Az intelligens mezőgazdaságon belül két fő iparág létezik:
A növénytermesztés, mely magába foglalja a szántó-, gyümölcs-, és zöldségtermesztést, illetve az állattenyésztés. Ezeknek külön követelményei vannak.
A termelés maximalizálása érdekében az erőforrásokat hatékonyan kell felhasználni, ez számos gazdaság esetében a vízpazarlás csökkentésével és a talaj minőségének optimalizálásával kezdődik.
A világ harmada vízhiánnyal küzd, és mivel az egyes országokban a mezőgazdaság a vízkészlet 80%-kát elfogyasztja, míg az öntözés céljából elvont víz 60%-a gyakran el sem jut a növényhez, a helyzetnek sürgősen változnia kell.
A gazdaság sikeressége érdekében a víz-, és tápanyag szintet kezelni kell, azonban az öntözés és a trágyázás hagyományos szezonális vagy termés alapú gyakorlatai nem pontosak, az évszak egészére kiterjedő átlagok szerint.
Ezzel szemben a talaj ellenőrző rendszer segítségével a vízfogyasztás kb 20%-kal csökkenthető a jelenlegi valós tapasztalatok alapján. A talajra vonatkozó éghajlati adatok évről évre változnak, különböző anomáliákkal találkozunk, úgy mint új kártevők megjelenése, vagy az extrém időjárás, ezért az adatok elemzése nem csak előny a gazdálkodók számára. Időszerűbb, és valós idejű információra van szükség, hogy a gazdálkodók gyorsan reagálhassanak a tápanyag-, és nedvességtartalomra.
A túl száraz talaj öntözésének vannak előnyei a termésmennyiség szempontjából, azonban a rendszer javasolhatja azt is, hogy nincs szükség öntözésre, ha a talaj nedvességtartalma megfelelő, ezáltal a felhasználó vizet takarít meg.
Hasonlóképp nem előnyös tápanyagot adni a talajhoz, mely már elérte a szükséges tápanyag szintet. A lehető legkisebb erőforrás felhasználás elérése érdekében a maximális növénytermesztéshez sokkal részletesebb adatokra van szükség, mint ami eddig rendelkezésre állt. Az adatokat nem gazdaságonként, hanem mezőnként kell gyűjteni.
Az adatgyűjtésnek sokkal részletesebbnek kell lennie, lehetővé téve, hogy betekintést nyerjünk a szántóföldek talajviszonyának valós idejű adataiba, azért, hogy a gazdálkodók gyorsan reagálhassanak az adatokra az alkalmazásokon keresztül.
A talajnedvesség csak a precíziós mezőgazdaság egyik aspektusa, és ez a cikk az adatbevitel széles skáláját részletezi, például a paradicsom esetében.
Ezt precíziós gazdálkodásnak hívják, mely lehetővé teszi a meghatározott területekről való elemzést, összefüggést, cselekvést.
A precíziós gazdálkodás az érzékelő szenzorok adataira támaszkodik, mely rendszeresen szolgáltat adatokat a talajnedvességről, a pH szintről, a hőmérsékletről, és a tápanyagszintről.
IoT és Adatkapcsolat
A precíziós gazdaság teljes mértékben a kapcsolatokra támaszkodik, így a költséghatékony érzékelők által gyűjtött adatok továbbíthatók egy központi adatfeldolgozó erőforrásba.
Vezetékes kapcsolatok nem kerülhetnek szóba, a vezeték nélküli kapcsolatok jelentik az egyetlen praktikus opciót. A gazdák rengeteg lehetőségből választhatnak. Nehéz választani a lehetőségek közül egészen a mobilhálózatoktól a műholdas kapcsolatokig, nem úgy, mint a LoRaWAN esetében, amely egy alacsony fogyasztású szélessávú helyi hálózat (LPWAN).
Fontos, hogy a precíziós mezőgazdaság nem igényel nagy adatmennyiséget, mint amelyet a nagyobb mobilhálózatok biztosítani tudnak. A szenzorok kis adatcsomagokat továbbítanak, mint például a talaj nedvességszintje.
Egy burgonyatermesztő számára költségtakarékosabb, ha van olyan SIM kártyás havidíjas mobil kapcsolata, amely kapcsolatban van a termőföld minden érzékelőjével.
A számla és a számlázás költsége meghaladja a potenciális hozamelőnyt. Fontos azt is felismerni, hogy a növénytermesztést nagy földrajzi területeken végzik, gyakran távol a fogyasztói mobil lefedettségtől, és minden bizonnyal olyan területeken, ahol nincs közeli áramellátás. Nyilvánvaló, hogy az elektromos kábeleket nem lehet biztonságosan és költséghatékonyan vezetni a rizsföldeken vagy a burgonyamezőn és az sem praktikus, hogy az akkumulátort többször cseréljük egy termésciklus során.
Ezért vonzó az a megoldás, amely könnyen telepíthető, hosszú, körülbelül ötéves akkumulátor-élettartamot kínál, és költséghatékonyan integrálható egy eszközbe.
Ez azt jelenti, hogy a precíziós mezőgazdaság csatlakozási lehetőségei vannak az LPWAN-okon, amely az utolsó mérföldeket nyújtja a kiterjesztéshez a mobil vagy vezetékes hálózatokhoz, amelyek szükségesek az érzékelőhálózatok csatlakozásához nagy földrajzi területeken és támogatni az olyan eszközöket, amelyek a hagyományos hálózati lehetőségekkel nem elérhetők.
Miért a LoRaWAN?
Ami a precíziós mezőgazdaságot illeti, a gazdálkodók célja, hogy az eszközöket könnyen lehessen telepíteni, egyszerűen kezelni és ne kelljen támaszkodni vezetékekre. Az is érthető, hogy a napenergia hatástalan, mert a növények növekedésével a leveleik eltakarják a cellákat, valamint a port és a sarat, ez elkerülhetetlen a legtöbb hasonló típusú gazdálkodásban.
A telepítéseknek képesnek kell lenniük hosszú távú áramellátásra is, amely olcsón beágyazható a készülékbe. A kényelmes az lenne, hogy évekig működhessen valami olyan egyszerű eszközzel, mint egy hagyományos AA elem, mert a drága akkumulátortechnológiák költségigényesek, míg az akkumulátorok újratöltését vagy cseréjét igénylő megoldások túl sok emberi interakciót igényelnek - ez túl drága és túl sok időt vesz igénybe növénytermesztőknek.
Végül a telepítési követelmények viszonylag egyszerűek. A kapcsolatoknak nagy távolságúaknak kell lenniük, hogy az eszközök vissza tudjanak kommunikálni egy néhány kilométerre lévő átjáróval. A továbbított adatok kis mennyisége miatt is csak alacsony adatátviteli sebességre van szükségük.
A LoRaWAN tökéletesen megfelel a fenti követelményeknek. Alacsonyabb adatátviteli sebességre van optimalizálva, és sok kilométeren keresztül képes adatokat továbbítani. Ezenkívül alacsony fogyasztású, és mivel univerzális protokollokra támaszkodik, a kapcsolat költségei több eszközön is megoszthatók. Például a LoRaWAN kapcsolatot a talajérzékelők, a mezőgazdasági gépek és más alkalmazások is megoszthatják.
Az egyszerű LoRaWAN átjáró telepítés és a felhőalapú hálózatkezelés lehetővé teszi az alkalmazások alacsony költséggel történő megvalósítását és az egyedi ügyféligények alapján történő gyors bővítést. Az IoT-kapcsolatok kiépítésének és kezelésének ez a modern megközelítése nem felel meg a hagyományos cellás modelleknek vagy a saját technológiáknak.
Talajnedvesség érzékelő
A vezeték nélkül csatlakoztatott talajnedvesség-érzékelő lehetővé teszik a gazdálkodók számára, hogy jobb öntözési döntéseket hozzanak a megnövekedett hozam érdekében, intelligens talajnedvesség-mérésekkel. A TEKTELIC CLOVER – LoRaWAN® Mezőgazdasági Talajnedvesség, Páratartalom, Hőmérséklet és Fény -érzékelő költséghatékony módon mérnek az aktív gyökérzónában a növények optimális öntözésének biztosítása érdekében. A vízzáró és időjárásálló szondák robusztusak, és a mezőn hagyhatók. A vezeték nélküli LoRaWAN kapcsolat révén a szonda elhelyezése rugalmas és a telepítése egyszerű, így az eszközöket az öntözési igények alapján könnyedén lehet mozgatni a mezőkön.
Az üvegházakban például a paradicsom vagy a virág terméshozama nagymértékben függ a termesztés környezeti viszonyaitól. A TEKTELIC CLOVER a környezeti fényintenzitás megfigyelésére is alkalmas, így üvegházakban is kiválóan alkalmazható
Vízszint érzékelése
A Milesight EM400-UDL ultrahangos szintérzékelőt úgy tervezték, hogy mérje a tartály szintjét vagy a nyílt vizek vízszintjét. Robusztus és zárt, hogy megakadályozza a korróziót és a meghibásodást. Az EM400-UDL rendkívül pontos távolságmérést biztosít különféle alkalmazásokhoz zord környezetben, például árvízfigyelés, szennyvízkezelés, szemcsék vagy műtrágya telítettségi szintjének figyelemmel kísérése. A mérés a közeli tárgyakból átvitt és visszaverődő ultrahangos hullámokon alapul.
Üvegházak CO2-szintjének megfigyelése
Az öntözésen és a műtrágyázáson kívül üvegházak esetén fontos tudni a levegő páratartalmát, hőmérsékletét és CO2-szintjét. A Milesight kültéri EM500-CO2 LoRaWAN Hőméréklet, Páratartalom, Légnyomás és CO2 érzékelőt gáznemű szén-dioxid (CO2) mérésére tervezték, és támogatja a hőmérséklet, páratartalom és légnyomás mérését is.
Komposzt Hőmérsékletének Érzékelése
A komposztálás sebessége fizikai és kémiai tényezőktől is függ. A komposzthalom hőmérséklete elsősorban a mikrobiális tevékenység következtében a kupacban keletkező anyagcsere-hő terméke. A komposzt hőmérsékletét az ideális eredmény érdekében a teljes folyamat során ellenőrizni kell, ehhez nyújt felbecsülhetetlen segítséget a KOU20 Komposzt hőmérséklet érzékelő, ezzel szükségtelenné válik a drága és időigényes kézi hőmérséklet mérés.
A SENZEMO KOU20 Senstick LoRaWAN Komposzt Hőmérséklet Érzékelő alkalmazásával a komposzt vagy a gabona tárolási hőmérséklet ellenőrzése könnyedén automatizálható.
ÖSSZEGZÉS
A LoRaWAN az ideális technológia a precíziós mezőgazdasághoz, mivel könnyen telepíthető, képes lefedettséget biztosítani nagy földrajzi területeken, és az általa kínált kapacitás több mint megfelelő a mezőgazdasági alkalmazások igényeihez. A fejlesztők folyamatosan bővülő LoRaWAN ökoszisztémájának folyamatos növekedése azt jelenti, hogy megvalósul az a vízió, amely olyan alkalmazásokról szól, amelyek összesítik a LoRaWAN-on keresztül összekapcsolt, különböző eszközök adatait. Ami a gazdák számára lenyűgöző hozamot fog jelenteni. Ezenkívül forradalmasítani fogja az ökoszisztémát szövetkezetekkel, mezőgazdasági kereskedőkkel, élelmiszer-feldolgozókkal, sőt szupermarketekkel is, akik szintén profitálhatnak az adatbázisuk és algoritmusaik technológiájából magas hozzáadott értékű szolgáltatások létrehozása érdekében, és biztosíthatják az élelmiszerláncot a gazdaságoktól a vevőkig.
