В процессе трансформации мирового сельскохозяйственного производства в сторону цифровизации и точности, всестороннее понимание условий роста растений стало основой современного управления сельским хозяйством. Отдельные метеорологические данные или данные о поверхности почвы с трудом удовлетворяют требованиям сложных агрономических решений. Компания HONDE инновационно интегрирует трубчатые датчики профиля температуры и влажности почвы, профессиональные сельскохозяйственные метеорологические станции и маломощные системы сбора и передачи данных LoRaWAN, создавая интегрированную интеллектуальную систему совместного восприятия в сельском хозяйстве, работающую по принципу «пространство-земля-сеть». Эта система не только обеспечивает синхронный трехмерный мониторинг климата растительного покрова и водно-тепловых условий корневого слоя, но и предоставляет надежную, экономичную и полную инфраструктуру данных для точного управления крупными фермерскими хозяйствами посредством эффективной сети Интернета вещей.
I. Архитектура системы: Идеальная интеграция трехмерного восприятия и эффективной передачи данных.
1. Космическое восприятие: Профессиональная сельскохозяйственная метеорологическая станция ХОНДЕ
Основные функции: Мониторинг в режиме реального времени ключевых метеорологических параметров, таких как температура воздуха, влажность, скорость и направление ветра, фотосинтетически активное излучение, количество осадков и атмосферное давление.
Сельскохозяйственная ценность: Она предоставляет основные данные для расчета испарения влаги растениями, оценки ресурсов световой энергии, предупреждения о неблагоприятных погодных условиях (заморозки, сильный ветер, проливные дожди) и оценки метеорологических условий для возникновения вредителей и болезней.
2. Датчики для фундамента: трубчатый датчик профиля температуры и влажности грунта HONDE.
Технологический прорыв: благодаря уникальной трубчатой конструкции обеспечивается непрерывный мониторинг профиля объемной влажности почвы и температуры в отдельных точках и на разных глубинах (например, 10 см, 20 см, 40 см, 60 см).
Основные ценности
Анализ динамики воды: наглядное отображение глубины инфильтрации воды после орошения или дождя, фактического водопоглощающего слоя корневой системы и вертикального распределения почвенных резервуаров, значительно превосходящее информационную емкость одноточечных датчиков.
Мониторинг градиента температуры грунта: данные о температуре различных слоев почвы имеют решающее значение для прорастания семян, роста корней и микробной активности.
3. Нейронная сеть: система сбора и передачи данных HONDE LoRaWAN
Сбор данных на месте: маломощный сборщик данных соединяет метеорологическую станцию и трубчатый датчик, отвечающий за агрегацию данных и инкапсуляцию протокола.
Передача на большие расстояния: собранные данные отправляются на шлюз LoRaWAN, расположенный в самой высокой точке или центре фермы, с помощью беспроводной технологии LoRa.
Агрегация в облако: шлюз загружает данные на облачную платформу интеллектуального сельского хозяйства через 4G/оптоволокно. Технология LoRaWAN, благодаря своим характеристикам — большой дальности действия (3-15 километров), низкому энергопотреблению и большой пропускной способности, — стала идеальным выбором для подключения децентрализованных точек мониторинга.
II. Приложения для совместной работы: сценарии анализа данных, где 1+1+1>3
Глубокая оптимизация решений в области орошения – переход от «количества» к «качеству».
Традиционная модель: Орошение основано исключительно на влажности поверхностного слоя почвы или на одной метеорологической точке данных.
Режим совместной работы
Метеорологическая станция предоставляет данные о потребности в испарении (ET0) в режиме реального времени.
Трубчатый датчик позволяет определить фактическую влагоемкость корневого слоя и глубину проникновения воды.
Принятие решений системой: После всестороннего анализа она не только определяет «нужен ли полив», но и точно оценивает «сколько воды нужно полить», чтобы достичь оптимальной глубины инфильтрации, избегая поверхностного полива или глубокого просачивания. Например, в дни с низкой потребностью в испарении, даже если поверхность слегка сухая, при достаточной влажности в глубоких слоях почвы полив можно отложить. И наоборот, в дни с высокой потребностью в испарении необходимо обеспечить достаточный объем полива для компенсации испарения и увлажнения основного корневого слоя.
Преимущества: Ожидается, что это позволит дополнительно оптимизировать водосберегающий эффект на 10-25% и будет способствовать здоровому развитию корневой системы.
2. Точное прогнозирование и зональная защита от заморозков.
Система раннего предупреждения, основанная на взаимодействии между метеорологической станцией и датчиками: когда метеорологическая станция обнаруживает приближение температуры к точке замерзания, срабатывает система раннего предупреждения. В этот момент система использует данные о температуре поверхности и неглубокого слоя грунта, полученные с трубчатых датчиков, расположенных в разных местах.
Точное определение: поскольку влажность почвы оказывает существенное влияние на температуру грунта (влажная почва имеет большую удельную теплоемкость и медленно охлаждается), система может точно определить, в каких участках поля (сухих участках) температура грунта падает быстрее и существует более высокий риск заморозков.
Зональное реагирование: Оно позволяет направлять активацию локальных мер, таких как противообледенительные вентиляторы и орошение, в зонах повышенного риска, а не на работу всей площадки, что позволяет экономить энергию и средства.
3. Комплексное управление водными ресурсами и удобрениями, а также борьба с засолением.
Трубчатые датчики позволяют отслеживать миграцию солей в почвенном профиле до и после орошения.
Сочетая метеорологические данные (например, информацию о сильном испарении с поверхности, вызванном высокой температурой и сильным ветром после орошения), система может предупредить о риске «возврата соли», когда соль накапливается в поверхностном слое вместе с испарением воды, и рекомендовать последующее микроорошение для удаления излишков соли.
4. Калибровка модели урожая и прогнозирование урожайности.
Объединение данных: Обеспечение высокоточного пространственно-временного соответствия метеорологических данных о растительном покрове и данных о состоянии почвы в корневом слое, необходимых для моделей роста сельскохозяйственных культур.
Улучшение модели: Значительное повышение точности моделирования роста сельскохозяйственных культур и прогнозирования урожайности, что обеспечивает надежную основу для планирования фермерских хозяйств, страхования и фьючерсного рынка.
III. Технические преимущества: Почему эта система является предпочтительным выбором для крупных фермерских хозяйств?
Полная размерность данных: одновременное получение данных о климатических факторах, определяющих «небесные» условия, и о реакции почвенного профиля на «подземные» условия для формирования замкнутого цикла принятия решений.
Сеть обеспечивает экономически эффективное покрытие: один шлюз LoRaWAN может охватить всю крупную ферму, не требуя затрат на проводку, потребляя чрезвычайно мало энергии на связь и работая длительное время от солнечной энергии, что приводит к низкой общей стоимости владения.
Информация о профиле незаменима: данные о вертикальном профиле, предоставляемые трубчатым датчиком, являются единственным прямым источником данных для управления глубинными агрономическими мероприятиями, такими как глубокое пополнение водного баланса, засухоустойчивость и водосбережение, а также улучшение засоленности почвы.
Система стабильна и надежна: промышленный дизайн, подходящий для суровых условий сельскохозяйственного производства; технология LoRa обладает высокой помехоустойчивостью, обеспечивая стабильность канала передачи данных.
IV. Эмпирический пример: Системы сотрудничества способствуют эффективному управлению виноградниками.
В одном из элитных винодельческих хозяйств Чили внедрили эту систему совместной работы для повышения точности орошения и улучшения качества урожая. Анализ данных за вегетационный период позволил винодельне обнаружить:
Данные метеорологических станций указывают на то, что ключевыми факторами являются разница температур между днем и ночью, а также продолжительность солнечного сияния в период изменения цвета листвы.
2. Трубчатые датчики показывают, что поддержание умеренного водного стресса на глубине 40-60 см в почвенном профиле наиболее благоприятно для накопления фенольных веществ.
3. На основе прогнозов погоды и данных о влажности почвы в режиме реального времени система точно реализовала стратегию орошения «контроль воды» в период изменения цвета почвы.
В конечном итоге, глубина и сложность вкуса этого винтажного вина получили широкое признание винных критиков. Агроном поместья сказал: «Раньше мы полагались на опыт, чтобы оценить состояние корневой системы. Теперь мы можем «видеть» распределение и движение воды в почве». Эта система позволяет нам точно «выстраивать» среду роста винограда, тем самым «проектируя» вкус вина.
Заключение
Развитие интеллектуального сельского хозяйства опирается на всестороннее и глубокое понимание условий выращивания сельскохозяйственных культур. Система HONDE, объединяющая сельскохозяйственные метеорологические станции, трубчатые датчики профиля почвы и технологию Интернета вещей LoRaWAN, создала трехмерную сетевую цифровую карту от климата растительного покрова до почвы у корней. Она не только предоставляет больше точек данных, но и раскрывает внутреннюю логику «как метеорология влияет на почву» и «как почва реагирует на сельскохозяйственные операции» посредством пространственно-временной корреляции и совместного анализа данных. Это знаменует собой скачок в управлении фермерским хозяйством: от реагирования на отдельные показатели к общей оптимизации и активному регулированию системы «почва-растение-атмосфера», предоставляя практическое эталонное решение для современного сельского хозяйства во всем мире, позволяющее добиться эффективного использования ресурсов, точного контроля рисков и повышения ценности продукции.
О компании HONDE: Являясь лидером в области решений для интеллектуального сельского хозяйства, компания HONDE стремится предоставлять клиентам полный спектр услуг, начиная от точного восприятия и надежной передачи данных до принятия интеллектуальных решений, посредством междисциплинарной интеграции технологий. Мы считаем, что только благодаря синергии данных о земле и пространстве можно в полной мере раскрыть потенциал цифрового сельского хозяйства и обеспечить устойчивое развитие сельскохозяйственного производства.
Для получения дополнительной информации о метеостанциях и датчиках состояния почвы,
Пожалуйста, свяжитесь с компанией Honde Technology Co., LTD.
WhatsApp: +86-15210548582
Email: info@hondetech.com
Веб-сайт компании:www.hondetechco.com
Дата публикации: 15 декабря 2025 г.