Solución de aplicación LoRaWAN para riego inteligente

1. Antecedentes

El riego inteligente está en pleno desarrollo. En las últimas décadas, el sector del riego se ha enfrentado a numerosos desafíos, especialmente para los trabajadores agrícolas, que no saben cuándo pueden usar la energía para bombear agua. Incluso tuvieron que esperar hasta que se completara el riego del campo. Esto, sin duda, les impide realizar otras actividades. Hoy en día, los sistemas de riego estándar se consideran el "cerebro" de los sistemas de riego automatizados. Con la ayuda de la tecnología IoT, ahora se puede utilizar una solución inteligente para ayudar a los agricultores en la gestión de los sistemas de riego. No solo mejora la eficiencia hídrica, sino que también ahorra tiempo y reduce los costos de mano de obra.

2. Esquema de diagrama de topología de red e introducción funcional

监控大屏

网络拓扑图

3. Introducción a la función

A. Capa perceptiva

• Monitoreo ambiental de invernaderos: Terminal de recolección de temperatura y humedad: se utiliza para monitorear la temperatura y la humedad en el aire de los invernaderos.
• Terminal de recolección de temperatura y humedad del suelo: se utiliza para monitorear la humedad y la temperatura del suelo. Terminal de control de válvulas: se utiliza para conectar el riego por aspersión cuando la humedad del suelo es insuficiente.

• Monitoreo del nivel del tanque de agua:Terminal de recolección de nivel de líquido: se utiliza para monitorear el nivel de agua del tanque de agua.

• Monitoreo de presión de agua en tuberías: Terminal de recolección de presión: se utiliza para monitorear la presión de la tubería de salida.
• Control de bomba sumergible:Terminal LoRa: se utiliza para el monitoreo del nivel del tanque de agua y comienza a bombear automáticamente cuando el nivel del tanque de agua está por debajo del valor umbral.

• Control de la bomba de refuerzo:Terminal LoRa: se utiliza para monitorear la presión de enlace, iniciando automáticamente la presurización cuando la presión de la tubería está por debajo del valor umbral.

• Riego de tierras agrícolas: Terminal de control de válvulas: se utiliza para riego cronometrado de tierras de cultivo.
• Monitoreo de flujo: se utiliza para monitorear el flujo de agua después del control de la válvula de enlace.

• Colector inalámbrico LoRa: recopila datos de todos los nodos, carga los datos en la puerta de enlace IoT y transmite los datos enviados por la puerta de enlace a los nodos correspondientes.

• Puerta de enlace inalámbrica del Internet de las Cosas: recibe datos de los recolectores para su análisis y vinculación. Los transmite al sistema backend. Recibe instrucciones de la plataforma del sistema para el control de la vinculación de nodos.

B. Capa de transporte

Recopile y monitoree los parámetros del sistema de hardware a través de la red inalámbrica LoRa e informe los datos de forma remota a la plataforma del sistema a través de la red 4G.

C. Capa de aplicación

Principalmente una plataforma de gestión de riego inteligente que monitorea los parámetros de recolección del sistema de hardware y la modificación en tiempo real de los parámetros operativos del sistema, y ​​registra y analiza datos del sistema en tiempo real.

D. Capa terminal

Se refiere a teléfonos inteligentes, iPads, computadoras, PC, etc. que pueden acceder y modificar de forma remota datos operativos en tiempo real de los dispositivos dentro del sistema y ver oportunamente información de alarmas de fallas actuales e históricas.

4. Ventajas del plan

• Sin cableado, bajo costo. Mediante la red inalámbrica LoRa, se puede lograr la transmisión inalámbrica completa, desde el extremo de adquisición del sensor hasta el extremo del servidor, ahorrando los costos de las soluciones cableadas.
• Ahorre la inversión de personal de gestión y, cuando hay información de alarma anormal, el personal de gestión puede aprender de inmediato de la plataforma, lo que reduce en gran medida los factores de riesgo relacionados.
• A través de la recopilación de datos relevantes en la plataforma en la nube, el personal de gestión conoció oportunamente la información sobre las tierras de cultivo y los invernaderos, realizó ajustes de políticas oportunos y logró una gestión refinada del riego de las tierras de cultivo.
• Todo el sistema forma un sistema de circuito cerrado global desde el monitoreo hasta el control de enlace, evitando el problema del monitoreo unidireccional sin medidas de tratamiento.