Menghadapi cabaran berganda iaitu kekurangan air global dan kecekapan rendah dalam penggunaan air pertanian, model pengairan tradisional berdasarkan pengalaman atau urutan tetap tidak lagi mampan. Teras pengairan tepat terletak pada "bekalan atas permintaan", dan persepsi yang tepat serta penghantaran "permintaan" yang cekap telah menjadi penghalang utama. Syarikat HONDE telah mengintegrasikan sensor kelembapan tanah berketepatan tinggi secara mendalam dengan teknologi pemerolehan dan penghantaran data LoRaWAN kawasan luas berkuasa rendah untuk melancarkan penyelesaian Internet of Things pengairan pintar generasi baharu. Sistem ini, dengan kecekapan ekonomi, kebolehpercayaan dan kapasiti liputan yang belum pernah terjadi sebelumnya, mengubah keputusan pengairan daripada "tekaan" kepada "didorong data" berdasarkan keadaan air sebenar di ladang, menyediakan asas teknikal yang kukuh untuk transformasi digital pertanian pengairan.
I. Komposisi Sistem: Pautan lancar daripada “Degupan Jantung Tanah” kepada “Pembuatan Keputusan Awan”
Lapisan Persepsi: "Pengakap Air" Jauh ke dalam Sistem Akar
Sensor kelembapan tanah berbilang kedalaman HONDE: Digunakan dalam lapisan akar teras tanaman (seperti 20cm, 40cm, 60cm), ia mengukur kandungan air volumetrik tanah, suhu dan kekonduksian elektrik (EC) dengan tepat. Datanya secara langsung mencerminkan "isipadu air minuman" tanaman dan kepekatan larutan tanah, berfungsi sebagai asas utama untuk mengarahkan pengairan.
Susun atur titik strategik: Berdasarkan variasi tekstur tanah, rupa bumi dan peta penanaman tanaman di ladang, susun atur titik berasaskan grid atau perwakilan dijalankan untuk benar-benar mencerminkan taburan ruang air di seluruh ladang.
Lapisan Pengangkutan: "Lebuh raya maklumat halimunan" yang luas
Pengumpul data HONDE LoRa: Disambungkan kepada sensor tanah, ia bertanggungjawab untuk pengumpulan data, pembungkusan dan penghantaran tanpa wayar. Ciri penggunaan kuasa ultra rendahnya, digabungkan dengan panel bekalan kuasa solar kecil, membolehkan operasi lapangan berterusan selama 3 hingga 5 tahun tanpa penyelenggaraan.
Gerbang LoRaWAN: Sebagai hab serantau, ia menerima data yang dihantar oleh semua pengumpul dalam radius 3 hingga 15 kilometer dan memuat naiknya ke awan melalui 4G/Ethernet. Gerbang tunggal boleh meliputi beribu-ribu atau puluhan ribu ekar tanah ladang dengan mudah, dan kos penggunaan rangkaian adalah sangat rendah.
Lapisan pembuatan keputusan dan pelaksanaan: Gelung tertutup pintar dari data ke tindakan
Enjin keputusan pengairan berasaskan awan: Platform ini mengira keperluan pengairan secara automatik berdasarkan data kelembapan tanah masa nyata, jenis tanaman dan peringkat pertumbuhan, serta permintaan penyejatan meteorologi (yang boleh disepadukan), dan menjana preskripsi pengairan.
Antara muka kawalan yang pelbagai: Melalui protokol API atau Internet of Things, ia boleh mengawal pelbagai peralatan pengairan secara fleksibel seperti mesin pengairan pemercik pangsi pusat, injap solenoid pengairan titisan dan stesen pam, mencapai pelaksanaan yang tepat dari segi masa, kuantiti dan zon.
II. Kelebihan Teknikal: Mengapakah LoRaWAN + Sensor Kelembapan Tanah?
Jarak ultra jauh dan liputan berkuasa: Teknologi LoRa mempunyai kelebihan komunikasi yang ketara di tanah ladang terbuka, dengan jarak penghantaran hop tunggal yang panjang, menyelesaikan masalah liputan isyarat dengan sempurna di kawasan tanah ladang yang luas tanpa memerlukan peralatan geganti yang mahal.
Penggunaan tenaga serta kos operasi dan penyelenggaraan yang sangat rendah: Nod sensor berada dalam keadaan "tidur" untuk sebahagian besar masa, hanya bangun beberapa kali sehari untuk menghantar data, membolehkan sistem bekalan kuasa solar beroperasi dengan stabil walaupun dalam cuaca hujan berterusan, mencapai operasi hampir "sifar penggunaan tenaga" dan penggunaan "sifar pendawaian", dan mengurangkan jumlah kos pemilikan dengan ketara.
Ketumpatan tinggi dan kapasiti besar: Rangkaian LoRaWAN menyokong akses terminal yang besar, membolehkan sensor digunakan di lapangan pada ketumpatan yang munasabah, dengan itu mencirikan variasi ruang kelembapan tanah dengan tepat dan meletakkan asas untuk pengairan yang berubah-ubah.
Kebolehpercayaan yang luar biasa: Beroperasi dalam jalur frekuensi Sub-GHz tanpa lesen, ia mempunyai keupayaan anti-gangguan yang kuat dan penembusan isyarat yang baik, dan boleh bertahan dengan stabil dalam persekitaran yang kompleks seperti perubahan kanopi dan hujan semasa musim tanam tanaman.
Iii. Senario Aplikasi Teras dan Strategi Pengairan Ketepatan
Pengairan automatik yang dicetuskan oleh ambang
Strategi: Tetapkan ambang had atas dan bawah untuk kandungan lembapan tanah untuk tanaman yang berbeza dan pada peringkat pertumbuhan yang berbeza. Apabila sensor mengesan bahawa kandungan lembapan berada di bawah ambang had bawah, sistem akan mengeluarkan arahan pembukaan secara automatik kepada injap pengairan di kawasan yang sepadan. Ia akan tertutup secara automatik apabila had atas dicapai.
Nilai: Pastikan kandungan lembapan dalam zon akar tanaman sentiasa dikekalkan dalam julat ideal, elakkan kemarau dan tekanan banjir, dan capai "pengisian semula air atas permintaan", yang boleh menjimatkan purata 25-40% air.
2. Pengairan berubah-ubah berdasarkan variasi ruang
Strategi: Dengan menganalisis data daripada sensor yang disusun grid, jana peta taburan ruang kelembapan tanah di ladang. Berdasarkan ini, sistem memacu peralatan pengairan dengan fungsi yang berubah-ubah (seperti mesin pangsi pusat VRI) untuk menyiram lebih banyak di kawasan gersang dan kurang atau tiada langsung di kawasan lembap.
Nilai: Meningkatkan keseragaman air di seluruh ladang dengan ketara, menghapuskan "kekurangan" hasil yang disebabkan oleh tekstur tanah yang tidak sekata, mencapai peningkatan pengeluaran yang seimbang sambil menjimatkan air, dan meningkatkan kecekapan air sebanyak lebih daripada 30%.
3. Pengurusan air dan baja yang pintar dan bersepadu
Strategi: Gabungkan data daripada sensor EC tanah untuk memantau perubahan kemasinan tanah selepas pengairan. Semasa pengairan, berdasarkan keperluan nutrien tanaman dan nilai EC tanah, perkadaran dan masa suntikan baja dikawal dengan tepat untuk mencapai "gandingan air dan baja".
Nilai: Mencegah kerosakan garam dan pelarutan nutrien yang disebabkan oleh persenyawaan yang berlebihan, meningkatkan kadar penggunaan baja sebanyak 20-30%, dan melindungi kesihatan tanah.
4. Penilaian Prestasi dan pengoptimuman sistem pengairan
Strategi: Pemantauan berterusan perubahan dinamik kelembapan tanah pada kedalaman yang berbeza sebelum, semasa dan selepas pengairan dapat menilai kedalaman penyusupan, keseragaman dan kecekapan pengairan air pengairan dengan tepat.
Nilai: Mengesan masalah yang wujud dalam sistem pengairan (seperti muncung tersumbat, kebocoran paip dan reka bentuk yang tidak munasabah), dan mengoptimumkan sistem pengairan secara berterusan untuk mencapai pengurusan sistem pengairan yang cekap.
Iv. Perubahan Asas yang Disebabkan oleh Sistem
Daripada "pengairan tepat pada masanya" kepada "pengairan mengikut permintaan": Asas untuk membuat keputusan berubah daripada masa kalendar kepada keperluan fisiologi sebenar tanaman, mencapai peruntukan sumber air yang optimum.
Daripada "pemeriksaan manual" kepada "persepsi jarak jauh": Pengurus boleh mendapatkan pemahaman yang komprehensif tentang keadaan kelembapan tanah di semua ladang melalui telefon bimbit atau komputer, sekali gus mengurangkan intensiti tenaga kerja dan meningkatkan kecekapan pengurusan.
Daripada "pengairan seragam" kepada "pembolehubah tepat": Mengakui dan mengurus heterogeniti spatial di lapangan untuk mengubah pengairan daripada ekstensif kepada tepat adalah selaras dengan intipati teras pertanian tepat moden.
Daripada "matlamat tunggal pemuliharaan air" kepada "sinergi berbilang matlamat peningkatan pengeluaran, peningkatan kualiti dan perlindungan alam sekitar": Sambil memastikan keadaan air tanaman yang optimum untuk menggalakkan peningkatan pengeluaran dan peningkatan kualiti, ia mengurangkan rembesan dan larian air yang dalam, dan mengurangkan risiko pencemaran bukan sumber titik pertanian.
V. Kes Empirikal: Keajaiban Pemuliharaan Air dan Peningkatan Pengeluaran Berasaskan Data
Di ladang pemercik bulat seluas 850 ekar di Midwestern Amerika Syarikat, pengurus telah menggunakan rangkaian pemantauan kelembapan tanah HONDE LoRaWAN dan menghubungkannya dengan sistem VRI pemercik pangsi pusat. Selepas sistem itu beroperasi selama satu musim penanaman, didapati bahawa disebabkan oleh kepasiran tanah yang tidak sekata, kira-kira 30% daripada kawasan ladang mempunyai kapasiti pengekalan air yang sangat lemah.
Model tradisional: Pengairan seragam di seluruh kawasan, air tidak mencukupi di kawasan gersang, dan rembesan air yang dalam di kawasan berpasir.
Mod pembolehubah pintar: Sistem ini mengarahkan pemercik untuk mengurangkan isipadu semburan air secara automatik apabila melalui kawasan berpasir dan meningkatkannya apabila melalui kawasan yang mempunyai kapasiti pegangan air yang lemah.
Hasil: Walaupun terdapat pengurangan sebanyak 22% dalam jumlah air pengairan sepanjang tempoh pertumbuhan, purata hasil jagung di seluruh ladang meningkat sebanyak 8%, apabila "titik pengurangan hasil" yang disebabkan oleh tekanan kemarau telah dihapuskan. Faedah ekonomi langsung yang dibawa oleh pemuliharaan air dan peningkatan pengeluaran sahaja membolehkan pemulihan sepenuhnya pelaburan sistem dalam tempoh satu tahun.
Kesimpulan
Masa depan pertanian pengairan pasti akan menjadi masa depan yang didorong oleh kecerdasan data. Sistem pemantauan kelembapan tanah pintar HONDE berdasarkan LoRaWAN, dengan kelebihannya yang luar biasa iaitu liputan yang luas, penggunaan kuasa yang rendah, kebolehpercayaan yang tinggi dan penggunaan yang mudah, telah berjaya menyelesaikan masalah teras "pengukuran yang tidak tepat, ketidakupayaan untuk menghantar balik dan ketidakupayaan untuk mengawal dengan tepat" dalam pelaksanaan pengairan tepat berskala besar. Ia seperti menjalin "rangkaian saraf" untuk tanah ladang mengesan denyutan air, membolehkan setiap titisan air bergerak mengikut keperluan dan dihantar dengan tepat. Ini bukan sekadar inovasi teknologi, tetapi juga revolusi paradigma dalam pengurusan pengairan. Ia menandakan bahawa pengeluaran pertanian secara rasmi telah beralih daripada bergantung pada hujan semula jadi dan pengairan banjir yang meluas kepada era pengairan pintar dan tepat berdasarkan data tanah masa nyata di seluruh rantau, menyediakan penyelesaian moden yang boleh direplikasi dan diskalakan untuk memastikan keselamatan air dan makanan global.
Mengenai HONDE: Sebagai pengamal aktif Internet Pelbagai Benda pertanian dan pemuliharaan air pintar, HONDE berdedikasi untuk mengintegrasikan teknologi komunikasi yang paling sesuai dengan teknologi penderiaan pertanian yang tepat untuk menyediakan penyelesaian pengairan pintar hujung ke hujung kepada pelanggan daripada persepsi, penghantaran kepada pembuatan keputusan dan pelaksanaan. Kami percaya bahawa memperkasakan setiap titisan air dengan data adalah cara paling berkesan untuk mencapai pembangunan pertanian yang mampan.
Untuk maklumat lanjut tentang sensor tanah, sila hubungi Honde Technology Co., LTD.
WhatsApp: +86-15210548582
Email: info@hondetech.com
Laman web syarikat:www.hondetechco.com
Masa siaran: 15 Dis-2025