodnoty pH a hluboce pokrývá kořenovou vrstvu plodin.
Vesmírná jednotka: Kompaktní zemědělská meteorologická stanice HONDE: Monitoruje teplotu a vlhkost vzduchu, fotosynteticky aktivní záření, rychlost a směr větru, srážky a atmosférický tlak a zachycuje klíčové klimatické faktory ovlivňující výměnu energie a látek v porostu.
Transportní vrstva: LoRa/LoRaWAN nízkoenergetická rozlehlá síť
Základní vybavení: Sběrač dat a brána HONDE LoRa.
Sběrač dat: Připojen k senzorům a zodpovědný za čtení dat, jejich balení a bezdrátový přenos prostřednictvím protokolu LoRa. Jeho konstrukce s ultra nízkou spotřebou energie v kombinaci se solárními panely umožňuje nepřetržitý provoz v terénu po dobu několika let bez údržby.
Brána: Jako síťová reléová stanice přijímá data odesílaná všemi sběrateli v okruhu několika kilometrů (obvykle 3 až 15 kilometrů v závislosti na prostředí) a poté je přenáší zpět na cloudový server přes 4G/Ethernet. Jedna brána dokáže snadno spravovat stovky senzorových uzlů.
Vrstva platformy: Fúze cloudových dat a inteligentní aplikace
Data jsou dekódována, ukládána, analyzována a vizualizována v cloudu.
II. Technické výhody: Proč zvolit LoRa/LoRaWAN?
Široké pokrytí a silná penetrace: Ve srovnání se ZigBee a Wi-Fi má LoRa komunikační dosah několika kilometrů v otevřené zemědělské půdě a dokáže efektivně proniknout skrz porost, takže je velmi vhodná pro zemědělská prostředí se složitým terénem a mnoha překážkami.
Ultranízká spotřeba energie a dlouhá výdrž baterie: Senzorové uzly jsou většinou v klidovém stavu a probouzejí se pouze v pravidelných intervalech, aby odesílaly data, což umožňuje stabilní provoz solárního systému i za trvalého deštivého počasí a výrazně snižuje náklady na nasazení a údržbu.
Vysoká kapacita a vysoká souběžnost: LoRaWAN využívá hvězdicovou síťovou architekturu a adaptivní rychlost přenosu dat. Jedna brána se může připojit k velkému počtu terminálů, což splňuje požadavky na husté rozmístění senzorů ve velkých farmách.
Vysoká spolehlivost a zabezpečení: Díky bezdrátové technologii s rozprostřeným spektrem má silnou ochranu proti rušení. Přenos dat podporuje šifrování typu end-to-end pro zajištění bezpečnosti zemědělských dat.
Standardizace a otevřenost: LoRaWAN je otevřený standard internetu věcí, který zabraňuje závislosti na dodavateli a usnadňuje rozšiřování systému a budoucí upgrady.
Iii. Scénáře rozsáhlých aplikací v inteligentním zemědělství
1. Přesné hospodaření s vodou a hnojivy pro polní plodiny
Praxe: Na stovkách až tisících akrů kukuřičných a pšeničných polí jsou v mřížce rozmístěny senzory půdní vlhkosti/slanosti spolu s několika meteorologickými stanicemi. Všechna data jsou shromažďována prostřednictvím sítě LoRa.
Hodnota: Platforma generuje variabilní mapy pro zavlažování a hnojení na základě kompletních dat o variabilitě pole, které lze přímo odeslat do inteligentních zavlažovacích systémů nebo integrovaných systémů pro zavlažování a hnojení vybavených řídicími jednotkami k provedení. Pro dosažení vyváženého růstu v celém regionu se očekává úspora vody a hnojiv o 20–35 %.
2. Přesná regulace mikroklimatu v sadech a zemědělských zařízeních
Cvičení: Umístěte meteorologické stanice v různých částech sadu (na vrcholu svahu, na spodku svahu, v návětrné a závětrné části) a pod reprezentativní ovocné stromy nainstalujte půdní senzory.
Hodnota
Pro dosažení přesného včasného varování, prevence a kontroly podle zón se v parku provádí monitorování mikroskopického rozložení katastrofálních povětrnostních podmínek, jako je mráz a horký a suchý vítr, v reálném čase.
Na základě údajů o osvětlení koruny a vlhkosti půdy je propojen a řízen systém kapkové závlahy nebo mikropostřikovačů, aby se optimalizoval přísun vody a světla během období růstu plodů a zlepšila se kvalita.
3. Akvakultura a monitorování životního prostředí
Cvičení: Umístěte meteorologické stanice a LoRa brány u rybníka pro monitorování atmosférického prostředí. Přenášejte data ze senzorů kvality vody prostřednictvím LoRa.
Hodnota: Komplexní analýza dopadu meteorologických změn (jako jsou náhlé poklesy tlaku vzduchu a silné deště) na rozpuštěný kyslík a teplotu vody ve vodních útvarech, včasné varování před rizikem zaplavení rybníků a automatické zvyšování hladiny kyslíku.
4. Datová základna pro zemědělský výzkum a svěření produkce
Praxe: V pokusech s odrůdami a výzkumu kultivačních modelů zavádějte monitorovací sítě s nízkými náklady a vysokou hustotou.
Hodnota: Získávání kontinuálních environmentálních dat s vysokým časoprostorovým rozlišením, což poskytuje bezkonkurenční datovou podporu pro kalibraci modelů a agronomické hodnocení. Poskytovatelé služeb mohou vzdáleně monitorovat celé prostředí spravované farmy a dosahovat tak standardizovaného řízení produkce založeného na datech.
Iv. Klíčová hodnota systému HONDE: Transformace od technologie k přínosu
Maximální celkové náklady na vlastnictví: Výrazně snižuje náklady na komunikační moduly, síťová zařízení a dlouhodobou údržbu, což umožňuje ekonomicky efektivní nasazení rozsáhlých senzorových sítí s vysokou hustotou.
Zdokonalení rozhodování: Přechod od dat „reprezentativních bodů“ k datům „z celého pole“ umožňuje manažerským rozhodnutím reagovat na skutečné prostorové variace v terénu.
Lehký provoz: Bezdrátový a solární design umožňuje flexibilní instalaci systému a téměř žádné denní kontroly v terénu. Veškeré zařízení lze spravovat prostřednictvím cloudu.
Digitalizace aktiv: Bylo vybudováno prostředí digitálního dvojčete v reálném čase, které pokrývá celou farmu a poskytuje spolehlivá datová aktiva pro hodnocení, obchodování, pojištění a finanční deriváty zemědělských aktiv.
V. Empirický případ: Digitální znovuzrození farmy tisíce Mu
V moderní farmě o rozloze 1 200 mu v Severočínské nížině společnost HONDE nasadila monitorovací síť, která zahrnuje 80 uzlů pro měření půdní vlhkosti, 4 meteorologické stanice a 2 LoRa brány. Po spuštění systému:
Rozhodnutí o zavlažování se posunula od založení na dvou reprezentativních bodech k datům z mřížky založeným na 80 bodech.
Variabilní zavlažovací plán automaticky generovaný platformou ušetřil 28 % vody při první jarní závlaze a výrazně zlepšil rovnoměrnost vzejití sazenic.
Monitorováním rychlosti větru v celém poli byla optimalizována provozní dráha a body vzletu a přistání zemědělského dronu a efektivita provozu se zvýšila o 40 %.
Vedoucí farmy řekl: „Dříve jsme spravovali velkou plochu půdy na základě pocitů a zkušeností. Teď je to jako spravovat řadu jasně viditelných ‚malých čtverců‘.“ Tento systém nejen šetří peníze, ale také umožňuje jednoduché, přesné a prediktivní řízení.“
Závěr
Rozsáhlý rozvoj inteligentního zemědělství se opírá o infrastrukturu, která je jako „nervový systém zemědělské půdy“. Integrovaný systém HONDE typu „vesmír-země-síť“, který využívá LoRa/LoRaWAN jako „nervové vedení“ a půdní a meteorologické senzory jako „periferní vnímání“, je přesně zralou realizací tohoto nervového systému. Vyřešil problém sběru dat v „poslední míli“ inteligentního zemědělství a převedl každý dech a tep rozlehlé zemědělské půdy na datový tok, který lze s ekonomickými náklady využít pro rozhodování. Nejde jen o technologické vítězství, ale také o hlubokou transformaci paradigmatu zemědělské produktivity, která označuje oficiální vstup zemědělské produkce do éry síťové inteligence poháněné daty v reálném čase v celém regionu a připravuje jasnou a replikovatelnou digitální cestu pro globální potravinovou bezpečnost a udržitelný rozvoj zemědělství.
O společnosti HONDE: Jakožto tvůrce a inovátor infrastruktury zemědělského internetu věcí (IoT) se společnost HONDE zavázala k integraci nejvhodnějších komunikačních technologií s technologiemi přesného snímání, aby zákazníkům poskytovala komplexní a škálovatelná řešení pro inteligentní zemědělství. Pevně věříme, že stabilní, ekonomická a otevřená technická architektura je základem pro to, aby se inteligentní zemědělství skutečně uchytilo na polích a vytvořilo univerzální hodnotu.
Pro více informací o meteorologických stanicích a půdních senzorech kontaktujte společnost Honde Technology Co., LTD.
WhatsApp: +86-15210548582
Email: info@hondetech.com
Webové stránky společnosti:www.hondetechco.com
Čas zveřejnění: 12. prosince 2025