Әлемдік су тапшылығы мен ауыл шаруашылығында суды пайдаланудың төмен тиімділігі сияқты қос қиындықтарға тап болған кезде, тәжірибеге немесе бекітілген тізбектерге негізделген дәстүрлі суару модельдері енді тұрақты емес. Дәл суарудың негізі «сұраныс бойынша ұсыныста» жатыр, ал «сұранысты» дәл қабылдау және тиімді беру негізгі кедергіге айналды. HONDE компаниясы жаңа буын интеллектуалды суару «Заттар интернеті» шешімін іске қосу үшін жоғары дәлдіктегі топырақ ылғалдылығы сенсорларын төмен қуатты кең ауқымды LoRaWAN деректерін жинау және беру технологиясымен терең біріктірді. Бұл жүйе бұрын-соңды болмаған экономикалық тиімділік, сенімділік және қамту қабілетімен суару шешімдерін егістіктердегі нақты су жағдайларына негізделген «болжаудан» «деректерге негізделгенге» өзгертеді, бұл суару ауыл шаруашылығын цифрлық трансформациялау үшін берік техникалық негізді қамтамасыз етеді.
I. Жүйенің құрамы: «Топырақтың жүрек соғысынан» «Бұлтты шешім қабылдауға» дейінгі үздіксіз байланыс
Қабылдау қабаты: тамыр жүйесіне терең енген «Су барлаушысы»
HONDE көп тереңдіктегі топырақ ылғалдылық сенсоры: Дақылдардың негізгі тамыр қабатына (мысалы, 20 см, 40 см, 60 см) орналастырылған, ол топырақтың көлемдік су мөлшерін, температурасын және электр өткізгіштігін (ЭК) дәл өлшейді. Оның деректері дақылдардың «ауыз су көлемін» және топырақ ерітіндісінің концентрациясын тікелей көрсетеді, бұл суаруды басқарудың негізгі негізі болып табылады.
Стратегиялық нүктелердің орналасуы: Топырақ құрылымының, жер бедерінің және дақылдарды отырғызу карталарының өзгеруіне негізделіп, егістіктегі судың кеңістіктік таралуын шынымен көрсету үшін торға негізделген немесе репрезентативті нүктелердің орналасуы жүзеге асырылады.
Көлік қабаты: кең ауқымды «көрінбейтін ақпараттық супермагистраль»
HONDE LoRa деректер жинаушысы: Топырақ сенсорларына қосылған, деректерді жинауға, қаптауға және сымсыз таратуға жауапты. Оның өте төмен қуат тұтыну мүмкіндігі шағын күн энергиясымен жабдықтау панельдерімен бірге техникалық қызмет көрсетусіз 3 жылдан 5 жылға дейін үздіксіз далалық жұмысты қамтамасыз етеді.
LoRaWAN шлюзі: Аймақтық хаб ретінде ол барлық жинаушылар жіберген деректерді 3-тен 15 шақырымға дейінгі радиуста қабылдайды және оны 4G/Ethernet арқылы бұлтқа жүктейді. Бір шлюз мыңдаған немесе тіпті ондаған мың акр ауылшаруашылық жерлерін оңай қамти алады, ал желіні орналастыру құны өте төмен.
Шешім қабылдау және орындау деңгейі: деректерден әрекетке дейінгі ақылды тұйық цикл
Бұлтқа негізделген суару туралы шешім қабылдау механизмі: платформа нақты уақыт режиміндегі топырақ ылғалдылығы деректеріне, дақыл түрлері мен өсу кезеңдеріне, сондай-ақ метеорологиялық булану қажеттіліктеріне (біріктірілуі мүмкін) негізделіп, суару талаптарын автоматты түрде есептейді және суару рецептілерін жасайды.
Әртараптандырылған басқару интерфейстері: API немесе Internet of Things хаттамалары арқылы ол орталық айналмалы спринклерлік суару машиналары, тамшылатып суару электромагниттік клапандары және сорғы станциялары сияқты әртүрлі суару жабдықтарын икемді түрде басқара алады, уақыт, сан және аймақтар бойынша дәл орындауға қол жеткізеді.
II. Техникалық артықшылықтар: Неліктен LoRaWAN + топырақ ылғалдылық сенсоры?
Өте ұзақ қашықтық және қуатты қамту: LoRa технологиясы ашық ауыл шаруашылығы жерлерінде айтарлықтай байланыс артықшылықтарына ие, бір реттік беріліс қашықтығының ұзақ болуымен, қымбат релелік жабдықты қажет етпей, ауыл шаруашылығы жерлерінің үлкен аумақтарындағы сигнал қамту мәселесін тамаша шешеді.
Энергия тұтынуы және пайдалану және техникалық қызмет көрсету шығындары өте төмен: Сенсорлық түйіндер уақыттың басым көпшілігінде «ұйқы» күйінде болады, күніне бірнеше рет қана деректер жіберу үшін оянады, бұл күн энергиясымен жабдықтау жүйесінің үздіксіз жаңбырлы ауа райында да тұрақты жұмыс істеуіне мүмкіндік береді, «нөлдік энергия тұтыну» жұмысына және «нөлдік сымдарды» орналастыруға қол жеткізеді және иеленудің жалпы құнын айтарлықтай азайтады.
Жоғары тығыздық және үлкен сыйымдылық: LoRaWAN желісі үлкен терминалдық қолжетімділікті қолдайды, бұл сенсорларды егістікте тиісті тығыздықта орналастыруға мүмкіндік береді, осылайша топырақ ылғалдылығының кеңістіктік өзгеруін дәл сипаттайды және айнымалы суарудың негізін қалайды.
Керемет сенімділік: Лицензияланбаған кіші ГГц жиілік диапазонында жұмыс істей отырып, ол кедергілерге қарсы күшті қабілетке және сигналдың жақсы енуіне ие және дақыл өсіру маусымында шатырдың өзгеруі және жауын-шашын сияқты күрделі орталарға тұрақты түрде төтеп бере алады.
III. Негізгі қолдану сценарийлері және дәл суару стратегиялары
Табалдырықпен іске қосылатын автоматты суару
Стратегия: Әр түрлі дақылдар үшін және әртүрлі өсу кезеңдерінде топырақ ылғалдылығының жоғарғы және төменгі шекті мәндерін орнатыңыз. Сенсор ылғалдылықтың төменгі шекті мәннен төмен екенін анықтаған кезде, жүйе тиісті аймақтағы суару клапанын автоматты түрде ашу командасын береді. Жоғарғы шекке жеткенде ол автоматты түрде жабылады.
Құндылығы: Дақылдардың тамыр аймағындағы ылғалдылықтың әрқашан қолайлы диапазонда сақталуын қамтамасыз ету, құрғақшылық пен су тасқынынан сақтану және «сұраныс бойынша суды толықтыруға» қол жеткізу, бұл судың орташа есеппен 25-40%-ын үнемдеуге мүмкіндік береді.
2. Кеңістіктік өзгеріске негізделген айнымалы суару
Стратегия: Торлы сенсорлардан алынған деректерді талдау арқылы егістіктегі топырақ ылғалдылығының кеңістіктік таралу картасын жасаңыз. Осыған сүйене отырып, жүйе құрғақ жерлерде көбірек, ал ылғалды жерлерде аз немесе мүлдем суармау үшін айнымалы функциялары бар суару жабдықтарын (мысалы, VRI орталық айналмалы машиналары) басқарады.
Құндылығы: Егістік алқаптағы судың біркелкілігін айтарлықтай арттыру, топырақ құрылымының біркелкі еместігінен туындайтын өнімділік «кемшілігін» жою, суды үнемдей отырып, өнімнің теңгерімді өсуіне қол жеткізу және су тиімділігін 30%-дан астамға арттыру.
3. Су мен тыңайтқышты кешенді интеллектуалды басқару
Стратегия: Суарудан кейін топырақтың тұздылығының өзгеруін бақылау үшін топырақтың ЭК сенсорларынан алынған деректерді біріктіріңіз. Суару кезінде дақылдардың қоректік заттарға қажеттілігі мен топырақтың ЭК мәніне негізделіп, «су мен тыңайтқыштың байланысына» қол жеткізу үшін тыңайтқыштарды енгізудің пропорциясы мен уақыты дәл бақыланады.
Құндылығы: Тыңайтқыштардың шамадан тыс қолданылуынан туындаған тұздың зақымдануы мен қоректік заттардың шайылуының алдын алу, тыңайтқыштарды пайдалану деңгейін 20-30%-ға арттыру және топырақтың денсаулығын қорғау.
4. Суару жүйелерінің өнімділігін бағалау және оңтайландыру
Стратегия: Суару алдында, суару кезінде және одан кейін топырақ ылғалдылығының әртүрлі тереңдіктегі динамикалық өзгерістерін үздіксіз бақылау суару суының инфильтрация тереңдігін, біркелкілігін және суару тиімділігін дәл бағалауға мүмкіндік береді.
Құндылығы: Суару жүйесіндегі мәселелерді (мысалы, бітелген саптамалар, құбырлардың ағып кетуі және негізсіз жобалау) диагностикалау және суару жүйесінің өзін тиімді басқаруға қол жеткізу үшін суару жүйесін үздіксіз оңтайландыру.
Iv. Жүйе тудыратын негізгі өзгерістер
«Уақытында суарудан» «сұраныс бойынша суаруға» дейін: шешім қабылдау негізі күнтізбелік уақыттан дақылдардың нақты физиологиялық қажеттіліктеріне ауысады, су ресурстарын оңтайлы бөлуге қол жеткізеді.
«Қолмен тексеруден» «қашықтықтан қабылдауға» дейін: Басшылар ұялы телефондар немесе компьютерлер арқылы барлық егістіктердің топырақ ылғалдылығының жағдайын жан-жақты түсіне алады, бұл еңбек сыйымдылығын айтарлықтай азайтып, басқару тиімділігін арттырады.
«Біркелкі суарудан» «дәл айнымалыларға» дейін: Суаруды экстенсивтіден дәлге ауыстыру үшін егістіктегі кеңістіктік гетерогенділікті мойындау және басқару қазіргі заманғы дәл егіншіліктің негізгі мәніне сәйкес келеді.
«Суды үнемдеудің бірыңғай мақсатынан» «өндірісті арттырудың, сапаны жақсартудың және қоршаған ортаны қорғаудың көп мақсатты синергиясына» дейін: өндірісті арттыруға және сапаны жақсартуға ықпал ету үшін дақылдардың оңтайлы су күйін қамтамасыз ете отырып, терең сіңу мен ағынды суларды азайтады және ауылшаруашылықтың нүктелік емес көздерден ластану қаупін азайтады.
V. Эмпирикалық жағдай: Суды үнемдеу және өндірісті арттырудың деректерге негізделген кереметі
Америка Құрама Штаттарының Орта-Батысындағы 850 акр дөңгелек суарғыш фермасында менеджерлер HONDE LoRaWAN топырақ ылғалдылығын бақылау желісін орнатып, оны орталық айналмалы суарғыштың VRI жүйесімен байланыстырды. Жүйе бір өсу маусымы бойы жұмыс істегеннен кейін, топырақтың біркелкі емес құмдылығына байланысты егістік алқабының шамамен 30%-ында суды ұстау қабілеті өте нашар екені анықталды.
Дәстүрлі модель: бүкіл аумақта біркелкі суару, құрғақ аймақтарда судың жеткіліксіздігі және құмды жерлерде судың терең сіңуі.
Ақылды айнымалы режим: Жүйе су шашыратқышқа құмды жерлерден өткен кезде су шашыратқыш көлемін автоматты түрде азайтуды және суды ұстау қабілеті нашар жерлерден өткен кезде оны көбейтуді бұйырады.
Нәтижесі: Өсу кезеңінде суару суының жалпы көлемі 22%-ға азайғанына қарамастан, құрғақшылық стрессінен туындаған «өнімділіктің төмендеу нүктелері» жойылғандықтан, егістік бойынша жүгерінің орташа өнімділігі 8%-ға өсті. Суды үнемдеу және өндірісті арттыру арқылы келтірілген тікелей экономикалық пайда жүйеге салынған инвестицияны бір жыл ішінде толық қайтаруға мүмкіндік берді.
Қорытынды
Суармалы егіншіліктің болашағы деректер интеллектімен басқарылатын болашақ болатыны сөзсіз. HONDE компаниясының LoRaWAN негізіндегі интеллектуалды топырақ ылғалдылығын бақылау жүйесі кең қамту, төмен қуат тұтыну, жоғары сенімділік және оңай орналастыру сияқты ерекше артықшылықтарымен дәл суаруды кең көлемде енгізудегі «дәл емес өлшеу, кері беру мүмкін еместігі және дәл бақылау мүмкін еместігі» сияқты негізгі мәселелерді сәтті шешті. Бұл ауылшаруашылық жерлеріне судың импульсін сезіну үшін «нейрондық желіні» тоқу сияқты, бұл әрбір тамшы судың қажетінше қозғалуына және дәл жеткізілуіне мүмкіндік береді. Бұл тек технологиялық инновация ғана емес, сонымен қатар суаруды басқарудағы парадигмалық төңкеріс. Бұл ауылшаруашылық өндірісінің табиғи жауын-шашын мен кең көлемді су тасқынынан суаруға тәуелділіктен бүкіл аймақ бойынша нақты уақыт режиміндегі топырақ деректеріне негізделген интеллектуалды және дәл суару дәуіріне ресми түрде көшкенін, жаһандық су және азық-түлік қауіпсіздігін қамтамасыз ету үшін қайталанатын және масштабталатын заманауи шешім ұсынатынын білдіреді.
HONDE туралы: Ауыл шаруашылығындағы заттар интернеті мен ақылды суды үнемдеудің белсенді маманы ретінде HONDE тұтынушыларға қабылдаудан бастап шешім қабылдауға және орындауға дейінгі кешенді интеллектуалды суару шешімдерін ұсыну үшін ең қолайлы коммуникациялық технологияларды дәл ауыл шаруашылығын сезу технологияларымен біріктіруге арналған. Біз судың әрбір тамшысын деректермен қамтамасыз ету тұрақты ауыл шаруашылығын дамытудың ең тиімді жолы деп сенімдіміз.
Топырақ сенсоры туралы қосымша ақпарат алу үшін Honde Technology Co., LTD компаниясына хабарласыңыз.
WhatsApp: +86-15210548582
Email: info@hondetech.com
Компания веб-сайты:www.hondetechco.com
Жарияланған уақыты: 2025 жылғы 15 желтоқсан