Розумна Іригаційна Система

Advantech Wzzard LRPv Node і SmartSwarm 243 Gateway можуть допомогти мінімізувати втрати зрошувальної води, використовуючи технологію LoRa для створення ефективної та економічної системи

Готові рішення та реалізовані проекти з використанням IOT-технологій >> Автоматизація в сільському господарстві і АПК

Розумна Іригаційна Система

Задача

За оцінками, близько 50% води для зрошення втрачається через випаровування або сток. Це відбувається тому, що більшість іригаційних систем використовують прості таймери. Незалежно від того, чи використовується система крапельного зрошення або спринклерна система, найбільш ефективний підхід до поливу - це використання води тільки при необхідності, використання точного необхідної кількості і забезпечення правильного поливу рослин. Технологія IoT забезпечує більш ефективний підхід до управління поливною водою.

Рішення

Завдяки інтелектуальній системі зрошення стан грунту можна відстежувати в режимі реального часу за допомогою малопотужної бездротової сенсорної мережі Wzzard LRPv. Вузли Wzzard LRPv передають дані по бездротовій мережі на мережевий шлюз, який потім відправляє дані на ваш ПК або в хмарні інтернет-додатки. Найбільш практичний шлюз зможе підключатися як по дротових, так і по бездротових мережах, а це означає, що сенсорні вузли можуть бути розташовані практично будь-де.

Ваше програмне забезпечення може потім об'єднати ваші дані зі сторонньою інформацією, такою як звіти про погоду від національних метеорологічних служб. Це дозволяє вашій системі приймати розумні рішення про те, де і коли слід випускати воду і скільки її слід використовувати. Наприклад, система може випустити воду відразу, коли не прогнозується дощ; якщо прогнози прогнозують опади, система може почекати, виміряти результати і перерахувати кількість необхідної води.

  1. Вузли Wzzard LRPv розташовані у віддалених районах і підключені до датчиків, таким як датчики для контролю вологості, температури, властивостей грунту і контролерів розпилювача. Вузли передають дані датчиків через бездротову технологію LoRa на шлюз SmartSwarm 243 в центрі управління, розташованому за багато миль.
  2. Коли шлюз SmartSwarm 243 отримує дані, надіслані з вузлів Wzzard LRPv, він передає дані на ПК для управління сервером додатків і SCADA.
  3. Оскільки єдиний центр управління може відповідати за моніторинг декількох сайтів, комутатор може полегшити збір і організацію даних з багатьох шлюзів SmartSwarm 243 до передачі даних на ПК.
  4. Маючи достатню кількість даних від датчиків, система може допомогти в аналізі поточної ситуації з поливом і прийняти відповідні рішення про те, коли і де випускати воду, а також про те, скільки води слід використовувати.

Особливості та переваги

Створення розумної іригаційної системи, яка допоможе користувачам контролювати, оцінювати і приймати рішення, вимагає певних знань про ключові характеристики продукту, щоб можна було вибрати найбільш підходящі продукти для максимізації їх переваг.

Технологія бездротової мережі LoRa

LoRa - це запатентований метод радіомодуляціі з розширеним спектром методів радіоодуляціі для використання в малопотужній глобальній мережі (LPWAN). Це специфікація WAN, призначена для забезпечення зв'язку на великій відстані з низькою швидкістю передачі бітів між «речами» (наприклад, підключеними об'єктами), такими як датчики з живленням від батареї. У ній використовуються безліцензійної радіочастотні діапазони суб-ГГц, такі як 196, 433 і 868 МГц в Європі і 915 МГц в Північній Америці. LPWAN може використовуватися для створення приватної бездротової сенсорної мережі або сторонньої служби або інфраструктури.

Wzzard LRPv Node і SmartSwarm 243 Gateway підтримують бездротовий зв'язок на великих відстанях без необхідності платити за телекомунікації, що значно знижує експлуатаційні витрати мережі. Це особливо актуально для зниження витрат на моніторинг паводків, оскільки більшість великих водойм не мають контрольних центрів, розташованих поруч з ними. Крім того, традиційні бездротові рішення (наприклад, точки доступу) мають обмежений діапазон передачі даних і, таким чином, змушують користувачів застосовувати інтенсивний підхід до розгортання вузлів. Хоча такі проблеми не зачіпають мобільні маршрутизатори, вони вимагають оплати телекомунікаційних зборів.

IP66 корпус і акумуляторна / сонячна конструкція для віддалених відкритих майданчиків

IP означає Міжнародне Захисне Маркування (International Protecting Marking,) яке є системою класифікації для оцінки ступеня захисту від небезпек, таких як пил і вода. З класом захисту IP66, Wzzard LRPv Node і SmartSwarm 243 Gateway захищені від проникнення і контакту з пилом, а також від сильних водяних струменів. Конструкція з двома джерелами живлення Wzzard LRPv Node (постійний струм / батарея) і SmartSwarm 243 Gateway (сонячна батарея / аккамулятор) також означає, що у користувачів є кілька варіантів розгортання.

Вузли Advantech Wzzard ідеально підходять для іригаційних ділянок, оскільки присутність води, бруду, високої вологості і повітряних крапель / пилу в цих місцях становить постійну загрозу. Завдяки подвійному живленню вузол Wzzard LRPv звільняє користувачів від необхідності встановлювати додаткові кабелі і, таким чином, знижує витрати і спрощує розгортання. Крім того, орієнтований на користувача дизайн шлюзу SmartSwarm 243 забезпечує зручність розгортання. Ця технологія не означає, що вам потрібно замінювати існуючі труби і насоси - використання технології IoT у вашій мережі не робить ваше поточне обладнання застарілим; скоріше це просто робить вашу мережу розумнішими.

Подвійний режим енергозбереження і сигналізація

Вузол Wzzard LRPv має два стани енергозбереження: режим очікування (для випадку, коли вузол не використовується) і режим роботи (для запланованих передач даних). Наприклад, якби вузол планував повідомляти дані датчика два рази на годину, то режим сну автоматично активувався, коли вузол не використовується, і режим роботи включався б, коли дані повинні були бути передані, таким чином досягаючи мети енергоефективності. Система сигналізації встановлена, щоб повідомити користувачів, коли значення яких перевищує передбачене поріг. Наприклад, коли наближається повінь або шторм, система сигналізації буде повідомляти користувачів, коли рівень води перевищив певний рівень, щоб можна було вжити заходів щодо запобігання стихійних лих.

Таким чином, продуманий дизайн енергозберігаючих режимів і системи аварійної сигналізації скорочує витрати за рахунок економії енергії та одночасно підвищує безпеку, повідомляючи користувачів про необхідність вжиття термінових заходів.

Висновок

Рішення Advantech Wzzard LRPv, високоінтегрована сенсорна платформа LoRa для додатків, починаючи від управління даними датчиків введення-виведення і закінчуючи перетворенням мережевих протоколів, може бути використано для формування приватної сенсорної мережі, що дає негайні дивіденди за рахунок скорочення витрат на обслуговування і підвищення загальної продуктивності. Мережеві шлюзи Wzzard LRPv підключаються до сервера додатків або SCADA для доступу до даних з використанням протоколу MQTT через Ethernet або бездротову мережу передачі даних.

Описані функції дозволяють розміщувати датчики і інтернет-шлюзи в місцях, де немає живлення від мережі змінного струму або проводового Ethernet, а висока гнучкість двох режимів енергозбереження і системи сигналізації може мінімізувати витрати за рахунок економії енергії та запобігання аварій.

Обладнання, яке може бути використаним в цьому рішенні

Інтелектуальний прикордонний вузол Wzzard™ з IP-інтерфейсом SmartMesh і Bluetooth LE

Інтелектуальний бездротовий датчик Wzzard™

Інтелектуальна бездротова сенсорна платформа Wzzard™ забезпечує швидке і просте з'єднання між вашими датчиками і додатком, мережею або Інтернетом

Керований Gigabit Ethernet комутатор Advantech EKI-7710 на 2 SFP комбінованих порти і 8 POE портів для монтажу на DIN рейку з протоколом X-Ring Pro

Комутатор 8+2 порти EKI-7710

Керований Gigabit Ethernet комутатор Advantech EKI-7710 на 2 SFP комбінованих порти і 8 POE портів

ПЗ WebAccess/SCADA — ядро платформдля додатків промислового Інтернета речей

Платформа Webaccess/SCADA

ПЗ WebAccess/SCADA — ядро платформ для додатків промислового Інтернета речей.