نبذة عن تطوير المشروع
تعاونا مع شركة محلية لأنظمة الزراعة الذكية في تطوير منتج مستشعر الحقل الذكي، وقدمت YenProtek مختلف أشكال الدعم التقني الأساسي. وتلبيةً لاحتياجات المواقع ذات الطبيعة الجيولوجية والتضاريس المختلفة، صُمم هيكل المستشعر بنظام الوحدات المتراصة سهلة الفك والتركيب، وتتصل الوحدات داخليًا عبر RS485، مما يتيح اختيار عدد المستشعرات بمرونة. ولتلبية احتياجات أنماط الحقول المتعددة، تتوفر في الإرسال اللاسلكي أربع تقنيات رئيسية هي LoRa وNB-IoT وLTE وWi-Fi؛ وتشمل مستشعرات البيئة المتاحة عناصر استشعار شدة الإضاءة والإشعاع الفعّال للتمثيل الضوئي (فوتونات PAR) والضغط الجوي ودرجة حرارة الهواء ورطوبته وتركيز ثاني أكسيد الكربون (CO2) ودرجة حرارة التربة ورطوبتها وملوحتها وسرعة الرياح واتجاهها. وقد أُنتج المنتج حاليًا بالجملة بنجاح وطُرح تجاريًا وركّب فعليًا في عدة مواقع داخل تايوان وخارجها.
معلومات تطوير المشروع
- العميل / الموقع
- شركة XX للأنظمة الزراعية
- مدة المشروع
- 2020
- التصنيف
- # الزراعة الذكية # استشعار البيئة
- تقنية الاستشعار
- شدة الإضاءة، والإشعاع الفعّال للتمثيل الضوئي، والضغط الجوي، ودرجة الحرارة والرطوبة، وتركيز ثاني أكسيد الكربون، ودرجة حرارة التربة ورطوبتها، وملوحة التربة، ومستوى المياه، وسرعة الرياح واتجاهها... وغيرها من المعاملات البيئية ذات الصلة
وظائف مستشعر الحقل الذكي وتصميمه الميكانيكي
يمكن اختيار إحدى طريقتين للتغذية بالطاقة
- التغذية بالكهرباء الرئيسية:
- الدخل AC85~240V 50~60Hz
- الخرج DC5V 2A
- التغذية بطاقة البيئة (الطاقة الشمسية أو طاقة الرياح الاختيارية):
- نظرًا لصعوبة أعمال التمديد الكهربائي في بعض المناطق أو التضاريس، يمكن اختيار نظام توليد من طاقة البيئة (الطاقة الشمسية أو طاقة الرياح الاختيارية) أكثر مرونة وملاءمة، ولا يحتاج التركيب إلى أعمال تمديد كهربائي إضافية، فهو أكثر أمانًا وأسهل تركيبًا وأوفر في تكاليف التنفيذ. يستخدم نظام التحكم في الشحن والتفريغ المخصص للاستخدام الخارجي لوحًا شمسيًا بقدرة 20W ووحدة إدارة الطاقة لتوفير طاقة النظام، ويمكن شحن البطارية الشمسية مرة كاملة خلال 12.5 ساعة في بيئة ذات أشعة شمس كافية، ولا حاجة لاستبدال البطارية في ظل إشعاع شمسي عادي، وبعد الشحن الكامل يمكنها دعم التشغيل أكثر من 30 يومًا دون إشعاع شمسي.
تقنية توفير الطاقة الذكية
للتغلب على عدم استقرار التغذية بالطاقة في المنتجات الخارجية التي تستخدم طاقة البيئة، إذ تتأثر بالأحوال الجوية، يعتمد مستشعر الحقل الذكي في تصميمه تقنية توفير الطاقة الذكية، فترفع كفاءة التشغيل وتقلل استهلاك الطاقة غير الضروري. تحدد اللوحة الرئيسية مدة السكون عبر آلية إدارة الطاقة، وتغلق تلقائيًا معظم وظائف النظام بحسب حالة الاتصال بالخادم، لتحقيق توفير الطاقة. وفي وضع السكون يقل استهلاك الطاقة الأساسي في الانتظار عن 10mA، مما يطيل أيام الانتظار بفاعلية.
معدات الاتصال اللاسلكي: محطة 3G/4G إلى Wi-Fi
- راوتر ببطاقة SIM بنظام التوصيل والتشغيل.
- منفذ LAN يتيح الاتصال السلكي بالشبكة عبر كابل الشبكة - البوابة، وتشمل وظائفها:
- يدعم طرق الاتصال والإرسال LoRa/Wi-Fi/RJ45/4G.
- هوائي LoRa بكسب 5dBi.
- مزود طاقة 5V/2A.
- يدعم وظيفة إرسال البيانات من البوابة مباشرة إلى عنوان شبكة محدد.
- يدعم وظيفة استكمال البيانات بعد تخزينها مؤقتًا عند انقطاع الشبكة.
- يمكن فكه وإعادة تركيبه بسهولة في الحقل ذاتيًا.
- في حالة عدم الاتصال، تتوفر وظيفة التخزين المؤقت للبيانات بسعة تخزين تصل إلى 30GB.
آلية إعداد المنتج وتحديثه
بعد تركيب مستشعر بيئة الزراعة الذكية في الحقل، إذا لزم تعديل إعدادات المعاملات أو تحديث البرنامج الثابت فسيتطلب الأمر فكه من الموقع، وهو أمر مزعج ويستهلك الجهد البشري. ولذلك صممنا وظيفة إعداد لاسلكية، إذ يكفي اتصال المستشعر عبر Bluetooth أو Wi-Fi لضبط المعاملات، كما يمكن تحديث البرنامج الثابت عن بُعد، مما يخفف عبء عمل الموظفين في الموقع بدرجة كبيرة.
أبرز نقاط التطوير
قوي ومتين
مصمم خصيصًا لتطبيقات الاتصال اللاسلكي الخارجية، ويتحمل تقلبات البيئة الخارجية
تخصيص مرن
عدد مستشعرات قابل للتخصيص، وتتصل المستشعرات داخليًا عبر RS485
توفير الوقت والجهد
تُرفع البيانات تلقائيًا إلى السحابة لتكامل أكثر كفاءة
نظام التغذية بالطاقة
يعمل الجهاز بالطاقة الشمسية دون الحاجة إلى أعمال تمديد كهربائي إضافية
توفير الطاقة الذكي
يحدد النظام تلقائيًا مدة السكون، وتيار الانتظار في وضع السكون أقل من 10 mA
التحديث عن بُعد
توفر وظيفة تحديث البرنامج الثابت عن بُعد لتخفيف عبء عمل الموظفين في الموقع
مستشعر الحقل الذكي AIoT - حل الزراعة الذكية الأمثل
- يعتمد مستشعر الحقل الذي طورناه للعميل اتصالًا داخليًا بين المستشعرات عبر RS485، مما يتيح اختيار عدد المستشعرات بمرونة؛ وتتوفر في الإرسال اللاسلكي أربع تقنيات رئيسية هي LoRa وNB-IoT وLTE وWi-Fi؛ وتشمل مستشعرات البيئة المتاحة عناصر استشعار شدة الإضاءة والإشعاع الفعّال للتمثيل الضوئي (فوتونات PAR) والضغط الجوي ودرجة حرارة الهواء ورطوبته وتركيز ثاني أكسيد الكربون (CO2) ودرجة حرارة التربة ورطوبتها وملوحتها وسرعة الرياح واتجاهها. وبعد جمع البيانات تُرفع تلقائيًا إلى نظام إدارة الزراعة السحابي الحالي لدى العميل
- يكفي أن يستخدم المزارع تطبيق جهاز محمول لعرض مختلف القيم البيئية للحقل في أي وقت ومن أي مكان، ويمكنه تفقد مياه الحقول أينما كان، مما يوفر على المزارعين الوقت والجهد.
- تُدمج تقنية الاستشعار لمراقبة البيئة مع النظام السحابي، لاستخدام البيانات في اتخاذ قرارات أفضل لإدارة الحقول، وتطبيق الزراعة الدقيقة للمساعدة في تحسين استخدام الموارد، فلا يُجرى الري والتسميد إلا عند الحاجة، مما يقلل الهدر ويتيح التحكم في التكاليف بصورة أكثر معقولية.
Success Case
عملاؤنا ركّبوا منتجاتنا فعليًا حاليًا في عدة مواقع داخل تايوان وخارجها
