Projetos de desenvolvimento IoT para agricultura inteligente

Sensor de campo inteligente AIoT

Design do sensor de campo inteligente AIoT 1
Design do sensor de campo inteligente AIoT 2
Design do sensor de campo inteligente AIoT 3

Visão geral do projeto

Fizemos uma parceria com a maior empresa de sistemas de agricultura inteligente de Taiwan para desenvolver um sensor de campo inteligente, com a YenProtek fornecendo todo o suporte técnico de base. Para atender a diferentes condições geológicas e de terreno, o sensor usa uma estrutura modular em blocos, fácil de encaixar e desencaixar, com interconexão RS485 para a comunicação interna, permitindo configurar com flexibilidade a quantidade de sensores. Para atender a diversos tipos de campo, as opções de transmissão sem fio incluem quatro tecnologias principais: LoRa, NB-IoT, LTE e Wi-Fi. As opções de sensores ambientais incluem iluminância, radiação fotossinteticamente ativa (PAR, fluxo de fótons), pressão atmosférica, temperatura do ar, umidade do ar, concentração de dióxido de carbono (CO2), temperatura do solo, umidade do solo, salinidade do solo, velocidade do vento e direção do vento. O produto já é produzido em série e comercializado com sucesso, e está instalado em diversos locais em Taiwan e no exterior.

Detalhes do projeto

Cliente / Local
XX Empresa de Sistemas Agrícolas
Período do projeto
2020
Categoria
# Agricultura inteligente # Sensoriamento ambiental
Tecnologia de sensoriamento
Iluminância, radiação fotossinteticamente ativa, pressão atmosférica, temperatura e umidade, concentração de CO2, temperatura e umidade do solo, salinidade do solo, nível de água, velocidade e direção do vento e outros parâmetros ambientais

Funções e design mecânico do sensor de campo inteligente

Duas opções de alimentação elétrica disponíveis

  • Alimentação pela rede elétrica:
    • Entrada AC85~240V 50~60Hz
    • Saída DC5V 2A
  • Alimentação por energia ambiente (solar ou eólica opcional):
    • Como em algumas regiões ou terrenos é difícil realizar obras de distribuição elétrica, é possível optar por um sistema de energia ambiente (solar ou eólica opcional), mais flexível e prático. A instalação não exige obras elétricas adicionais, sendo mais segura, mais fácil e mais econômica. O sistema de controle de carga e descarga exclusivo para uso externo utiliza um painel solar de 20W e um módulo de gerenciamento de energia para alimentar o sistema. Com sol abundante, a bateria é carregada por completo em 12.5 horas. Com insolação normal não é preciso trocar a bateria, e uma carga completa mantém o funcionamento por mais de 30 dias sem sol.

Tecnologia de economia inteligente de energia

Produtos para uso externo alimentados por energia ambiente costumam enfrentar um fornecimento de energia instável, que depende do tempo. Para superar isso, o sensor de campo inteligente adota uma tecnologia de economia inteligente de energia que melhora a eficiência operacional e reduz o consumo desnecessário. A placa principal determina o tempo de hibernação por meio de um mecanismo de gerenciamento de energia e desliga automaticamente a maior parte das funções do sistema conforme o status de comunicação com o servidor, obtendo assim a economia de energia. No modo de hibernação, a corrente básica em espera é inferior a 10mA, prolongando efetivamente o tempo em espera.

Equipamento de comunicação sem fio: estação base 3G/4G para Wi-Fi

  • Roteador com chip SIM plug-and-play.
  • Porta LAN para conexão Ethernet cabeada. Recursos do Gateway:
    • Suporta comunicação LoRa/Wi-Fi/RJ45/4G.
    • Antena de ganho LoRa de 5dBi.
    • Fonte de alimentação de 5V/2A.
    • Suporta o encaminhamento direto do Gateway para um endereço de rede especificado.
    • Suporta a recuperação de dados após quedas de rede por meio de armazenamento temporário local.
    • Pode ser facilmente retirado e reinstalado no campo pelo próprio usuário.
    • Armazenamento temporário de dados off-line, com capacidade de até 30GB.

Mecanismo de configuração e atualização do produto

Depois que os sensores ambientais para agricultura inteligente são instalados no campo, alterar a configuração de parâmetros ou atualizar o firmware exigiria retirá-los do local, um processo trabalhoso e que demanda muita mão de obra. Por isso, projetamos uma função de configuração sem fio: os sensores podem ser conectados via Bluetooth ou Wi-Fi para configurar os parâmetros, e o firmware pode ser atualizado remotamente, reduzindo muito a carga de trabalho da equipe em campo.

Destaques do desenvolvimento

Robusto e durável

Projetado especificamente para aplicações sem fio ao ar livre, resiste às frequentes mudanças do ambiente externo.

Personalização flexível

Quantidade de sensores personalizável, com interconexão RS485 para a comunicação interna.

Economiza tempo e mão de obra

Envia automaticamente os dados para o sistema em nuvem, tornando a integração mais eficiente.

Sistema de alimentação elétrica

O equipamento funciona com energia solar, dispensando obras elétricas adicionais.

Economia inteligente de energia

O sistema define automaticamente os períodos de hibernação, reduzindo o consumo médio para 10mAh.

Atualizações remotas

Oferece atualização remota de firmware para reduzir a carga de trabalho da equipe em campo.

Sensor de campo inteligente AIoT – A melhor solução de agricultura inteligente

Diagrama de arquitetura do sistema do sensor de campo inteligente AIoT
  1. O sensor de campo que desenvolvemos para nosso cliente usa interconexão RS485 para a comunicação interna, permitindo configurar com flexibilidade a quantidade de sensores. As opções de transmissão sem fio incluem quatro tecnologias principais: LoRa, NB-IoT, LTE e Wi-Fi. As opções de sensores ambientais incluem iluminância, radiação fotossinteticamente ativa (PAR, fluxo de fótons), pressão atmosférica, temperatura do ar, umidade do ar, concentração de dióxido de carbono (CO2), temperatura do solo, umidade do solo, salinidade do solo, velocidade do vento e direção do vento. Os dados coletados são enviados automaticamente para o sistema de gestão agrícola em nuvem que o cliente já utiliza.
  2. Os agricultores podem consultar todas as leituras ambientais da lavoura a qualquer hora e em qualquer lugar com um app no dispositivo móvel, acompanhando suas lavouras de onde estiverem e economizando tempo e mão de obra.
  3. A integração da tecnologia de monitoramento e sensoriamento ambiental com um sistema em nuvem permite tomar decisões baseadas em dados para uma melhor gestão da lavoura. Coloca a agricultura de precisão em prática e otimiza o uso dos recursos: irriga-se e aduba-se apenas quando necessário, reduzindo o desperdício e controlando melhor os custos.

Success Case

Atualmente, nossos clientes já instalaram nossos produtos em diversos locais em Taiwan e no exterior.

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Desenvolvemos hardware e software IoT sob medida para empresas e organizações dos setores agrícola, pesqueiro e pecuário, implantando tecnologia de monitoramento ambiental adaptada às suas necessidades para aumentar a eficiência e a lucratividade.