Интеграция Интернета вещей (IoT) и беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) открывает новые возможности для модернизации сельского хозяйства. Умное сельское хозяйство - одна из ключевых областей применения, где IoT-шлюзы играют ключевую роль в комплексном мониторинге окружающей среды на фермах. В этой статье мы рассмотрим, как IoT-шлюзы могут способствовать точному земледелию, повышению урожайности и улучшению управления фермой.
1. Необходимость экологического мониторинга
По мере роста населения планеты потребность в производстве продуктов питания продолжает увеличиваться. Для решения этой проблемы фермерам необходимы эффективные инструменты для эффективного контроля и управления посевами. Такие факторы окружающей среды, как влажность почвы, температура, влажность и освещенность, играют жизненно важную роль в здоровье и урожайности сельскохозяйственных культур. Традиционные ручные методы мониторинга отнимают много времени и зачастую не позволяют получать информацию в режиме реального времени. Именно поэтому IoT-шлюзы вступают в игру.
2. Что такое IoT-шлюз?
IoT-шлюзы служат мостом между IoT-устройствами (такими как датчики и исполнительные механизмы) и облаком. Они собирают данные с различных датчиков, расположенных по всей ферме, и передают их в центральный пункт для анализа. Эти шлюзы обеспечивают бесперебойную связь между наземными датчиками и воздушными платформами, такими как беспилотники.
3. Как IoT-шлюз работает в мониторинге фермы
Давайте подробнее рассмотрим, как IoT-шлюзы могут способствовать мониторингу окружающей среды на фермах:
a. Развертывание датчиков
Фермеры стратегически грамотно размещают датчики IoT под землей (для измерения влажности почвы, уровня питательных веществ и температуры) и над землей (для измерения погодных условий, интенсивности света и влажности). Эти датчики непрерывно собирают данные.
b. Сбор и передача данных
Датчики IoT регулярно (например, каждый час) отправляют данные на наземные шлюзы. Эти шлюзы агрегируют информацию и готовят ее для дальнейшего анализа.
c. Передача данных по воздуху
Именно здесь на помощь приходят беспилотники. Дроны, оснащенные модулями связи, летают над фермой и собирают данные с наземных шлюзов. Дрон действует как мобильный шлюз, пересылая информацию в облако для хранения и анализа (обычно каждые 12 часов).
d. Облачные знания
В облаке сложные алгоритмы обрабатывают собранные данные. Фермеры могут в режиме реального времени получать информацию о состоянии почвы, здоровье культур и изменениях в окружающей среде. Эта информация помогает им принимать обоснованные решения о поливе, внесении удобрений и борьбе с вредителями.
4. Advantages of IoT Gateway in farm environmental monitoring
a. Точное земледелие
- Целевые мероприятия: Используя данные в режиме реального времени, фермеры могут проводить точные мероприятия в случае необходимости. Например, если влажность почвы на определенном участке низкая, вы можете сосредоточить орошение на этом участке, а не на всем поле.
- Сократите нерациональное использование ресурсов: Оптимизируя использование воды и удобрений на основе точных данных, фермеры могут минимизировать потери и сократить расходы.
b. Обнаружение проблем на ранней стадии
- Мониторинг вредителей и болезней: Датчики IoT могут обнаруживать ранние признаки вредителей и болезней. Фермеры получают предупреждения, позволяющие им своевременно принять профилактические меры.
- Адаптация к погодным условиям: Данные о погоде в реальном времени помогают фермерам корректировать планы посадки, чтобы защитить урожай и предотвратить потери в экстремальных условиях.
c. Экономически эффективное решение
- Доступность: IoT-шлюзы экономически эффективны по сравнению с традиционными методами мониторинга. Они позволяют получить ценные сведения, не требуя больших инвестиций в инфраструктуру.
- Масштабируемость: Фермеры могут развернуть несколько шлюзов на больших полях, чтобы обеспечить всестороннее покрытие.
5. Заключение
IoT gateway in farm environmental monitoring becomes more and more important: IoT gateways revolutionize farm environment monitoring by providing timely and accurate data. From precision farming to early problem detection, these gateways enable farmers to make informed decisions, increase crop productivity, and contribute to sustainable food production. As we move towards a more connected and efficient agricultural landscape, IoT gateways will continue to play a vital role in shaping the future of agriculture.
