Nel processo di trasformazione della produzione agricola globale verso la digitalizzazione e la precisione, una percezione completa dell'ambiente di crescita delle colture è diventata il fondamento fondamentale della moderna gestione agricola. Singoli dati meteorologici o dati superficiali del suolo sono difficili da soddisfare per le esigenze di complesse decisioni agronomiche. L'azienda HONDE integra in modo innovativo sensori tubolari di temperatura e umidità del suolo, stazioni meteorologiche agricole professionali e sistemi di acquisizione e trasmissione dati LoRaWAN a basso consumo e ad ampio raggio, creando un sistema di percezione collaborativa integrato "spazio-terra-rete" per l'agricoltura intelligente. Questo sistema non solo realizza il monitoraggio tridimensionale sincrono del clima della chioma delle colture e delle condizioni idriche e termiche dello strato radicale, ma fornisce anche un'infrastruttura dati affidabile, economica e completa per la gestione precisa di aziende agricole su larga scala attraverso un'efficiente rete IoT.
I. Architettura del sistema: la perfetta integrazione della percezione tridimensionale e della trasmissione efficiente
1. Percezione basata sullo spazio: Stazione meteorologica agricola professionale HONDE
Funzioni principali: monitoraggio in tempo reale di elementi meteorologici chiave quali temperatura dell'aria, umidità, velocità del vento, direzione del vento, radiazione fotosinteticamente attiva, precipitazioni e pressione atmosferica.
Valore agricolo: fornisce input fondamentali per il calcolo dell'evapotraspirazione delle colture, la valutazione delle risorse di energia luminosa, l'allarme per condizioni meteorologiche disastrose (gelo, vento forte, pioggia intensa) e la valutazione delle condizioni meteorologiche per la comparsa di parassiti e malattie.
2. Rilevamento delle fondamenta: sensore tubolare del profilo di temperatura e umidità del terreno HONDE
Innovazione tecnologica: grazie all'adozione di un esclusivo design tubolare, consente il monitoraggio continuo del profilo del contenuto volumetrico di umidità e della temperatura del terreno in singoli punti e a più profondità (ad esempio 10 cm, 20 cm, 40 cm, 60 cm).
Valori fondamentali
Approfondimento sulle dinamiche dell'acqua: visualizza chiaramente la profondità di infiltrazione dell'acqua dopo l'irrigazione o la pioggia, l'effettivo strato assorbente dell'apparato radicale e la distribuzione verticale dei serbatoi del suolo, superando di gran lunga la capacità informativa dei sensori a punto singolo.
Monitoraggio del gradiente di temperatura del suolo: i dati sulla temperatura dei diversi strati del suolo sono fondamentali per la germinazione dei semi, la crescita delle radici e le attività microbiche.
3. Rete neurale: sistema di acquisizione e trasmissione dati HONDE LoRaWAN
Raccolta in loco: il raccoglitore di dati a basso consumo energetico collega la stazione meteorologica e il sensore tubolare, responsabile dell'aggregazione dei dati e dell'incapsulamento del protocollo.
Trasmissione su vasta area: i dati raccolti vengono inviati al gateway LoRaWAN installato nel punto più alto o al centro della fattoria tramite la tecnologia wireless LoRa.
Aggregazione cloud: il gateway carica i dati sulla piattaforma cloud per l'agricoltura intelligente tramite fibra ottica/4G. La tecnologia LoRaWAN, con le sue caratteristiche di lungo raggio (3-15 chilometri), basso consumo energetico e grande capacità, è diventata la scelta ideale per il collegamento di punti di monitoraggio decentralizzati.
Ii. Applicazioni collaborative: scenari di Data Intelligence in cui 1+1+1>3
Ottimizzazione profonda delle decisioni in materia di irrigazione: un salto dalla “quantità” alla “qualità”
Modello tradizionale: l'irrigazione si basa esclusivamente sull'umidità superficiale del suolo o su un singolo punto dati meteorologici.
Modalità collaborativa
La stazione meteorologica fornisce la domanda di evaporazione (ET0) in tempo reale.
Il sensore tubolare fornisce la capacità effettiva di accumulo idrico dello strato radicale e la profondità di infiltrazione dell'acqua.
Decisioni di sistema: dopo un'analisi completa, non solo determina "se irrigare", ma valuta anche accuratamente "quanta acqua irrigare" per raggiungere la profondità di infiltrazione ottimale, evitando irrigazioni superficiali o infiltrazioni profonde. Ad esempio, nei giorni con basso fabbisogno di evaporazione, anche se la superficie è leggermente asciutta, se l'umidità profonda del suolo è sufficiente, l'irrigazione può essere ritardata. Al contrario, nei giorni con elevato fabbisogno di evaporazione, è necessario garantire che il volume di irrigazione sia sufficiente a compensare l'evapotraspirazione e inumidire lo strato radicale principale.
Vantaggi: si prevede che ottimizzerà ulteriormente gli effetti di risparmio idrico del 10-25% e promuoverà lo sviluppo sano degli apparati radicali.
2. Previsione precisa e difesa zonale contro i disastri dovuti al gelo
Allerta precoce collaborativa: quando la stazione meteorologica rileva che la temperatura si sta avvicinando al punto di congelamento, viene attivato un allarme precoce. A questo punto, il sistema richiama i dati di temperatura superficiale e superficiale del suolo dai sensori tubolari posizionati in diverse posizioni.
Giudizio preciso: poiché l'umidità del suolo ha un impatto significativo sulla temperatura del terreno (il terreno umido ha un'elevata capacità termica specifica e si raffredda lentamente), il sistema può determinare con precisione quali aree del campo (aree asciutte) presentano un calo più rapido della temperatura del terreno e un rischio maggiore di gelo.
Risposta a zone: può guidare l'attivazione di misure locali, come ventilatori antigelo e irrigazione in aree ad alto rischio, anziché operazioni a livello di sito completo, per risparmiare energia e costi.
3. Gestione integrata dell'acqua e dei fertilizzanti e gestione del sale
I sensori tubolari possono monitorare la migrazione dei sali nel profilo del terreno prima e dopo l'irrigazione.
Combinando i dati meteorologici (ad esempio se si verifica una forte evaporazione superficiale causata da alte temperature e vento forte dopo l'irrigazione), il sistema può avvisare del rischio di "ritorno del sale", ovvero quando il sale si accumula nello strato superficiale insieme all'evaporazione dell'acqua, e consigliare una successiva microirrigazione per la lisciviazione.
4. Calibrazione del modello di coltura e previsione della resa
Fusione dei dati: fornire dati meteorologici sulla chioma altamente corrispondenti spazio-temporalmente e dati sull'ambiente del suolo dello strato radicale necessari per i modelli di crescita delle colture.
Miglioramento del modello: miglioramento significativo della precisione della simulazione della crescita delle colture e della previsione della resa, fornendo una base affidabile per la pianificazione agricola, l'assicurazione e i futures.
Iii. Vantaggi tecnici: perché questo sistema è la scelta preferita per le aziende agricole su larga scala?
Dimensioni complete dei dati: ottenere simultaneamente i fattori climatici “celestiali” e le risposte del profilo del suolo “sotterraneo” per formare un ciclo chiuso di processo decisionale.
La copertura di rete è economicamente efficiente: un singolo gateway LoRaWAN può coprire l'intera grande fattoria, senza costi di cablaggio, con un consumo energetico di comunicazione estremamente basso e può funzionare a lungo con l'alimentazione solare, con un basso costo totale di proprietà.
Le informazioni sul profilo sono insostituibili: i dati del profilo verticale forniti dal sensore tubolare sono l'unica fonte di dati diretta per la gestione di misure agronomiche approfondite, come il rifornimento di acqua profonda, la resistenza alla siccità e la conservazione dell'acqua, nonché il miglioramento salino-alcalino.
Il sistema è stabile e affidabile: design di livello industriale, adatto ad ambienti agricoli difficili; la tecnologia LoRa ha una forte capacità anti-interferenza, garantendo la stabilità del collegamento dati.
Iv. Caso empirico: i sistemi collaborativi facilitano un'eccellente gestione nei vigneti
Un'azienda vinicola di lusso in Cile ha implementato questo sistema collaborativo per migliorare la precisione dell'irrigazione e la qualità dei frutti. Attraverso l'analisi dei dati di una stagione di crescita, l'azienda ha scoperto:
I dati delle stazioni meteorologiche indicano che la differenza di temperatura tra il giorno e la notte e la durata del soleggiamento durante il periodo di cambiamento di colore sono fattori chiave.
2. I sensori tubolari mostrano che il mantenimento di un lieve stress idrico a una profondità di 40-60 cm nel profilo del suolo favorisce maggiormente l'accumulo di sostanze fenoliche.
3. Sulla base delle previsioni meteorologiche future e delle condizioni di umidità del suolo in tempo reale, il sistema ha implementato con precisione la strategia di irrigazione di "controllo dell'acqua" durante il periodo di cambio colore.
Infine, la profondità e la complessità del vino d'annata hanno ricevuto ampi consensi dalla critica enologica. L'agronomo della tenuta ha affermato: "In passato, ci affidavamo all'esperienza per valutare le condizioni dell'apparato radicale. Ora possiamo 'vedere' la distribuzione e il movimento dell'acqua nel terreno". Questo sistema ci permette di "scolpire" con precisione l'ambiente di crescita delle uve, "progettando" così il sapore del vino.
Conclusione
Il progresso dell'agricoltura intelligente si basa su una comprensione completa e approfondita dell'ambiente di crescita delle colture. Il sistema HONDE, che integra stazioni meteorologiche agricole, sensori tubolari per il profilo del suolo e la tecnologia LoRaWAN Internet of Things, ha costruito una mappatura digitale tridimensionale e in rete, dal clima della chioma al suolo radicale. Non solo fornisce più punti dati, ma rivela anche la logica intrinseca di "come la meteorologia influisce sul suolo" e di "come il suolo risponde alle operazioni agricole" attraverso la correlazione spazio-temporale e l'analisi collaborativa dei dati. Questo segna un salto nella gestione aziendale, passando dalla risposta a indicatori isolati all'ottimizzazione complessiva e alla regolazione attiva del sistema continuum "suolo-pianta-atmosfera", fornendo una soluzione di riferimento pratica per l'agricoltura moderna globale, per ottenere un utilizzo efficiente delle risorse, un controllo preciso del rischio e un aumento del valore del prodotto.
Informazioni su HONDE: in qualità di leader nelle soluzioni per sistemi di agricoltura intelligente, HONDE si impegna a fornire ai clienti un servizio completo per la catena del valore, che spazia dalla percezione precisa alla trasmissione affidabile fino al processo decisionale intelligente, attraverso l'integrazione tecnologica interdisciplinare. Crediamo che solo realizzando la sinergia tra dati terrestri e spaziali si possa davvero liberare il pieno potenziale dell'agricoltura digitale e favorire lo sviluppo sostenibile della produzione agricola.
Per maggiori informazioni sulle stazioni meteorologiche e sui sensori del suolo,
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Data di pubblicazione: 15-12-2025