Katika uwanja wa kilimo mahiri, utangamano wa vitambuzi na ufanisi wa upitishaji data ndio vipengele muhimu vya kujenga mfumo sahihi wa ufuatiliaji. Utoaji wa vitambuzi vya udongo na SDI12, ukiwa na itifaki sanifu ya mawasiliano ya kidijitali katikati yake, huunda kizazi kipya cha vifaa vya ufuatiliaji wa udongo vyenye "ufuatiliaji wa usahihi wa hali ya juu + ujumuishaji rahisi + upitishaji thabiti", ukitoa usaidizi wa data wa kuaminika kwa hali kama vile mashamba mahiri, nyumba za kijani zenye akili, na ufuatiliaji wa utafiti wa kisayansi, na kufafanua upya viwango vya kiufundi vya utambuzi wa udongo.
1. Itifaki ya SDI12: Kwa Nini Ni "Lugha ya Ulimwenguni" ya Mtandao wa Vitu vya Kilimo?
SDI12 (Kiolesura cha Dijitali cha Serial 12) ni itifaki ya mawasiliano inayotambulika kimataifa kwa vitambuzi vya mazingira, iliyoundwa mahsusi kwa matumizi ya nguvu ndogo na hali za mitandao ya vifaa vingi, na ina faida tatu kuu:
Muunganisho sanifu: Itifaki ya mawasiliano iliyounganishwa huvunja vizuizi vya kifaa na inaweza kuunganishwa bila shida na wakusanyaji wa data wakuu (kama vile Campbell, HOBO) na majukwaa ya Intaneti ya Vitu (kama vile Alibaba Cloud, Tencent Cloud), ikiondoa hitaji la ukuzaji wa ziada wa viendeshi na kupunguza gharama za ujumuishaji wa mfumo kwa zaidi ya 30%.
Matumizi ya chini ya nguvu na uwasilishaji wa ufanisi wa juu: Inatumia mawasiliano ya mfululizo yasiyolingana na inasaidia mitandao ya vifaa vingi ya "hali ya bwana-mtumwa" (hadi vitambuzi 100 vinaweza kuunganishwa kwenye basi moja), huku matumizi ya nguvu ya mawasiliano yakiwa chini kama kiwango cha μA, na kuifanya iweze kufaa kwa hali za ufuatiliaji wa uwanjani zinazoendeshwa na nishati ya jua.
Uwezo mkubwa wa kuzuia kuingiliwa: Muundo wa upitishaji wa ishara tofauti huzuia kwa ufanisi kuingiliwa kwa sumakuumeme. Hata karibu na gridi za umeme zenye volteji nyingi na vituo vya mawasiliano, kiwango cha usahihi wa upitishaji wa data bado kinafikia 99.9%.
2. Uwezo wa Ufuatiliaji wa Kiini: "Stethoskopu" ya Udongo yenye muunganiko wa vigezo vingi
Kihisi cha udongo kilichotengenezwa kulingana na itifaki ya SDI12 kinaweza kusanidi vigezo vya ufuatiliaji kwa njia rahisi kulingana na mahitaji ili kufikia mtazamo kamili wa mazingira ya udongo:
(1) Mchanganyiko wa msingi wa vigezo vitano
Unyevu wa udongo: Mbinu ya kuakisi eneo la masafa (FDR) inatumika, ikiwa na kiwango cha upimaji wa kiwango cha unyevu cha ujazo wa 0-100%, usahihi wa ±3%, na muda wa majibu wa chini ya sekunde 1.
Halijoto ya udongo: Ikiwa na kihisi joto cha PT1000 kilichojengewa ndani, kiwango cha kipimo cha halijoto ni -40 ℃ hadi 85℃, chenye usahihi wa ±0.5℃, chenye uwezo wa kufuatilia mabadiliko ya halijoto katika safu ya mizizi kwa wakati halisi.
Upitishaji wa umeme wa udongo (EC): Tathmini kiwango cha chumvi ya udongo (0-20 dS/m2), kwa usahihi wa ±5%, ili kuonya kuhusu hatari ya chumvi kupita kiasi;
Thamani ya pH ya udongo: Kiwango cha kipimo 3-12, usahihi ± 0.1, kinachoongoza uboreshaji wa udongo wenye asidi/alkali;
Halijoto na unyevunyevu wa angahewa: Fuatilia vipengele vya hali ya hewa ya mazingira kwa wakati mmoja ili kusaidia katika uchambuzi wa maji ya udongo-angahewa na ubadilishanaji wa joto.
(2) Upanuzi wa kitendakazi wa hali ya juu
Ufuatiliaji wa virutubisho: Elektrodi za ioni za nitrojeni (N), fosforasi (P), na potasiamu (K) zinapatikana ili kufuatilia mkusanyiko wa virutubisho vinavyopatikana (kama vile NO₃⁻-N, PO₄³⁻-P) kwa wakati halisi, kwa usahihi wa ±8%.
Ugunduzi wa metali nzito: Kwa matukio ya utafiti wa kisayansi, inaweza kuunganisha vitambuzi vya metali nzito kama vile risasi (Pb) na kadiamu (Cd), na azimio kufikia kiwango cha ppb.
Ufuatiliaji wa kisaikolojia wa mazao: Kwa kuunganisha vitambuzi vya mtiririko wa majimaji ya shina na vitambuzi vya unyevunyevu wa uso wa jani, mnyororo endelevu wa ufuatiliaji wa "udongo - mazao - angahewa" hujengwa.
3. Ubunifu wa vifaa: Ubora wa kiwango cha viwandani ili kushughulikia mazingira tata
Ubunifu wa kudumu
Nyenzo ya ganda: Aloi ya alumini ya kiwango cha angani + kipima-upeo cha polytetrafluoroethilini (PTFE), sugu kwa kutu ya asidi na alkali (pH 1-14), sugu kwa uharibifu wa vijidudu vya udongo, na maisha ya huduma yaliyozikwa ya zaidi ya miaka 8.
Daraja la Ulinzi: IP68 isiyopitisha maji na haipitishi vumbi, yenye uwezo wa kustahimili kuzamishwa kwa kina cha mita 1 kwa saa 72, inayofaa kwa hali mbaya ya hewa kama vile mvua kubwa na mafuriko.
(2) Usanifu wa nguvu ndogo
Utaratibu wa kuamka usingizini: Husaidia ukusanyaji wa wakati (kama vile mara moja kila baada ya dakika 10) na mkusanyiko unaosababishwa na matukio (kama vile kuripoti kwa vitendo wakati kuna mabadiliko ya ghafla ya unyevu), matumizi ya nguvu ya kusubiri ni chini ya 50μA, na inaweza kufanya kazi mfululizo kwa miezi 12 inapounganishwa na betri ya lithiamu ya 5Ah.
Suluhisho la usambazaji wa umeme wa jua: Paneli za jua za hiari za 5W + moduli ya usimamizi wa kuchaji zinapatikana ili kufikia ufuatiliaji wa muda mrefu wa "matengenezo sifuri" katika maeneo yenye mwanga mwingi wa jua.
(3) Unyumbufu wa usakinishaji
Muundo wa kuziba na kuvuta: Kichunguzi na kitengo kikuu vinaweza kutenganishwa, na kusaidia uingizwaji wa moduli ya kitambuzi ndani ya kifaa bila kuhitaji kuzika kebo tena.
Usambazaji wa kina kirefu: Hutoa vipimo vya urefu tofauti kama vile 10cm, 20cm, na 30cm ili kukidhi mahitaji ya ufuatiliaji wa usambazaji wa mizizi katika hatua tofauti za ukuaji wa mazao (kama vile kipimo cha tabaka la kina kifupi wakati wa hatua ya miche na kipimo cha tabaka la kina kirefu wakati wa hatua ya kukomaa).
4. Matukio ya kawaida ya matumizi
Usimamizi mahiri wa mashamba
Umwagiliaji sahihi: Data ya unyevunyevu wa udongo hupitishwa kwa mdhibiti mwerevu wa umwagiliaji kupitia itifaki ya SDI12 ili kufikia "kizingiti cha unyevunyevu kinachosababishwa na umwagiliaji" (kama vile kuanza umwagiliaji wa matone kiotomatiki unaposhuka chini ya 40% na kusimama unapofikia 60%), kwa kiwango cha kuokoa maji cha 40%.
Utumbo unaobadilika: Kwa kuchanganya data ya EC na virutubisho, mashine ya utumbo inaongozwa kufanya kazi katika maeneo tofauti kupitia michoro ya dawa (kama vile kupunguza kiasi cha mbolea ya kemikali katika maeneo yenye chumvi nyingi na kuongeza matumizi ya urea katika maeneo yenye nitrojeni kidogo), na kiwango cha matumizi ya mbolea huongezeka kwa 25%.
(2) Mtandao wa ufuatiliaji wa utafiti wa kisayansi
Utafiti wa ikolojia wa muda mrefu: Vihisi vya SDI12 vyenye vigezo vingi hutumika katika vituo vya ufuatiliaji wa ubora wa ardhi ya kilimo ngazi ya kitaifa ili kukusanya data ya udongo kwa masafa ya saa. Data husimbwa kwa njia fiche na kupelekwa kwenye hifadhidata ya utafiti wa kisayansi kupitia VPN ili kusaidia utafiti kuhusu mabadiliko ya hali ya hewa na uharibifu wa udongo.
Jaribio la kudhibiti vyungu: Mtandao wa sensa ya SDI12 ulijengwa katika chafu ili kudhibiti kwa usahihi mazingira ya udongo wa kila vyungu vya mimea (kama vile kuweka miteremko tofauti ya pH), na data ililinganishwa na mfumo wa usimamizi wa maabara, na kupunguza mzunguko wa majaribio kwa 30%.
(3) Ujumuishaji wa kilimo cha vituo
Uunganisho wa akili wa chafu: Unganisha kitambuzi cha SDI12 kwenye mfumo mkuu wa udhibiti wa chafu. Wakati halijoto ya udongo inapozidi 35°C na unyevunyevu ni chini ya 30%, itasababisha kiotomatiki kupoa kwa pazia la maji ya feni na kujaza maji ya umwagiliaji kwa matone, na kufikia udhibiti wa kitanzi kilichofungwa wa "utekelezaji wa data - kufanya maamuzi".
Ufuatiliaji wa kilimo bila udongo: Katika hali za kilimo cha hydroponic/substrate, thamani ya EC na thamani ya pH ya myeyusho wa virutubisho hufuatiliwa kwa wakati halisi, na kizuia asidi-base neutralizer na pampu ya kuongeza virutubisho hurekebishwa kiotomatiki ili kuhakikisha kwamba mazao yako katika mazingira bora ya ukuaji.
5. Ulinganisho wa Kiufundi: SDI12 dhidi ya Kihisi cha Ishara cha Analogi cha Jadi
| Kihisi cha ishara ya analogi ya kawaida ya vipimo | Kihisi cha dijitali cha SDI12 | ||
| Usahihi wa data huathiriwa kwa urahisi na urefu wa kebo na mwingiliano wa sumakuumeme, na hitilafu ya ±5% hadi 8% | Uwasilishaji wa mawimbi ya kidijitali, wenye hitilafu ya ±1%-3%, una uthabiti wa hali ya juu wa muda mrefu | ||
| Ujumuishaji wa mfumo unahitaji kubinafsisha moduli ya urekebishaji wa mawimbi, na gharama ya usanidi ni kubwa | Chomeka na ucheze, inayoendana na wakusanyaji na mifumo mikuu | ||
| Uwezo wa kuunganisha mtandao huruhusu basi moja kuunganisha hadi vifaa 5 hadi 10 kwa kiwango cha juu | Basi moja linaunga mkono vifaa 100 na linaendana na topolojia za mti/nyota | ||
| Utendaji wa matumizi ya nguvu: Usambazaji wa umeme unaoendelea, matumizi ya nguvu > 1mA | Matumizi ya nguvu isiyotumia umeme ni chini ya 50μA, na kuifanya ifae kwa usambazaji wa betri/nguvu ya jua | ||
| Gharama ya matengenezo inahitaji urekebishaji mara 1 hadi 2 kwa mwaka, na nyaya zinaweza kuzeeka na kuharibika. | Imeandaliwa na algoriti ya ndani ya kujirekebisha, ikiondoa hitaji la urekebishaji wakati wa maisha yake ya huduma na kupunguza gharama za ubadilishaji wa kebo kwa 70% |
6. Ushuhuda wa Mtumiaji: Msukosuko kutoka "Silo za Data" hadi "Ushirikiano Bora"
Chuo cha kilimo cha mkoa kilisema, "Hapo awali, vitambuzi vya analogi vilitumika. Kwa kila sehemu ya ufuatiliaji iliyotumika, moduli tofauti ya mawasiliano ilibidi iandaliwe, na utatuzi wa matatizo pekee ulichukua miezi miwili." Baada ya kubadili hadi kitambuzi cha SDI12, mtandao wa pointi 50 ulikamilishwa ndani ya wiki moja, na data iliunganishwa moja kwa moja na jukwaa la utafiti wa kisayansi, na hivyo kuboresha kwa kiasi kikubwa ufanisi wa utafiti.
Katika eneo la maonyesho ya kilimo linalookoa maji Kaskazini Magharibi mwa China: "Kwa kuunganisha kitambuzi cha SDI12 na lango lenye akili, tumefanikisha usambazaji wa maji kiotomatiki kwa kaya kulingana na hali ya unyevunyevu wa udongo. Hapo awali, ukaguzi wa njia za mwongozo ulifanyika mara mbili kwa siku, lakini sasa unaweza kufuatiliwa kwenye simu za mkononi. Kiwango cha kuokoa maji kimeongezeka kutoka 30% hadi 45%, na gharama ya umwagiliaji kwa kila mu kwa wakulima imepungua kwa yuan 80."
Anzisha miundombinu mpya ya data kwa ajili ya kilimo sahihi
Kifaa cha kuhisi udongo kinachozalishwa na SDI12 si kifaa cha ufuatiliaji tu bali pia ni "miundombinu" ya data ya kilimo mahiri. Inavunja vizuizi kati ya vifaa na mifumo kwa kutumia itifaki sanifu, inasaidia kufanya maamuzi ya kisayansi kwa kutumia data sahihi ya hali ya juu, na INAKUBALIANA na ufuatiliaji wa shamba wa muda mrefu kwa kutumia muundo wa nguvu ndogo. Iwe ni uboreshaji wa ufanisi wa mashamba makubwa au uchunguzi wa kisasa wa taasisi za utafiti wa kisayansi, inaweza kuweka msingi imara wa mtandao wa ufuatiliaji wa udongo, na kufanya kila kipande cha data kuwa nguvu inayoongoza kwa uboreshaji wa kilimo.
Contact us immediately: Tel: +86-15210548582, Email: info@hondetech.com or click www.hondetechco.comkwa mwongozo wa mtandao wa Sensor wa SDI12 ili kufanya mfumo wako wa ufuatiliaji uwe nadhifu zaidi, wa kuaminika zaidi na unaoweza kupanuliwa zaidi!
Uwasilishaji wa mawimbi ya kidijitali, wenye hitilafu ya ±1%-3%, una uthabiti wa hali ya juu wa muda mrefu
Muda wa chapisho: Aprili-28-2025