Изправени пред двойните предизвикателства на глобалния недостиг на вода и ниската ефективност при използването на вода в селското стопанство, традиционните модели за напояване, базирани на опит или фиксирани последователности, вече не са устойчиви. Ядрото на прецизното напояване се крие в „предлагането при търсене“, а прецизното възприемане и ефективното предаване на „търсенето“ се превърнаха в ключово препятствие. Компанията HONDE е интегрирала дълбоко високопрецизни сензори за почвена влажност с нискоенергийна технология за събиране и предаване на данни LoRaWAN за широкообхватно ползване, за да стартира ново поколение интелигентно решение за напояване чрез Интернет на нещата. Тази система, с безпрецедентна икономическа ефективност, надеждност и капацитет на покритие, трансформира решенията за напояване от „предположения“ до „ориентирани към данни“, базирани на реалните водни условия в полетата, осигурявайки солидна техническа основа за дигиталната трансформация на напоителното земеделие.
I. Състав на системата: Безпроблемна връзка от „Сърцебиенето на почвата“ до „Вземане на решения в облака“
Слой на възприятие: „Водният разузнавач“ дълбоко в кореновата система
Многодълбочинен сензор за влажност на почвата HONDE: Разположен в основния коренов слой на културите (например 20 см, 40 см, 60 см), той точно измерва обемното водно съдържание на почвата, температурата и електрическата проводимост (EC). Данните му директно отразяват „обема на питейната вода“ на културите и концентрацията на почвения разтвор, служейки като крайната основа за насочване на напояването.
Стратегическо разположение на точките: Въз основа на вариациите в текстурата на почвата, терена и картите на засаждане на култури на полето, се извършва мрежово или представително точково разположение, за да се отрази реално пространственото разпределение на водата в цялото поле.
Транспортен слой: Огромна „невидима информационна супермагистрала“
HONDE LoRa колектор на данни: Свързан с почвени сензори, той отговаря за събирането на данни, пакетирането им и безжичното им предаване. Ултраниската му консумация на енергия, комбинирана с малки слънчеви панели за захранване, позволява непрекъсната работа на място в продължение на 3 до 5 години без поддръжка.
LoRaWAN шлюз: Като регионален хъб, той получава данни, изпратени от всички събирачи в радиус от 3 до 15 километра, и ги качва в облака чрез 4G/Ethernet. Един шлюз може лесно да покрие хиляди или дори десетки хиляди акра земеделска земя, а цената на внедряването на мрежата е изключително ниска.
Слой за вземане на решения и изпълнение: Интелигентен затворен цикъл от данни до действие
Облачен механизъм за вземане на решения за напояване: Платформата автоматично изчислява нуждите от напояване въз основа на данни за влажността на почвата в реално време, видовете култури и етапите на растеж, както и метеорологичните нужди от изпарение (които могат да бъдат интегрирани), и генерира предписания за напояване.
Разнообразни интерфейси за управление: Чрез API или протоколи за Интернет на нещата, той може гъвкаво да управлява различно напоително оборудване, като например централни спринклерни напоителни машини, електромагнитни клапани за капково напояване и помпени станции, постигайки прецизно изпълнение по отношение на време, количество и зони.
II. Технически предимства: Защо LoRaWAN + сензор за влажност на почвата?
Ултра дълги разстояния и мощно покритие: Технологията LoRa има значителни комуникационни предимства в открити земеделски земи, с голямо разстояние за предаване с един хоп, перфектно решавайки проблема с покритието на сигнала в големи площи земеделски земи, без да е необходимо скъпо релейно оборудване.
Изключително ниска консумация на енергия и разходи за експлоатация и поддръжка: Сензорните възли са в състояние на „спящ“ режим през по-голямата част от времето, като се събуждат само няколко пъти на ден, за да изпращат данни, което позволява на системата за слънчева енергия да работи стабилно дори при продължително дъждовно време, постигайки почти „нулева консумация на енергия“ и „нулево окабеляване“, и значително намалявайки общите разходи за притежание.
Висока плътност и голям капацитет: LoRaWAN мрежата поддържа масивен достъп до терминали, което позволява разполагането на сензори на полето с разумна плътност, като по този начин точно характеризира пространственото изменение на почвената влажност и полага основите за променливо напояване.
Изключителна надеждност: Работейки в нелицензираната честотна лента Sub-GHz, той има силна способност за борба с смущенията и добро проникване на сигнала и може стабилно да се справя със сложни среди като промени в короната на растенията и валежи по време на вегетационния период на културите.
Iii. Основни сценарии на приложение и стратегии за прецизно напояване
Автоматично напояване с прагово задействане
Стратегия: Задайте горни и долни гранични прагове за съдържание на влага в почвата за различните култури и на различни етапи от растежа. Когато сензорът засече, че съдържанието на влага е под долния граничен праг, системата автоматично издава команда за отваряне на напоителния клапан в съответната зона. Той автоматично ще се затвори, когато се достигне горната граница.
Стойност: Осигуряване на поддържане на съдържание на влага в кореновата зона на културите в идеалните граници, избягване на стрес от суша и наводнения и постигане на „възстановяване на вода при поискване“, което може да спести средно 25-40% от водата.
2. Променливо напояване, основано на пространствени вариации
Стратегия: Чрез анализ на данните от мрежово разположените сензори, генерирайте карта на пространственото разпределение на почвената влага в полето. Въз основа на това системата задвижва напоителното оборудване с променливи функции (като например централни шарнирни машини VRI), за да полива повече в сухи райони и по-малко или никакво във влажни райони.
Стойност: Значително подобряване на равномерността на поливането в цялото поле, елиминиране на „недостига“ на добив, причинен от неравномерната текстура на почвата, постигане на балансирано увеличение на производството, като същевременно се пести вода, и подобряване на ефективността на използването на водата с повече от 30%.
3. Интегрирано интелигентно управление на водата и торовете
Стратегия: Комбинирайте данните от сензорите за електрохимична соленост на почвата, за да наблюдавате промените в солеността ѝ след напояване. По време на напояване, въз основа на хранителните нужди на културите и стойността на електрохимичната соленост на почвата, пропорцията и времето на инжектиране на торове се контролират прецизно, за да се постигне „свързване на водата и тора“.
Стойност: Предотвратява увреждането от соли и извличането на хранителни вещества, причинени от прекомерно торене, увеличава степента на използване на торове с 20-30% и защитава здравето на почвата.
4. Оценка на производителността и оптимизация на напоителните системи
Стратегия: Непрекъснатото наблюдение на динамичните промени в почвената влажност на различна дълбочина преди, по време и след напояване може точно да оцени дълбочината на инфилтрация, еднородността и ефективността на напоителната вода.
Стойност: Диагностициране на съществуващи проблеми в напоителната система (като запушени дюзи, течове от тръби и неразумен дизайн) и непрекъснато оптимизиране на напоителната система за постигане на ефективно управление на самата напоителна система.
Iv. Фундаментални промени, предизвикани от системата
От „напояване навреме“ към „напояване при поискване“: Основата за вземане на решения се променя от календарно време към реалните физиологични нужди на културите, постигайки оптимално разпределение на водните ресурси.
От „ръчна инспекция“ до „дистанционно възприятие“: Мениджърите могат да имат цялостна представа за състоянието на почвената влажност на всички полета чрез мобилни телефони или компютри, което значително намалява трудоемкостта и подобрява ефективността на управлението.
От „равномерно напояване“ до „прецизни променливи“: Признаването и управлението на пространствената хетерогенност на полето, за да се премине към прецизно напояване, е в съответствие с основната същност на съвременното прецизно земеделие.
От „единствената цел за опазване на водите“ до „многоцелевата синергия на увеличено производство, подобрено качество и опазване на околната среда“: Като се осигурява оптимално водно състояние на културите, за да се насърчи увеличеното производство и подобреното качество, се намалява дълбокото просмукване и оттичане и се понижава рискът от замърсяване от дисперсионни източници в селското стопанство.
V. Емпиричен случай: Чудо за опазване на водата и увеличено производство, основано на данни
В 850-акрова ферма с кръгови спринклерни системи в Средния Запад на САЩ, мениджърите внедриха мрежата за мониторинг на почвената влажност HONDE LoRaWAN и я свързаха със системата VRI на централния разпръсквач. След като системата беше в експлоатация в продължение на един вегетационен период, беше установено, че поради неравномерната песъчливост на почвата, около 30% от площта на полето има изключително слаб капацитет за задържане на вода.
Традиционен модел: Равномерно напояване в цялата площ, недостатъчно количество вода в сухите райони и дълбоко просмукване на вода в песъчливите зони.
Интелигентен променлив режим: Системата командва спринклерната система автоматично да намалява обема на водната струя при преминаване през песъчливи зони и да го увеличава при преминаване през зони с лоша водозадържаща способност.
Резултат: Въпреки 22% намаление на общото количество вода за напояване през целия период на растеж, средният добив на царевица в цялото поле се е увеличил с 8%, тъй като „точките на намаляване на добива“, причинени от стрес от суша, са били елиминирани. Преките икономически ползи, донесени само от пестенето на вода и увеличеното производство, са позволили пълното възстановяване на инвестицията в системата в рамките на една година.
Заключение
Бъдещето на напояваното земеделие със сигурност ще бъде бъдеще, водено от интелигентни данни. Интелигентната система за мониторинг на почвената влажност на HONDE, базирана на LoRaWAN, с изключителните си предимства като широко покритие, ниска консумация на енергия, висока надеждност и лесно внедряване, успешно реши основните проблеми, свързани с „неточно измерване, невъзможност за обратно предаване и невъзможност за прецизен контрол“ при мащабното внедряване на прецизно напояване. Това е като да се изплете „невронна мрежа“ за земеделската земя, която да усеща пулса на водата, позволявайки на всяка капка вода да се движи според нуждите и да бъде доставяна прецизно. Това не е просто технологична иновация, но и революция в парадигмата в управлението на напояването. Това отбелязва, че селскостопанското производство официално е преминало от разчитане на естествени валежи и екстензивно напояване към ера на интелигентно и прецизно напояване, базирано на данни за почвата в реално време в целия регион, осигурявайки възпроизводимо и мащабируемо съвременно решение за осигуряване на глобална водна и продоволствена сигурност.
За HONDE: Като активен практикуващ селскостопанския Интернет на нещата и интелигентното водоспестяване, HONDE е посветена на интегрирането на най-подходящите комуникационни технологии с прецизни селскостопански сензорни технологии, за да предостави на клиентите си цялостни интелигентни напоителни решения - от възприемане, предаване до вземане на решения и изпълнение. Ние твърдо вярваме, че предоставянето на данни на всяка капка вода е най-ефективният начин за постигане на устойчиво селскостопанско развитие.
За повече информация относно сензорите за почва, моля, свържете се с Honde Technology Co., LTD.
WhatsApp: +86-15210548582
Email: info@hondetech.com
Уебсайт на компанията:www.hondetechco.com
Време на публикуване: 15 декември 2025 г.