Умная Ирригационная Система

Advantech Wzzard LRPv Node и SmartSwarm 243 Gateway могут помочь минимизировать потери оросительной воды, используя технологию LoRa для создания эффективной и экономичной системы

Примеры и решения >> Автоматизация в сельском хозяйстве и АПК

Умная Ирригационная Система

Задача

По оценкам, около 50% воды для орошения теряется из-за испарения или стока. Это происходит потому, что большинство ирригационных систем используют простые таймеры. Независимо от того, используется ли система капельного орошения или спринклерная система, наиболее эффективный подход к поливу - это использование воды только при необходимости, использование точного необходимого количества и обеспечение правильного полива растений. Технология IoT обеспечивает более эффективный подход к управлению поливной водой.

Решение

Благодаря интеллектуальной системе орошения состояние почвы можно отслеживать в режиме реального времени с помощью маломощной беспроводной сенсорной сети Wzzard LRPv. Узлы Wzzard LRPv передают данные по беспроводной сети на сетевой шлюз, который затем отправляет данные на ваш ПК или в облачные интернет-приложения. Наиболее практичный шлюз сможет подключаться как по проводным, так и по беспроводным сетям, а это означает, что сенсорные узлы могут быть расположены практически где-либо.

Ваше программное обеспечение может затем объединить ваши данные со сторонней информацией, такой как отчеты о погоде от национальных метеорологических служб. Это позволяет вашей системе принимать разумные решения о том, где и когда следует выпускать воду и сколько ее следует использовать. Например, система может выпустить воду сразу, когда не прогнозируется дождь; если прогнозы прогнозируют осадки, система может подождать, измерить результаты и пересчитать количество необходимой воды.

  1. Узлы Wzzard LRPv расположены в удаленных районах и подключены к датчикам, таким как датчики для контроля влажности, температуры, свойств почвы и контроллеров разбрызгивателя. Узлы передают данные датчиков через беспроводную технологию LoRa на шлюз SmartSwarm 243 в центре управления, расположенном за много миль.
  2. Когда шлюз SmartSwarm 243 получает данные, отправленные с узлов Wzzard LRPv, он передает данные на ПК для управления сервером приложений и SCADA.
  3. Поскольку единый центр управления может отвечать за мониторинг нескольких сайтов, коммутатор может облегчить сбор и организацию данных со многих шлюзов SmartSwarm 243 до передачи данных на ПК.
  4. Имея достаточное количество данных от датчиков, система может помочь в анализе текущей ситуации с поливом и принять соответствующие решения о том, когда и где выпускать воду, а также о том, сколько воды следует использовать.

Особенности и преимущества

Создание умной ирригационной системы, которая поможет пользователям контролировать, оценивать и принимать решения, требует определенных знаний о ключевых характеристиках продукта, чтобы можно было выбрать наиболее подходящие продукты для максимизации их преимуществ.

Технология беспроводной сети LoRa

LoRa - это запатентованный метод радиомодуляции с расширенным спектром методов радиоодуляции для использования в маломощной глобальной сети (LPWAN). Это спецификация WAN, предназначенная для обеспечения связи на большом расстоянии с низкой скоростью передачи битов между «вещами» (например, подключенными объектами), такими как датчики с питанием от батареи. В ней используются безлицензионные радиочастотные диапазоны суб-ГГц, такие как 196, 433 и 868 МГц в Европе и 915 МГц в Северной Америке. LPWAN может использоваться для создания частной беспроводной сенсорной сети или сторонней службы или инфраструктуры.

Wzzard LRPv Node и SmartSwarm 243 Gateway поддерживают беспроводную связь на больших расстояниях без необходимости платить за телекоммуникации, что значительно снижает эксплуатационные расходы сети. Это особенно актуально для снижения затрат на мониторинг паводков, поскольку большинство больших водоемов не имеют контрольных центров, расположенных рядом с ними. Кроме того, традиционные беспроводные решения (например, точки доступа) имеют ограниченный диапазон передачи данных и, таким образом, вынуждают пользователей применять интенсивный подход к развертыванию узлов. Хотя такие проблемы не затрагивают мобильные маршрутизаторы, они требуют оплаты телекоммуникационных сборов.

IP66 корпус и аккумуляторная / солнечная конструкция для удаленных открытых площадок

IP означает Международную Защитную Маркировку (International Protecting Marking,) которая является системой классификации для оценки степени защиты от опасностей, таких как пыль и вода. С классом защиты IP66, Wzzard LRPv Node и SmartSwarm 243 Gateway защищены от проникновения и контакта с пылью, а также от сильных водяных струй. Конструкция с двумя источниками питания Wzzard LRPv Node (постоянный ток / батарея) и SmartSwarm 243 Gateway (солнечная батарея / аккамулятор) также означает, что у пользователей есть несколько вариантов развертывания.

Узлы Advantech Wzzard идеально подходят для ирригационных участков, поскольку присутствие воды, грязи, высокой влажности и воздушных капель / пыли в этих местах представляет постоянную угрозу. Благодаря двойному питанию узел Wzzard LRPv освобождает пользователей от необходимости устанавливать дополнительные кабели и, таким образом, снижает затраты и упрощает развертывание. Кроме того, ориентированный на пользователя дизайн шлюза SmartSwarm 243 обеспечивает удобство развертывания. Эта технология не означает, что вам нужно заменять существующие трубы и насосы - использование технологии IoT в вашей сети не делает ваше текущее оборудование устаревшим; скорее это просто делает вашу сеть умнее.

Двойной режим энергосбережения и сигнализация

Узел Wzzard LRPv имеет два режима энергосбережения: режим ожидания (для случая, когда узел не используется) и режим работы (для запланированных передач данных). Например, если бы узел планировал сообщать данные датчика два раза в час, то режим сна автоматически активировался, когда узел не используется, и режим работы включался бы, когда данные должны были быть переданы, таким образом достигая цели энергоэффективности. Система сигнализации установлена, чтобы уведомить пользователей, когда значение превысило заданный порог. Например, когда приближается наводнение или шторм, система сигнализации будет уведомлять пользователей, когда уровень воды превысил определенный уровень, чтобы можно было принять меры по предотвращению стихийных бедствий.

Таким образом, продуманный дизайн энергосберегающих режимов и системы аварийной сигнализации сокращает расходы за счет экономии энергии и одновременно повышает безопасность, уведомляя пользователей о необходимости принятия срочных мер.

Заключение

Решение Advantech Wzzard LRPv, высокоинтегрированная сенсорная платформа LoRa для приложений, начиная от управления данными датчиков ввода-вывода и заканчивая преобразованием сетевых протоколов, может быть использовано для формирования частной сенсорной сети, что дает немедленные дивиденды за счет сокращения затрат на обслуживание и повышения общей производительности. Сетевые шлюзы Wzzard LRPv подключаются к серверу приложений или SCADA для доступа к данным с использованием протокола MQTT через Ethernet или беспроводную сеть передачи данных.

Описанные функции позволяют размещать датчики и интернет-шлюзы в местах, где нет питания от сети переменного тока или проводного Ethernet, а высокая гибкость двух режимов энергосбережения и системы сигнализации может минимизировать затраты за счет экономии энергии и предотвращения аварий.