לנוכח אתגרי הליבה של עלויות פריסה גבוהות, מרחקי תקשורת קצרים וצריכת אנרגיה גבוהה בניטור סביבתי בייצור חקלאי, יישום בקנה מידה גדול של חקלאות חכמה זקוק בדחיפות לתשתית אינטרנט של הדברים אמינה, חסכונית ומלאה בשטח. חברת HONDE משלבת טכנולוגיית חישה מתקדמת עם תקשורת שטח רחבה בעלת צריכת חשמל נמוכה כדי להשיק מערכת ניטור חקלאית חכמה משולבת המבוססת על אוספי נתוני LoRa/LoRaWAN. מערכת זו אוספת נתונים באמצעות חיישני קרקע מבוזרים ותחנות מטאורולוגיות, ומאגדת אותם עם שערי LoRa, ובונה רשת נוירונים תפיסה מלאה-ממדית בעלת כיסוי רחב, צריכת חשמל נמוכה וחסכונית עבור אדמות חקלאיות, ובכך משיגה קפיצה אמיתית מ"אינטליגנציה נקודתית יחידה" ל"אינטליגנציה ברמת גידול".
א. ארכיטקטורת מערכת: פרדיגמת האינטרנט של הדברים של LPWAN שיתופית תלת-שכבתית
שכבת תפיסה: מסופי חישה לתיאום בין חלל לקרקע
יחידת יסוד: חיישן קרקע רב-פרמטרי HONDE: מנטר את תכולת המים הנפחית של הקרקע, טמפרטורה, מוליכות חשמלית (מליחות), חלק מהדגמים תומכים בחנקן ניטראט או ערך pH, ומכסה לעומק את שכבת השורשים הליבה של גידולים.
יחידה מבוססת חלל: תחנת מזג אוויר חקלאית קומפקטית HONDE: מנטרת את טמפרטורת האוויר והלחות, קרינה פעילה פוטוסינתטית, מהירות וכיוון הרוח, כמות המשקעים ולחץ אטמוספרי, תוך לוכדת גורמים אקלימיים מרכזיים של חילוף אנרגיה וחומרים בחופה.
שכבת תעבורה: רשת אזורית רחבה בעלת צריכת חשמל נמוכה LoRa/LoRaWAN
ציוד ליבה: אספן נתונים ושער HONDE LoRa.
אספן נתונים: מחובר לחיישנים, אחראי על קריאת נתונים, אריזה ושידור אלחוטי באמצעות פרוטוקול LoRa. עיצוב צריכת החשמל הנמוכה במיוחד שלו, בשילוב עם פאנלים סולאריים, מאפשר פעולה רציפה בשטח במשך מספר שנים ללא תחזוקה.
שער: כתחנת ממסר רשת, הוא מקבל נתונים הנשלחים על ידי כל האוספים ברדיוס של מספר קילומטרים (בדרך כלל 3 עד 15 קילומטרים בהתאם לסביבה), ולאחר מכן משדר אותם בחזרה לשרת הענן באמצעות 4G/Ethernet. שער יחיד יכול לנהל בקלות מאות צמתי חיישנים.
שכבת פלטפורמה: מיזוג נתוני ענן ויישומים חכמים
הנתונים מפוענחים, מאוחסנים, מנותחים ומוצגים באופן ויזואלי בענן.
II. יתרונות טכניים: מדוע לבחור ב-LoRa/LoRaWAN?
כיסוי רחב וחדירה חזקה: בהשוואה ל-ZigBee ו-Wi-Fi, ל-LoRa מרחק תקשורת של מספר קילומטרים באדמות חקלאיות פתוחות והוא יכול לחדור ביעילות את חופת היבולים, מה שהופך אותו מתאים מאוד לסביבות חקלאיות עם שטח מורכב ומכשולים רבים.
צריכת חשמל נמוכה במיוחד וחיי סוללה ארוכים: צמתי החיישן נמצאים לרוב במצב רדום ומתעוררים רק במרווחי זמן קבועים כדי לשלוח נתונים, מה שמאפשר למערכת אספקת החשמל הסולארית לפעול ביציבות גם במזג אוויר גשום מתמשך ולהפחית משמעותית את עלויות הפריסה והתחזוקה.
קיבולת גבוהה ומקביליות גבוהה: LoRaWAN מאמצת ארכיטקטורת רשת כוכבים וקצב נתונים אדפטיבי. שער יחיד יכול להתחבר למספר רב של מסופים, ובכך לענות על הדרישה לפריסת חיישנים צפופה בחוות בקנה מידה גדול.
אמינות ואבטחה גבוהות: המשתמש בטכנולוגיית ספקטרום אלחוטי, בעל יכולת חזקה נגד הפרעות. העברת נתונים תומכת בהצפנה מקצה לקצה כדי להבטיח את אבטחת הנתונים החקלאיים.
סטנדרטיזציה ופתיחות: LoRaWAN הוא תקן פתוח של האינטרנט של הדברים, אשר מונע נעילת ספקים ומקל על הרחבת המערכת ושדרוגים עתידיים.
ג. תרחישי יישום בקנה מידה גדול בחקלאות חכמה
1. ניהול מים ודשנים מדויק לגידולי שדה
תרגול: במאות עד אלפי דונמים של שדות תירס וחיטה, חיישני לחות/מליחות קרקע פרוסים בתבנית רשת, יחד עם מספר תחנות מטאורולוגיות. כל הנתונים נאספים דרך רשת LoRa.
ערך: הפלטפורמה מייצרת מפות משתנות של מרשמים להשקיה ודישון המבוססות על נתוני שינויים מלאים בשטח, אשר ניתן לשלוח ישירות למכונות השקיה חכמות או למכונות משולבות מים ודשנים המצוידות בבקרים לצורך ביצוע. כדי להשיג צמיחה מאוזנת ברחבי האזור, צפוי לחסוך ב-20-35% במים ובדשנים.
2. ויסות מדויק של מיקרו-אקלים במטעים ובחקלאות מתקנים
תרגול: הקמת תחנות מטאורולוגיות באזורים שונים של המטע (ראש המדרון, תחתית המדרון, בצד הרוח ובצד המוגן), והתקנת חיישני קרקע מתחת לעצי פרי מייצגים.
עֵרֶך
ניטור בזמן אמת של התפלגותם המיקרוסקופית של תנאי מזג אוויר הרסניים כגון כפור ורוחות חמות ויבשות בתוך הפארק מתבצע על מנת להשיג התרעה מוקדמת מדויקת, מניעה ובקרה לפי אזורים.
בהתבסס על נתוני אור החופה ולחות הקרקע, מערכת ההשקיה בטפטוף או מיקרו-ממטרות מחוברת ומבוקרת כדי לייעל את אספקת המים והאור במהלך תקופת גדילת הפרי ולשפר את האיכות.
3. חקלאות ימית וניטור סביבתי
תרגול: פריסת תחנות מטאורולוגיות ושערי LoRa ליד הבריכה כדי לנטר את הסביבה האטמוספרית. העברת נתוני חיישני איכות מים דרך LoRa.
ערך: ניתוח מקיף של השפעת שינויים מטאורולוגיים (כגון ירידות פתאומיות בלחץ האוויר וגשם כבד) על חמצן מומס וטמפרטורת המים בגופי מים, הנפקת התראות מוקדמות על סיכוני הצפות בבריכות והעלאת רמות החמצן באופן אוטומטי.
4. בסיס הנתונים למחקר חקלאי והפקדת ייצור
תרגול: בניסויי זנים ובמחקר מודלים של גידול, פריסת רשתות ניטור בעלות נמוכה ובצפיפות גבוהה.
ערך: השגת נתוני סביבה רציפים ברזולוציה מרחבית-זמנית גבוהה, המספקים תמיכה חסרת תקדים בנתונים לכיול מודלים והערכה אגרונומית. ספקי שירותים יכולים לנטר מרחוק את כל הסביבה של החווה המנוהלת, ולהשיג ניהול ייצור סטנדרטי מבוסס נתונים.
ד. ערך הליבה של מערכת HONDE: המעבר מטכנולוגיה לתועלת
עלות כוללת (TCO) אולטימטיבית: מפחית משמעותית את עלות מודולי התקשורת, מתקני הרשת והתחזוקה לטווח ארוך, מה שהופך את פריסת רשתות חיישנים בצפיפות גבוהה בקנה מידה גדול לאפשרית מבחינה כלכלית.
עידון קבלת החלטות: הקפיצה מנתוני "נקודה מייצגת" לנתוני "שדה מלא" מאפשרת לקבל החלטות ניהוליות להגיב לשינויים המרחביים האמיתיים בשטח.
פעולה קלת משקל: העיצוב האלחוטי והסולארי הופך את התקנת המערכת לגמישה, וכמעט ואינה דורשת בדיקות שטח יומיות. ניתן לנהל את כל הציוד דרך הענן.
דיגיטציה של נכסים: נבנתה סביבת תאומים דיגיטליים בזמן אמת המכסה את כל החווה, המספקת נכסי נתונים אמינים להערכה, מסחר, ביטוח ונגזרים פיננסיים של נכסי חווה.
ה. מקרה אמפירי: לידה מחדש דיגיטלית של חוות של אלף מו
בחווה מודרנית המשתרעת על פני 1,200 מק"ג במישור צפון סין, HONDE פרסה רשת ניטור הכוללת 80 נקודות לחות קרקע, 4 תחנות מטאורולוגיות ו-2 שערי LoRa. לאחר שהמערכת פועלת:
החלטות השקיה עברו מלהתבסס על שתי נקודות מייצגות לנתוני רשת המבוססים על 80 נקודות.
תוכנית ההשקיה המשתנה שנוצרה אוטומטית על ידי הפלטפורמה חסכה 28% מהמים בהשקיה הראשונה באביב ושיפרה משמעותית את אחידות צמיחת השתילים.
על ידי ניטור מהירות הרוח ברחבי השדה כולו, מסלול הפעולה ונקודות ההמראה והנחיתה של הרחפן החקלאי אופטימליים, ויעילות הפעולה גדלה ב-40%.
מנהל החווה אמר, "בעבר, ניהלנו שטח אדמה גדול על סמך רגשות וניסיון. עכשיו, זה כמו לנהל סדרה של 'ריבועים קטנים' גלויים לעין". מערכת זו לא רק חוסכת כסף, אלא גם הופכת את הניהול לפשוט, מדויק וניבוי."
מַסְקָנָה
פיתוח בקנה מידה גדול של חקלאות חכמה מסתמך על תשתית הדומה ל"מערכת העצבים של אדמות חקלאיות". המערכת המשולבת "רשת שטח-קרקע" של HONDE, המשתמשת ב-LoRa/LoRaWAN כ"הולכה עצבית" ובחיישני קרקע ומטאורולוגיה כ"תפיסה היקפית", היא בדיוק המימוש הבוגר של מערכת עצבים זו. היא פתרה את בעיית רכישת הנתונים ב"קילומטר האחרון" של החקלאות החכמה, והמירה כל נשימה ופעימה של השטח החקלאי העצום לזרם נתונים שניתן להשתמש בו לקבלת החלטות בעלות כלכלית. זהו לא רק ניצחון טכנולוגי אלא גם טרנספורמציה עמוקה של פרדיגמת הפרודוקטיביות החקלאית, המסמנת את הכניסה הרשמית של הייצור החקלאי לעידן של אינטליגנציית רשת המונעת על ידי נתונים בזמן אמת ברחבי האזור כולו, וסוללת נתיב דיגיטלי ברור וניתן לשכפול לביטחון תזונתי עולמי ולפיתוח חקלאי בר-קיימא.
אודות HONDE: כבונה וחדשנית של תשתית האינטרנט של הדברים (IoT) בחקלאות, HONDE מחויבת לשלב את טכנולוגיות התקשורת המתאימות ביותר עם טכנולוגיות חישה מדויקות כדי לספק ללקוחות פתרונות חקלאות חכמים מקצה לקצה וניתנים להרחבה. אנו מאמינים בתוקף כי ארכיטקטורה טכנית יציבה, כלכלית ופתוחה היא הבסיס לחקלאות חכמה כדי שתשתרש באמת בשדות ותיצור ערך אוניברסלי.
למידע נוסף על תחנות מזג אוויר וחיישני קרקע, אנא צרו קשר עם Honde Technology Co., LTD.
וואטסאפ: 86-15210548582+
Email: info@hondetech.com
אתר החברה:www.hondetechco.com
זמן פרסום: 12 דצמבר 2025