Када пројекат пољопривредног или еколошког мониторинга треба да посматравреме, земљиште, вода и гасни услови из једног система за праћење, станица за праћење са вишепараметарским екраном осетљивим на додир може поједноставити прикупљање података, визуелизацију и свакодневни рад.

Концепт метеоролошке станице са екраном осетљивим на додир у земљишту, води и гасу компаније Honde Technology интегрише више функција мерења животне средине у једну архитектуру праћења. Уместо да проверавају одвојене инструменте један по један, корисници могу да повежу различите сензоре, прегледају мерења преко екрана осетљивог на додир и изграде систем за прикупљање података погодан за пољопривреду, праћење стакленика, праћење животне средине, управљање водама и истраживачке примене.

Овај чланак објашњава какоМетеоролошка станица са екраном осетљивим на додир и сензорима за земљиште, воду и гасфункционише, који параметри се могу пратити, како се систем може прилагодити и како бежична IoT комуникација може проширити систем за даљинско праћење.

1. Шта је метеоролошка станица за мерење гаса у земљишту, води и тлу са екраном осетљивим на додир?

Метеоролошка станица за праћење гасова у земљишту, води и тлу са екраном осетљивим на додир је вишепараметарски систем за праћење животне средине, дизајниран за прикупљање мерења из различитих сензорских слојева.

Типична архитектура може да укључује:

Сензори за време + Сензори за земљиште + Сензори за воду + Сензори за гас → Прикупљање података → Екран осетљив на додир → Бежична комуникација → Клауд платформа

Слој за временске услове може да прати атмосферске услове као што су температура, влажност, притисак, падавине, брзина ветра и смер ветра.

Слој земљишта може да мери параметре као што су влажност земљишта, температура земљишта, електрокондензација (EC), салинитет, pH или NPK, у зависности од изабране конфигурације сензора. Хондеова платформа за вишедубинске сензоре земљишта, на пример, подржава истовремено праћење на различитим дубинама земљишта и може се конфигурисати параметрима који укључују влагу, температуру, електрокондензацију (EC), салинитет, NPK и pH.

Слој воде може се конфигурисати за параметре као што су pH, EC, температура, TDS, салинитет, растворени кисеоник или мутноћа. Honde такође нуди сензоре за квалитет воде са више параметара и опције бежичне комуникације за даљинско праћење.

Гасни слој се може конфигурисати према примени, укључујући праћење пољопривредних или еколошких гасова.

Ова модуларна архитектура омогућава конфигурисање система према стварном пројекту, уместо да се сваки купац приморава да користи потпуно исту комбинацију сензора.

2. Зашто користити екран осетљив на додир за праћење животне средине?

Систем праћења је користан само када оператери могу лако да разумеју податке.

Локални екран осетљив на додир пружа тренутни интерфејс човек-машина између сензора и оператера.

Уместо повезивања рачунара сваки пут када је потребно проверити мерење, оператер може директно да види кључне параметре на екрану.

Типичне функције могу укључивати:

• Приказ параметара у реалном времену
• Праћење статуса сензора
• Пребацивање параметара
• Прикупљање података
• Конфигурација прага аларма
• Локално руковање опремом
• Провера статуса везе
• Интеграција са бежичном комуникацијом
• Даљински пренос података

За теренске техничаре, ово може олакшати инсталацију и решавање проблема јер су информације о мерењу доступне директно на тачки праћења.

3. Које параметре систем може да прати?

Највећа предност ове архитектуре је њена способност комбиновања различитих слојева сензора окружења.

Тачну комбинацију параметара треба одабрати према захтевима пројекта.

На пример, пројекат стаклене баште може дати приоритеттемпература ваздуха + влажност + CO₂ + влажност земљишта + температура земљишта, док се пројекат наводњавања може фокусирати навлажност земљишта + електрохимична влага земљишта + квалитет воде + падавине + временски услови.

4. Како функционише систем за вишепараметарско праћење?

Систем се може поделити на четири функционална слоја.

Слој 1: Сензори за животну средину

Различити сензори прикупљају мерења из околине.

За пољопривреду, ово може укључивати:

1. Метеоролошка станица
2. Сензор влажности земљишта
3. Сензор температуре земљишта
4. Сензор електроконцентрације или салинитета земљишта
5. Сензор квалитета воде
6. Сензор гаса

Сензори се могу одабрати према усеву, окружењу за праћење и потребним параметрима.

Слој 2: Прикупљање података

Сигнале сензора прикупља контролер за праћење.

За индустријске и пољопривредне пројекте, RS485 са Modbus комуникацијом може да обезбеди стандардизовани начин повезивања компатибилних сензора.

Хондеови производи за праћење временских услова подржавају RS485/Modbus комуникацију, као и опције бежичне комуникације, што омогућава проширење система за праћење у складу са захтевима пројекта.

Слој 3: Визуелизација екрана осетљивог на додир

Прикупљене информације се приказују преко екрана осетљивог на додир.

Ово пружа интуитиван интерфејс за оператере којима је потребно да локално провере тачку праћења.

Уместо да гледају неколико независних мерача, корисници могу да виде више параметара животне средине преко једног интерфејса.

Слој 4: Даљинска комуникација и праћење облака

За удаљене пројекте, локални систем за праћење може бити повезан са бежичним комуникационим модулом.

Могући начини комуникације укључују:

• 4G
• ГПРС
• WiFi
• ЛоРа
• LoRaWAN

Хондеова постојећа архитектура за праћење такође подржава облачни софтвер за преглед података у реалном времену, приступ историјским подацима и управљање алармима.

За велика пољопривредна подручја, LoRaWAN је посебно релевантан јер је дизајниран као технологија умрежавања широког подручја са малом потрошњом енергије за повезивање IoT уређаја који се напајају батеријама. LoRa Alliance описује LoRaWAN као LPWA мрежни протокол дизајниран за регионалне, националне и глобалне IoT мреже.

5. Екран осетљив на додир + време + земљиште: Практична паметна пољопривредна архитектура

На пољопривредну производњу истовремено утиче више променљивих животне средине.

На пример, сама влажност земљишта не објашњава зашто усев доживљава водни стрес.

Иста вредност влажности земљишта може имати различите импликације у зависности од:

• Температура ваздуха
• Релативна влажност
• Падавине
• Сунчево зрачење
• Брзина ветра
• Температура земљишта
• Електричан пренос земљишта
• Фаза раста усева

Комбиновањем праћења времена и земљишта, пољопривредни менаџери могу добити потпунију слику о условима на пољу.

Хондеова постојећа архитектура паметне пољопривреде комбинује метеоролошке станице и дистрибуиране сензоре за земљиште са LoRa/LoRaWAN колекторима података и капијама за праћење пољопривреде великих површина.

Ово ствара ланац праћења:

Атмосфера → Земљиште → Зона корена усева → Прикупљање података → Бежична мрежа → Облачна платформа

Таква архитектура може подржати апликације укључујући прецизно наводњавање, управљање пластеницима, праћење воћњака и пољопривредна истраживања.

6. Праћење воде и гаса може проширити систем

Систем не мора да се заустави на праћењу времена и земљишта.

За пројекте који укључују водне ресурсе, може се додати вишепараметарски сензор квалитета воде.

На пример, Хондеова решења за сензоре квалитета воде могу да мере комбинације:

• pH
• EC
• Температура
• Порез на добит
• Салинитет
• Растворени кисеоник
• Замућеност
• ОРП
• Остали параметри специфични за пројекат

Хонде такође пружа LoRaWAN-компатибилна решења за квалитет воде за примене као што су аквакултура, хидропоника, праћење река и пречишћавање отпадних вода.

Праћење гаса може се слично интегрисати када пројекат захтева мерења еколошких или гасова стаклене баште.

Ово чини систем посебно корисним за пројекте гдеваздух + земља + вода + гасинформације треба проценити заједно.

7. Локални екран осетљив на додир у односу на даљинско праћење IoT-а

Често питање је да ли је пројекту потребан само локални екран осетљив на додир или комплетан систем за даљинско праћење.

Одговор зависи од апликације.

За лабораторију, стакленик или просторију са опремом, локални екран осетљив на додир може бити довољан.

За фарме, удаљене еколошке станице, резервоаре или дистрибуиране мреже за праћење, додавање бежичне комуникације и софтвера у облаку може пружити комплетније решење.

8. Шта би купци требало да провере пре него што изаберу вишепараметарску станицу?

Уобичајена грешка у пројектима праћења животне средине је прво одабир дисплеја, а затим разматрање архитектуре сензора.

За B2B пројекте, следеће тачке треба потврдити пре наручивања.

1. Дефинишите потребне параметре

Немојте једноставно тражити „све-у-једном монитор за животну средину“.

Прво, тачно одредите шта треба мерити.

На пример:

Пољопривреда:
Влажност земљишта + температура земљишта + електрохимична влажност + температура ваздуха + влажност ваздуха + падавине

Стакленик:
Температура ваздуха + влажност + CO₂ + влажност земљишта + светлост/PAR

Аквакултура:
Температура воде + pH + растворени раствор + електрохимична вредност + замућеност

Праћење животне средине:
Време + гас + квалитет воде + пренос података

2. Потврдите комуникационе протоколе

Проверите да ли сензори користе:

• РС485
• Modbus-RTU
• 4-20mA
• 0-5V
• 0-10V
• Бежична комуникација

Ово је важно приликом интеграције сензора од различитих добављача.

3. Размотрите окружење за инсталацију

Спољни пољопривредни системи могу захтевати водоотпорну и издржљиву конструкцију сензора.

На пример, Хондеов вишедубински сензор за тло користи кућиште од нерђајућег челика и ИП68 заштиту за дуготрајне закопане примене.

Праћење квалитета воде може такође захтевати сонде IP68, материјале отпорне на корозију и одговарајуће дужине каблова у зависности од окружења инсталације.

4. Планирајте комуникациону мрежу

За једну локалну тачку праћења, жични RS485 може бити довољан.

За дистрибуирана поља, бежична комуникација може смањити захтеве за ожичење.

LoRaWAN је дизајниран око IoT мреже велике површине са малом потрошњом енергије и може да подржи мреже које садрже дистрибуиране уређаје на батерије.

5. Размислите о будућем проширењу

Добра архитектура праћења треба да остави простор за додатне сензоре.

Уместо пројектовања система који може да мери само данашње параметре, размотрите да ли су потребни додатни:

• Сензори за тло
• Метеоролошки сензори
• Сензори за воду
• Сензори за гас
• Сензори зрачења
• Сензори нивоа воде

може бити потребно касније.

9. Модуларни приступ компаније Honde Technology праћењу животне средине

У компанији Honde Technology, праћењу животне средине приступамо каопроблем системског инжењеринга, а не само куповина једног сензора.

Наш портфолио производа обухвата метеоролошке станице, сензоре за земљиште, сензоре за квалитет воде, сензоре за гас, опрему за прикупљање података, модуле за бежичну комуникацију и решења за праћење облака.

На пример, портфолио метеоролошких станица компаније Honde подржава вишеструке конфигурације сензора и опције бежичне комуникације, док његова решења за сензоре тла могу да мере вишеструке параметре и вишеструке дубине тла.

За удаљене пројекте, Хонде такође може да интегрише бежичну комуникацију и cloud софтвер како би купци могли да виде податке у реалном времену, историјске записе и информације о алармима.

Овај модуларни приступ је користан за произвођаче оригиналне опреме (OEM) и пројектно засноване купце јер се систем може конфигурисати према:

• Параметри мерења
• Количина сензора
• Дубина сензора
• Метод комуникације
• Напајање
• Инсталационо окружење
• Протокол података
• Клауд платформа
• Захтеви за приказивање

10. Препоручена системска архитектура за комплетан IoT пројекат

Типичан комплетан систем може бити дизајниран као:

Метеоролошка станица
↓
Сензори за земљиште / воду / гас
↓
Контролер за прикупљање података
↓
Екран осетљив на додир
↓
RS485 / Modbus
↓
4G / WiFi / LoRa / LoRaWAN
↓
Гејтвеј / Интернет
↓
Клауд сервер
↓
Праћење са рачунара и мобилних уређаја

Ова архитектура омогућава локалним оператерима да виде податке, док удаљени менаџери могу приступити истом систему за праћење са друге локације.

За велике пољопривредне пројекте, архитектура се може додатно проширити на више чворова за праћење поља повезаних преко LoRaWAN-а и гејтвеја.

Хонде је већ развио сродне архитектуре за праћење временских услова и земљишта користећи LoRa/LoRaWAN колекторе и капије, демонстрирајући како се дистрибуирани сензори заштите животне средине могу интегрисати у ширу пољопривредну IoT мрежу.

11. Повезана Хонде решења

Ако се ваш пројекат фокусира на одређени слој праћења, можете истражити и ова повезана Honde решења:

Вишедубински мониторинг земљишта:
Хонде вишедубински сензор за тло са 8 параметара

Праћење квалитета воде:
Хонде ЛоРаВАН вишепараметарски сензор квалитета воде

Праћење времена и бежично праћење:
Хонде спољни бежични систем за праћење времена

Ови интерни линкови стварају логичну групу садржаја окопраћење времена → праћење земљишта → квалитет воде → бежични интернет ствари, што је корисно и за кориснике и за претраживаче.

Закључак: Изградите један повезани систем за праћење животне средине

Метеоролошка станица за мерење гаса у земљишту, води и тлу са екраном осетљивим на додир може послужити као локални центар за визуелизацију и управљање подацима за шири систем интернета ствари у животној средини.

Уместо независног праћења времена, земљишта, воде и гаса, модуларна архитектура може да их комбинује у један ток рада података:

Сензори → Прикупљање података → Екран осетљив на додир → Бежична комуникација → Клауд платформа

Кључ није само додавање што већег броја сензора. Бољи приступ је одабир параметара, комуникационог протокола, напајања, интерфејса екрана и софтверске архитектуре у складу са стварном применом.

За пољопривреду, ово може значити комбиновање информација о времену и земљишту у коренској зони.

За аквакултуру, то може значити комбиновање праћења квалитета воде са подацима о животној средини.

За пројекте заштите животне средине, то може значити интегрисање праћења времена, воде и гаса у једну мрежу за даљинско праћење.

Потребан вам је прилагођени систем за праћење више параметара?

Хонде Технолоџи Ко., Лтд.пружа опрему за праћење животне средине и пољопривреде у области Интернета ствари и прилагођена системска решења.

Назив компаније:Хонде Технолоџи Ко., Лтд.
Веб-сајт: www.hondetechco.com
Имејл: info@hondetech.com

Ако планирате пројекат који укључујеметеоролошка станица са екраном осетљивим на додир, сензор за земљиште, сензор квалитета воде, сензор за гас, LoRaWAN/4G комуникација или платформа за праћење облака, контактирајте Honde Technology да бисте разговарали о потребним параметрима, конфигурацији сензора и комуникационој архитектури.