فوائد IoT الزراعية: شبكات الاستشعار، التحكم عن بعد وتكامل نظام الزراعة الذكية

الزراعية IoT بتوصيل أجهزة الاستشعار ووحدات التحكم وشبكات الاتصالات والمنصات حتى تتمكن المزارع من مراقبة ظروف النمو والتحكم في المعدات بالبيانات. في الدفيئة أو المشروع الميداني، يمكن لبيانات IoT دعم الزراعة العلمية والتحكم الدقيق في المناخ والتشغيل عن بعد وسجلات الإنتاج التي يمكن تتبعها.

بالنسبة للمشترين، لا يعد IoT الزراعي مجرد شاشة منصة. إنه نظام يحول بيانات درجة الحرارة والرطوبة و والضوء ورطوبة التربة ودرجة حرارة التربة والرياح وهطول الأمطار إلى إجراءات إدارية. قد تشمل هذه الإجراءات التهوية أو الري أو التحكم في الستائر أو الإنذارات أو التقارير التاريخية.

خلفية المشروع والقيمة الزراعية

تعتمد الزراعة التقليدية في كثير من الأحيان على الملاحظة اليدوية والخبرة. يضيف IoT الزراعي المراقبة المستمرة والتحكم عن بعد. ويمكن أن يساعد مديري الدفيئات الزراعية على ضبط المناخ، ومشغلي المزارع على فهم ظروف التربة والطقس، وأصحاب المشاريع في الاحتفاظ بسجلات الإنتاج لإمكانية التتبع.

تتمثل الفوائد الرئيسية في الزراعة العلمية والتحكم الدقيق والإدارة الأكثر نشاطًا وسجلات الإنتاج الأكثر مراعاة للبيئة. توفر المستشعرات أساس البيانات، وتقوم وحدات التحكم بتنفيذ الإجراءات، وتقوم المنصة بتخزين السجلات لمراجعتها لاحقًا.

موضع النظام وطبقة المستشعر

قد تشتمل طبقة المستشعر على درجة حرارة الهواء، ورطوبة الهواء، و، والإضاءة، ورطوبة التربة، ودرجة حرارة التربة، ودرجة الحرارة الخارجية، وسرعة الرياح، واتجاه الرياح، وأجهزة استشعار هطول الأمطار. يتم تحميل هذه القيم من خلال البوابات أو وحدات التحكم إلى منصة الإدارة.

يمكن أن تشمل طبقة التنفيذ الستائر الكهربائية ومراوح العادم وصمامات الري وغيرها من المعدات الكهروميكانيكية. يمكن للمستخدمين التحكم في هذه الأجهزة عن طريق الهاتف أو الكمبيوتر، أو السماح للنظام بتشغيل الإجراءات وفقًا للمنطق المحدد مسبقًا.

توافق الاتصالات والبروتوكول

RS485 و RTU تستخدم على نطاق واسع لأجهزة الاستشعار الزراعية لأنها تتصل مع وحدات التحكم والبوابات وPLCs. تعتبر الشبكات اللاسلكية والاتصالات المتنقلة مفيدة للمزارع النائية. يجب على المشتري تحديد ما إذا كان المشروع يحتاج إلى تحكم محلي أو منصة سحابية أو تنبيهات عبر الهاتف المحمول أو التكامل مع الأنظمة الحالية.

المعلمات الفنية

سيناريوهات التطبيق و القيمة الهندسية

التحكم في مناخ الدفيئة

تحدي الموقع:تتغير درجة الحرارة والرطوبة و والضوء بسرعة داخل الدفيئات.

مخطط تكامل النظام:استخدم أجهزة الاستشعار ووحدات التحكم لإدارة المراوح والستائر والري وأجهزة الإنذار.

قيمة المستخدم:يمكن للمزارعين ضبط المناخ بناءً على القيم المقاسة ومرحلة المحصول.

الزراعة الذكية ذات الحقول المفتوحة

تحدي الموقع:يصعب فحص الحقول الكبيرة يدويًا كل يوم.

مخطط تكامل النظام:نشر مستشعرات التربة والطقس من خلال الاتصال اللاسلكي أو 4G.

قيمة المستخدم:يمكن للمديرين تحديد الجفاف ومخاطر الطقس والطلب على الري عن بعد.

الإنتاج الأخضر الذي يمكن تتبعه

تحدي الموقع:غالبًا ما تكون السجلات اليدوية غير مكتملة ويصعب التحقق منها.

مخطط تكامل النظام:قم بتخزين سجل المستشعر وسجلات تشغيل المعدات وسجلات الإنذار في المنصة.

قيمة المستخدم:تكتسب المزرعة دعم البيانات لإمكانية التتبع وإدارة الجودة.

مشاريع الخدمات الزراعية

تحدي الموقع:تحتاج فرق الخدمة إلى إدارة العديد من المواقع وتوفير إرشادات الخبراء.

مخطط تكامل النظام:استخدم منصة مع إمكانية الوصول عن بعد إلى البيانات والتنبيهات والمنحنيات التاريخية.

قيمة المستخدم:يمكن للخبراء تشخيص المشكلات المتعلقة بالبيانات بدلاً من أوصاف الهاتف فقط. دليل اختيار

• ابدأ بقرار إدارة المحاصيل، ثم اختر أجهزة الاستشعار ومعدات التحكم.

• بالنسبة لمشاريع الدفيئة، قم بإعطاء الأولوية لبيانات درجة الحرارة والرطوبة و والضوء والري.

• بالنسبة للمشروعات الميدانية، قم بإعطاء الأولوية لبيانات رطوبة التربة وهطول الأمطار والرياح ودرجة الحرارة.

• تأكد مما إذا كان النظام يحتاج إلى التحكم عن بعد أو المراقبة والإنذارات فقط.

• تحقق من توافق البروتوكول قبل توصيل المستشعرات بمنصة خارجية.

• تحديد عتبات الإنذار حسب نوع المحصول والموسم ومرحلة النمو.

ملاحظات تكامل النظام

الزراعية IoT يجب ألا تصبح مجموعة من الأجهزة المنفصلة. يجب أن تتطابق أسماء المستشعرات وأسماء الصمامات ومناطق الدفيئة وشاشات المنصة مع الموقع الفعلي. يجب أن يتضمن التسليم مخططات الأسلاك والعناوين وإعدادات العتبة وأذونات المستخدم وسجلات التشغيل.

العمق الهندسي: تحويل بيانات IoT الزراعية إلى إجراءات إدارية

الزراعية IoT ينشئ قيمة فقط عندما تؤدي مراقبة البيانات إلى اتخاذ إجراء. قد تؤدي بيانات درجة الحرارة والرطوبة إلى ضبط التهوية. قد تؤثر بيانات CO2 والضوء على التحكم في الاحتباس الحراري. رطوبة التربة قد تؤدي إلى الري. قد تؤدي الرياح والأمطار إلى تأخير الرش أو العمل الميداني. قد تدعم السجلات التاريخية إمكانية التتبع وإدارة الجودة.

يجب أن يقوم مشروع IoT العملي بتعيين كل مستشعر لقرار الإدارة. إذا لم تغير قيمة المستشعر التنبيه أو إجراء التحكم أو التقرير أو التحليل، فيجب التشكيك فيه قبل الشراء. وهذا يتجنب وجود منصة تحتوي على العديد من الأرقام ولكن ذات قيمة تشغيلية قليلة.

يستحق جانب التحكم نفس الاهتمام الذي يحظى به جانب المستشعر. يجب أن يتضمن التحكم عن بعد في الستائر أو مراوح العادم أو صمامات أو مضخات الري تسمية المعدات والتحكم في الأذونات وملاحظات الحالة والتجاوز اليدوي. في الدفيئة الحقيقية، يجب على المشغل أن يعرف ليس فقط أن الرطوبة مرتفعة، ولكن أيضًا أي مروحة أو مجموعة ستارة يمكنها تصحيح ذلك وما إذا كان الأمر قد تم تنفيذه بالفعل.

بالنسبة للمزارع التي تخطط للتتبع أو الإنتاج القياسي، فإن السجلات التاريخية ليست ميزة اختيارية. تساعد درجة الحرارة والرطوبة و والضوء ورطوبة التربة وإجراءات الري وسجلات التعامل مع الإنذارات في تفسير سبب أداء مجموعة المحاصيل جيدًا أو سيئًا. وهذا يجعل النظام مفيدًا لمراجعة الإدارة بدلاً من العرض في الوقت الفعلي فقط.

قائمة مراجعة نظام IoT الزراعي

• حدد أهداف إدارة المحاصيل أو الدفيئة أو الحقول أولاً.

• حدد أجهزة الاستشعار وفقًا للقرارات: المناخ أو التربة أو الطقس أو الماء أو إمكانية التتبع.

• تأكد من مخرجات وحدة التحكم للمراوح أو الصمامات أو الستائر أو المضخات أو أجهزة الإنذار.

• استخدم RS485 Modbus حيث يجب أن تتصل المستشعرات الصناعية بالبوابات.

• حدد أذونات المستخدم للتحكم عن بعد قبل التشغيل.

ملاحظات تسليم المشروع

• يجب أن تتطابق أسماء أجهزة الاستشعار مع مناطق الدفيئة الفعلية أو كتل الحقول.

• يجب أن تتطابق أسماء الصمامات والمعدات مع أزرار المنصة.

• ينبغي اختبار المنحنيات التاريخية وسجلات الإنذارات قبل التسليم.

• ينبغي تدريب المشغلين على ضبط العتبات حسب مرحلة المحصول والموسم.

للاستفسار المفيد، يجب على المشتري تقديم تخطيط الموقع، ونوع المحصول، وأجهزة الاستشعار المطلوبة، والمعدات الموجودة، وحالة الاتصال، ومتطلبات المنصة وما إذا كانت هناك حاجة للتحكم عن بعد. وهذا يجعل الاقتراح تصميمًا حقيقيًا للنظام بدلاً من قائمة المعدات.

طريقة القبول لأنظمة IoT الزراعية

الزراعي IoT من خلال سير العمل، وليس فقط عن طريق التحقق من اتصال المستشعرات بالإنترنت. يجب على الفريق التأكد من أن كل منطقة صوبة زراعية أو كتلة حقلية لديها أسماء أجهزة الاستشعار الصحيحة، وأن الإنذارات تذهب إلى المستخدم المناسب، وأن أزرار التحكم عن بعد تعمل على تشغيل الصمام أو المروحة أو الستارة أو المضخة الصحيحة. يمكن أن يكون اسم الجهاز الخاطئ أكثر خطورة من نقطة البيانات المفقودة.

يجب أيضًا فحص المنصة بحثًا عن المنحنيات التاريخية وسجلات تشغيل المعدات وتعديل العتبة. هذه السجلات هي الأساس للزراعة العلمية وإمكانية التتبع ومراجعة التشغيل. بدونها، يصبح نظام IoT لوحة تحكم عن بعد بدلاً من نظام إدارة.

للتحكم الآلي، يجب أن يشمل القبول كلاً من الوضعين التلقائي واليدوي. قد يرغب المشتري في الري التلقائي تحت عتبة رطوبة التربة، لكن المزرعة لا تزال بحاجة إلى وسيلة لإيقاف التحكم مؤقتًا أثناء الصيانة أو خلط الأسمدة أو الإصلاح الطارئ. غالبًا ما تكون هذه التفاصيل هي ما يفصل نظام IoT الزراعي القابل للاستخدام عن شاشة العرض التوضيحي.

معلومات الاستعلام لتقديم

• تخطيط الدفيئة أو الحقل مع أسماء المناطق.

• قائمة أجهزة الاستشعار وقائمة المعدات التي يتم التحكم فيها.

• حالة الاتصال ومتطلبات وحدة التحكم أو النظام الأساسي الحالية.

• قواعد التنبيه وأذونات المستخدم وما إذا كان المنطق التلقائي مطلوبًا.

مثال التكوين النموذجي

قد يشتمل نظام IoT الخاص بالدفيئة على درجة حرارة الهواء والرطوبة و والضوء ورطوبة التربة ودرجة حرارة التربة وصمامات الري والمراوح والستائر. قد يركز نظام الحقول المفتوحة على رطوبة التربة وهطول الأمطار والرياح والتحكم في الري. قد يركز مشروع التتبع بشكل أكبر على السجلات التاريخية وسجلات الإنذارات وسجلات تشغيل المعدات أكثر من التركيز على التحكم الآلي.

قرار المشروع الأسئلة الشائعة

س1: ما هو IoT الزراعي؟

ج: هو نظام يربط بين أجهزة الاستشعار الزراعية وأجهزة التحكم وشبكات ومنصات الاتصال لمراقبة الظروف ودعم التحكم عن بعد أو الآلي.

س2: ما هي أجهزة الاستشعار شائعة الاستخدام؟

ج: تعد أجهزة استشعار درجة الحرارة والرطوبة و والضوء ورطوبة التربة ودرجة حرارة التربة وسرعة الرياح واتجاه الرياح وأجهزة استشعار هطول الأمطار شائعة في مشاريع المزارع والدفيئات الزراعية.

س3: كيف يدعم IoT الزراعة العلمية؟

ج: تساعد بيانات الاستشعار المزارعين على فهم ما إذا كانت ظروف التربة والمناخ تتوافق مع احتياجات المحاصيل، مما يدعم اتخاذ قرارات أفضل بشأن الزراعة والري والمناخ.

س4: هل يمكن التحكم في المعدات الزراعية IoT عن بعد؟

ج: نعم. يمكن التحكم في الستائر الكهربائية والمراوح وصمامات الري وغيرها من المعدات من خلال الهاتف أو الكمبيوتر أو المنطق التلقائي عند تكوين النظام للتحكم.

س5: ما أهمية البيانات التاريخية؟

ج: تدعم البيانات التاريخية إمكانية التتبع وتحليل المحاصيل ومراجعة الإنذارات والمقارنة بين المواسم أو طرق الإدارة.

س6: هل تحتاج كل مزرعة إلى أتمتة كاملة؟

ج: لا. بعض المزارع تحتاج فقط إلى المراقبة والتنبيهات. يجب اختيار التحكم الكامل عندما تكون المعدات والموظفين وقدرات الصيانة قادرة على دعمه.

س7: كيف يساعد RS485 IoT الزراعي؟

ج: RS485 يسمح Modbus لأجهزة استشعار صناعية متعددة بالاتصال بالبوابات أو وحدات التحكم بإعدادات اتصال محددة.

س 8: ما الذي يجب على المشترين تحديده قبل عرض الأسعار؟

ج: تحديد نوع المحصول وتخطيط الموقع وأجهزة الاستشعار المطلوبة ومعدات التحكم وطريقة الاتصال ووظائف المنصة ومتطلبات الإنذار.

س9: هل يمكن لـ IoT تقليل العمالة؟

ج: يمكن أن يقلل من عمليات الفحص المتكررة والتشغيل اليدوي للمعدات، ولكن لا تزال هناك حاجة إلى الصيانة الميدانية والحكم الزراعي.

س10: كيف يدعم NiuBoL مشاريع IoT الزراعية؟

ج: يوفر NiuBoL أجهزة استشعار ومكونات مراقبة يمكن دمجها في أنظمة IoT الخاصة بالصوبات الزراعية والأراضي الزراعية والزراعة الذكية.

ملخص

الزراعية IoT ينشئ قيمة عندما تؤدي بيانات المستشعر إلى إجراءات زراعية واضحة. يربط النظام المصمم جيدًا بين التربة والطقس ومناخ الدفيئة ومعدات التحكم وسجلات المنصة. يمكن لأجهزة الاستشعار الزراعية وحلول المراقبة NiuBoL أن تدعم مشاريع تكامل الزراعة الذكية العملية.

ملاحظة فنية: تشمل المعلمات الفنية ذات الصلة pH وEC حسب تكوين المستشعر.