​Автоматизована система моніторингу та контролю «Розумна теплиця».

Сільське господарство здавна було актом співпраці між людиною та природою, що залежало від інтуїції, досвіду та шансів на успіх. Однак зараз, у зв’язку зі зміною клімату та зростанням населення планети, темпи змін пришвидшуються – триває революція розумних теплиць, яка пропонує більш точні методи ведення сільського господарства, ніж будь-коли раніше. Цю трансформацію від трудомісткого ремесла до науки, що керується даними, важко переоцінити.

В основі цієї революції лежить автоматизована система моніторингу та контролю теплиць. Не просто ще один набір інструментів, він служить вашим власним експертом-виробником, забезпечуючи ефективний урожай. Давайте розглянемо роботу цієї системи далі, оскільки ми дивимося на її роль як важливого засобу для ефективних методів ведення сільського господарства, які приносять збільшені прибутки.

Традиційне управління теплицею часто страждає від непослідовності. Покладання на ручні перевірки та людське судження для регулювання температури, вологості та зрошення призводить до неточного контролю над цими параметрами, що призводить до неточності в регулюванні температури, регулювання вологості та контролю зрошення, що призводить до нерівномірної якості врожаю, значної втрати ресурсів і вразливості до раптових змін погоди. Цей підхід «побач і реагуй» потребує дорогих робочих годин, водночас одержуючи несправедливі результати врожаю з підвищеними ресурсними витратами та ризиками раптових змін погоди.

Сучасні тепличні рішення: підхід, заснований на відчутті, обмірковуванні та дії (SD&A). По суті: рішення «розумна теплиця» складається з автоматизованої системи замкнутого циклу, яка працює відповідно до трьох фундаментальних принципів – визначення, прийняття рішень і дії (SD&A). Багаторівнева система: ось що дозволяє розумним теплицям працювати

Ефективна система моніторингу теплиці нагадує живий організм, де різні шари працюють в унісон. 1. Рівень сприйняття: датчики (найкращі монітори теплиць).

Підключаючи систему до її фізичного світу, датчики мають важливе значення для збору даних у режимі реального часу 24/7. Вибір відповідних датчиків для моніторингу теплиць є ключовим у наданні точної інформації, яка служить основою для прийняття розумних рішень, таких як:

Датчики навколишнього середовища: використовуйте датчики навколишнього середовища для моніторингу температури повітря/ґрунту, рівня вологості та інтенсивності світла в реальному часі.

Датчики CO2: датчики CO2 контролюють рівень вуглекислого газу, необхідний для фотосинтезу. Однак комплексний моніторинг парникових газів виходить за рамки відстеження CO2 лише для росту рослин; вдосконалені системи також відстежують інші викиди, щоб допомогти операторам зменшити загальний вплив на навколишнє середовище.

Датчики ґрунту: відстежують вміст вологи в ґрунті, електропровідність (EC; яка вказує на рівень поживних речовин) і значення pH. Датчики фенотипу рослин: вдосконалені датчики можуть навіть відстежувати самі рослини, вимірюючи товщину стебла, температуру листя та швидкість росту плодів.

1. Рівень передачі: нервова система. Цей рівень відповідає за передачу даних між датчиками та центральним процесором ефективним, спрощеним і безпечним способом за допомогою дротових (таких як RS485) і бездротових технологій (таких як LoRaWAN, Zigbee, NB-IoT і 4G/5G), щоб гарантувати, що точки даних не втрачаються під час їхньої подорожі.

2. Рівень платформи: Мозок автоматизованої системи моніторингу та контролю теплиць

В його основі лежить програмна платформа, яка утворює інтелектуальне ядро ​​будь-якої автоматизованої системи моніторингу та контролю теплиць. Ця платформа, яка часто базується на хмарі, є інтелектуальним центром операцій.

3. Зберігання даних і аналітика: він зберігає історичні дані та використовує алгоритми штучного інтелекту для вивчення кореляції між умовами навколишнього середовища та ідеальними моделями росту рослин.

Інтелектуальне прийняття рішень: використовуючи попередньо встановлені моделі або дані машинного навчання, технологія інтелектуального прийняття рішень приймає рішення на основі заздалегідь визначених моделей, щоб автоматично генерувати команди, якщо температура піднімається вище порогового значення, наприклад вмикати вентилятори, коли температура перевищує його.

Інтерфейс користувача: він надає фермеру доступ до інтуїтивно зрозумілої візуальної інформаційної панелі на комп’ютері чи смартфоні, яка забезпечує дистанційний моніторинг, ручне керування та миттєві сповіщення.

4. Рівень виконання: руки та ноги

Після того, як «мозок» прийняв рішення, його реалізація покладається на виконавчий рівень, який складається з усього автоматизованого обладнання: сюди входять моторизовані вікна, витяжні вентилятори, затінювальні сітки, системи опалення та світлодіодні світильники для росту.

Системи зрошення та фертигації: автоматизовані системи дозування, які подають воду та поживні речовини з точним часом і пропорціями. Іригаційні роботи: передові системи використовують роботів для збирання врожаю, обрізки та обприскування. Ключові функції в дії: система в роботі

Що саме забезпечує інтегрована автоматизована система моніторингу та контролю теплиць на постійній основі?

Інтелектуальний клімат-контроль: ця система забезпечує ідеальне середовище. Якщо опівдні світить яскраве сонце, можуть автоматично розгортатися затінювальні сітки та активуватися системи охолодження; і в холодні ночі, за прогнозом, теплові екрани або обігрівачі можуть автоматично активуватися для підтримки тепла без втручання людини.

Точне зрошення та внесення добрив. Системи точного зрошення та внесення добрив забезпечують значну економію завдяки застосуванню води та поживних речовин відповідно до точної стадії росту кожної культури та даних про вологість ґрунту в реальному часі, таким чином скорочуючи відходи на 30-50% порівняно з традиційними методами.

Прогнозні попередження про шкідників і хвороби: аналізуючи дані датчиків на основі зображень, ця система може визначити ранні попереджувальні ознаки зараження шкідниками або грибкових захворювань, пов’язаних з умовами високої вологості – швидко інформуючи виробників або вживаючи профілактичних заходів, якщо необхідно.

Статистика на основі даних і повна відстежуваність: кожна дія та стан, пов’язані з урожаєм, реєструються, створюючи «цифрову історію життя». Ці дані дозволяють фермерам уточнювати стратегії з часом, надаючи споживачам доступ до всієї історії за допомогою QR-кодів на упаковках харчових продуктів.

Відчутні переваги технології розумних теплиць

Будь-яка справжня міра успіху технології полягає в її результатах; і технологія розумних теплиць це чітко демонструє: підвищення врожайності, зниження витрат і більша стійкість є відчутними перевагами, які пропонує технологія розумних теплиць.

Підвищена врожайність і чудова якість: стабільне середовище, яке сприяє зменшенню стресу рослин, коротшим циклам росту та продукції з вищою однорідністю та чудовим смаком, може забезпечити підвищену врожайність та продукцію найвищої якості.

Значна економія коштів: річна економія 30% або більше на витратах на воду, добрива та електроенергію є звичайною справою; тоді як витрати на оплату праці часто можна скоротити вдвічі, оскільки одна людина може дистанційно керувати кількома теплицями.

Ефективне управління ризиками: Ранні попередження про будь-які аномалії навколишнього середовища дозволяють виробникам уникнути збитків, спричинених екстремальними погодними явищами.

Цілорічне стабільне виробництво: ці системи дозволяють вести сільське господарство протягом усього року незалежно від пори року чи клімату, забезпечуючи місцеве виробництво продуктів харчування, одночасно зменшуючи вуглецевий слід транспортування на великі відстані. Точність вдосконаленої системи моніторингу теплиць гарантує оптимальне використання кожного ресурсу, підтримуючи справжнє стале сільське господарство.

Висновок: майбутнє фермерства

Розумні теплиці представляють собою глибоку цифрову революцію в сільському господарстві, засновану на IoT, Big Data, AI та автоматизації. Ефективна автоматизована система моніторингу та контролю теплиць виходить далеко за рамки простого набору пристроїв; натомість він представляє інноваційну парадигму управління, яка має силу революціонізувати сільськогосподарські операції від випадкової природи чи людського досвіду до керування за допомогою надійних даних і автоматизованої точності.