Ja jums patīk audzēt savus dārzeņus, bet Jūs nevēlaties visu dienu uztraukties par laistīšanu, apgaismojumu vai temperatūruViedie dārzi ir tieši tas, ko gaidījāt. Pateicoties sensoriem un mobilajiem sakariem, tagad ir iespējams zināt, kas notiek ar katru augu, pat nebūdams lauksaimniecības inženieris... vai tehnoloģiju ģēnijs.
Turpmākajās rindās jūs redzēsiet, kā šīs sistēmas darbojas, kāda veida sensori pastāv un kā tie tiek uzstādīti. pilsētas jumta dārzi, piemēram, tie, kas atrodas modernās siltumnīcāsUn ko vadošie uzņēmumi jau dara, lai ieviestu precīzo lauksaimniecību jebkurā mērogā? Ideja ir vienkārša: izmantot reāllaika datus, lai labāk rūpētos par saviem augiem, patērētu mazāk ūdens un padarītu lietas pēc iespējas vienkāršākas.
Kas īsti ir viedais dārzs?
Runājot par vieddārzu, mēs nedomājam tikai apūdeņošanas taimera uzstādīšanu; tā ir sistēma, kurā sensori, apūdeņošana, apgaismojums un dažreiz gaisa kondicionēšana Tie darbojas koordinēti un daudzos gadījumos automātiski. Visu kontrolē lietotne vai vadības panelis, tāpēc varat doties prom nedēļas nogalē, neuztraucoties par to, vai jūsu tomāti piedeg.
Tipiskā vieddārzā jūs atradīsiet sensori augsnes mitrumam, temperatūrai, gaismai un dažreiz arī barības vielāmsavienots ar nelielu centrālo ierīci vai mākoņpakalpojumu. Šī informācija tiek pārveidota brīdinājumos, grafikos un konkrētos ieteikumos: kad laistīt, vai nepieciešams mēslojums, vai atvērt logu vairāk vai mazāk, vai nolaist markīzi.
Labā ziņa ir tā, ka šī tehnoloģija pielāgojas gan Puķupods uz balkona izskatās kā profesionāla siltumnīcaMērogs un sarežģītība mainās, bet filozofija paliek tā pati: pārtraukt laistīt "ar aci" un sākt pieņemt lēmumus, balstoties uz datiem.
Turklāt šajās sistēmās arvien vairāk tiek iekļauts mākslīgā intelekta (MI) slānis, kas mācās no vēsturiskiem kultūraugu un laikapstākļu datiem un spēj paredzēt ūdens, mēslojuma vai gaismas vajadzības ar ievērojamu precizitāti.
Galvenie sensoru veidi jūsu dārzam un to novietošanas vietas
Jebkura viedā dārza sirds ir tā sensori. Pat vienkāršākie terases risinājumi ir balstīti uz vienu un to pašu ideju: Izmēriet svarīgo un aizmirstiet par izmēģinājumiem un kļūdāmApskatīsim visizplatītākos no tiem un to, kā tos izmantot, nesarežģījot lietas.
Augsnes mitruma sensori
Tie, iespējams, ir vispopulārākie, jo tie atrisina lielākās galvassāpes ikvienam, kurš audzē kultūraugus: Vai es laistu pārāk daudz vai pārāk maz?Šie sensori mēra substrāta mitrumu un nosūta datus uz centrālo ierīci vai tieši uz mobilo tālruni.
Uzstādīšana vairumā vietējo modeļu ir tikpat vienkārša kā Ieduriet zondi zemē ieteicamajā dziļumāIr svarīgi, lai tas atrastos tuvu sakņu zonai, nevis pret poda sienu vai dobes malu, lai rādījums būtu reprezentatīvs.
Sarežģītākās instalācijās, piemēram, lielos augļu dārzos vai siltumnīcās, vairāki sensori tiek novietoti vienā līnijā. dažādas zonas un dziļumi Tas ļauj mums redzēt ne tikai to, vai virsma ir mitra, bet arī to, kā ūdens ir sadalīts visā augsnes profilā. Tas ļauj mums aktivizēt apūdeņošanu tieši tad, kad mitruma līmenis nokrītas zem optimālā sliekšņa.
Temperatūras un gaismas sensori
Vēl viens svarīgs aspekts ir siltuma un saules starojuma uzraudzība. Šie sensori reģistrē gaisa temperatūra un gaismas daudzums ko saņem jūsu augi, lai jūs zinātu, vai tiem ir auksti, karsti vai trūkst saules.
Ideālā gadījumā tie jāuzstāda reprezentatīvā vietā, kur Tos nedrīkst slēpt sienas, mēbeles vai lieli augi. kas vilto mērījumu. Dārza gabalā tos bieži novieto uz neliela masta kultūraugu vidējā augstumā; terasē — vietā, kas vislabāk "apkopo" telpas apstākļus.
Balstoties uz šiem datiem, jūs varat izlemt, vai tas jums ir tā vērts. pārvietot puķupodus, uzlikt nojumi, uzstādīt stikla aizkarus vai papildiniet ar LED audzēšanas lampām ļoti ēnainās vietās vai ziemā.
Gaisa kvalitātes sensori
Slēgtās vai daļēji slēgtās telpās, piemēram, siltumnīcās vai stikla galerijās, gaisa kontrole kļūst svarīga. Ir pieejami sensori, kas to var izmērīt. CO₂, amonjaks, ozons vai citas gāzes kas pārmērīgā daudzumā palēnina augšanu vai pat bojā augus.
Šīs ierīces parasti ir savienotas ar ventilācijas sistēmu, kas automātiski atveras vai aizveras, ja koncentrācija nokrītas ārpus pieņemamā diapazona. Tas uztur fotosintēzei piemērota atmosfēra bez nepieciešamības manuāli pārbaudīt.
Barības vielu un augsnes sastāva sensori
Sperot soli tālāk, ir barības vielu monitorings. Šie sensori analizē tādus parametrus kā elektriskā vadītspēja, sāls koncentrācija un barības vielu līdzsvars substrātā. Ar to palīdzību var redzēt, vai augsne ir noplicināta vai arī mēslojums ir pārāk liels.
Informācija parasti tiek parādīta lietotnē vai informācijas panelī, kas šīs tehniskās vērtības pārvērš īpaši ieteikumi mēslošanai: kāda veida mēslojums ir piemērots un kādā daudzumā, pielāgojot auga augšanas fāzei.
Lietus un vēja sensori
Dārzos un augļu dārzos brīvā dabā ir ļoti noderīgi, ja mājas automatizācijas sistēmās ir integrēti lietus un vēja sensori apūdeņošanai un aizsardzībai pret sauli. Pirmais sensors nosaka ja jau ir pietiekami lijis lai izlaistu plānoto apūdeņošanas ciklu; otrais mēra vēja stiprumu, lai automātiski ievelk markīzes vai pergolas pirms tie cieš bojājumus.
Šie sensori netiek iedzīti dārza dobē, bet gan novietoti uz mājas konstrukcijas, pergolām vai mastiem, vienmēr pakļauts elementiem un netraucēts kas maina lasījumu.
No puķupoda līdz siltumnīcai: kā uzstādīt un pieslēgt šos sensorus
Labā ziņa ir tā, ka tehnoloģijas ir kļuvušas daudz vienkāršākas. Mūsdienās ir pieejami risinājumi, kas ļauj Izveidot nelielu sensoru tīklu dažu minūšu laikāgan lauku saimniecībās, gan ikdienas pilsētas dārzos.
Ātri sensoru tīkli un platformas, piemēram, PRISMAB
Profesionālajā jomā tādas platformas kā PRISMAB ir pierādījušas, ka pilnīgu lauksaimniecības sensoru tīklu var izveidot ļoti ātri. Viņu pieeja ir piedāvāt viegli uzstādāmas ierīces, kas savienotas ar tiešsaistes platformu kas centralizēti apkopo visus augsnes, klimata un kultūraugu datus.
Darbības parasti ir līdzīgas: sensorus novietojat stratēģiski svarīgos lauka vai siltumnīcas punktos, un tie sāk darboties. nosūtīt reāllaika informāciju uz mākoni Un, izmantojot ļoti vizuālu saskarni, lauksaimnieks var uzreiz redzēt, kas notiek. No turienes viņš var pielāgot apūdeņošanu, mēslošanu vai ventilāciju un pat saņemt automātiskus brīdinājumus.
Šāda veida risinājumi ir parādījuši, ka, lai gūtu labumu no lauksaimniecības digitalizācijas, nav jābūt tehnoloģiju ekspertam, un šī pati pieeja tiek pielāgota arī turpmāk. mājas un kopienas dārziem.
IoT dārza tipiskā arhitektūra
Gandrīz visu šo sistēmu pamatā ir līdzīga struktūra: izkliedēti sensori, sakaru vārteja (izmantojot WiFi, Bluetooth, radio utt.) un mākonī balstīta pārvaldības platformaŠī kombinācija ļauj jums pārbaudīt savus augus no mobilā tālruņa, lai kur jūs atrastos.
Mazos dārzos pats sensors bieži darbojas kā saite, izveidojot tiešu savienojumu ar mājas maršrutētāju vai mobilo ierīci. Lielākos projektos tiek izmantotas citas ierīces. režģveida sensoru tīklikur viens darbojas kā dominējošais un apkopo datus no pārējiem, lai tos nosūtītu grupētā veidā.
Galvenie ieviešanas soļi siltumnīcās
Siltumnīcā — pat amatieru — IoT sensoru ieviešana notiek loģiskā secībā: vispirms tiek definēts kuri mainīgie ir kritiski Audzēšanai (mitrums, temperatūra, CO₂, barības vielas, gaisma…) pēc tam tiek izvēlēti atbilstošie sensori un izvietoti pa zonām atbilstoši telpas struktūrai.
Pēc fiziskās uzstādīšanas katrs sensors tiek kalibrēts, tam tiek nodrošināta piekļuve tīklam un tas tiek integrēts vadības platformā. Pēc tam sākas fāze uzraudzība, analīze un, ja nepieciešams, automatizācija: apūdeņošana, kas ieslēdzas tikai tad, kad augsnei tas ir nepieciešams, apkure, kas novērš aukstuma triecienus, ventilācija, kas atveras, ja temperatūra vai CO₂ līmenis pārāk paaugstinās utt.
Mājas automatizācija terasēs un iekšpagalmos: kā mājās izveidot savu vieddārzu
Lai to visu izmantotu, nav nepieciešami hektāri lauksaimniecības zemes. Arvien vairāk cilvēku iekārtojas viedie dārzi uz terasēm, balkoniem, lieveņiem vai iekšpagalmiem, izmantojot mājas automatizācijas priekšrocības.
Pirms jebkādu ierīču pievienošanas rūpīgi izvēlieties atrašanās vietu.
Pirms steigties iegādāties ar sensoriem aprīkotus puķu podus, ieteicams nedaudz analizēt savu telpu. Apsveriet, cik stundas tieši saules stari saņem katru zonu, vēja virzienu un vai ir kādas citas problēmas. mitrāki vai sausāki stūriUn kādas ir iespējas uzstādīt nelielu ūdens tvertni vai izveidot savienojumu ar esošo instalāciju?
Daži vienkārši temperatūras un mitruma sensori palīdzēs jums saprast, kā jūsu terase uzvedas visas diennakts un gada laikā. Izmantojot šos datus, jūs varat izlemt, vai ir vērts dārzu novietot saulainākajā stūrī vai arī tas ir izdevīgāk. izmantojiet vēsāku, ēnaināku vietu vēlāk kompensējot ar mākslīgo apgaismojumu.
"Digitalizētas" puķu dobes un stādītāji
Pilsētas dārza strukturēšanai ir daudz iespēju: paaugstinātas dobes, audzēšanas galdi, lieli puķu podi, vertikālās sistēmas… Interesanti ir tas, ka tos visus var pielāgot. integrēti mitruma, temperatūras un substrāta sastāva sensoriTādā veidā katrs modulis "pastāsta" jums, kā tas ir, bez nepieciešamības iet augu pa augam ar pirkstu augsnē.
Tirgū jau ir pieejami šādam lietojumam paredzēti komplekti, un, ja tādu nav, jūs vienmēr varat pielāgot lauksaimniecības vai vispārējās mājas automatizācijas sensorus jūsu paaugstinātajām dobēm. Svarīgi ir tas, lai tās būtu saderīgas ar lietotni vai sistēmu, kuru izmantosiet, lai visu kontrolētu.
Pilienveida apūdeņošana, kas savienota ar jūsu mobilo tālruni
Viens no viedā dārza atslēgām — gan mājās, gan laukos — ir apūdeņošana. Terasēs ļoti labi funkcionējoša sistēma bieži vien ietver apūdeņošanu. pilienveida apūdeņošanas sistēma, kas savienota ar viedo taimerikas savukārt integrējas ar mitruma un lietus sensoriem un, ja vēlaties spert soli tālāk, ar laika prognozēšanu.
Tādējādi, ja jūsu sistēma “zina”, ka rīt līs, vai konstatē, ka substrāts joprojām ir mitrs, tā spēj automātiski pārtrauc laistīšanuUn jūs varat atrasties simtiem kilometru attālumā, savā mobilajā tālrunī vērojot, kuras zonas ir aktivizētas, cik daudz ūdens ir patērēts un vai kaut kas ir jāmaina.
Aizsardzība pret laikapstākļiem: stikla aizkari un sensori
Mājās ar lielām terasēm vai lieveņiem arvien biežāk tiek izmantoti stikla aizkari un pārvietojami norobežojošie elementi, kas nodrošina aizsardzību pret vēju, lietu un pēkšņām temperatūras izmaiņām. Integrēti mājas automatizācijas sistēmā, šie norobežojošie elementi var daļēji atvērt vai aizvērt pamatojoties uz to, ko saka sensori.
Tādā veidā jūs izveidojat sava veida "elastīgu siltumnīcu", kur jūsu augi mazāk cieš no ekstremāliem laikapstākļiem, un, starp citu, energoefektivitātes uzlabojumi mājokļa, samazinot siltuma zudumus vai atdzesējot atkarībā no gada laika.
Mākslīgais apgaismojums un kameras augļu dārza uzraudzībai
Ja dabiskā apgaismojuma nepietiek — ļoti ēnaini balkoni, uz ziemeļiem vērsti griesti, ļoti tumšas ziemas —, problēmu atrisina īpašas LED audzēšanas lampas. Ar pareizu kontroli jūs varat pagarināt fotoperiodu vai palielināt intensitāti kritiskās stundās, vienmēr automatizētā veidā.
Daudzi entuziasti drošības nolūkos izmanto arī mājās jau izmantotās IP kameras. attālināti uzraudzīt sava augļu dārza stāvokliPārbaudiet, vai pilienveida apūdeņošanas sistēma darbojas, vai lapas izskatās novītušas un vai vējš nav apgāzis kādus podus. Pateicoties sensoru lietotnes paziņojumiem un vienai vai divām stratēģiski novietotām kamerām, ir ļoti grūti nepamanīt kaut ko nopietnu.
No mājas dārzkopības līdz precīzajai lauksaimniecībai ar mākslīgā intelekta palīdzību
Viss, ko esam nelielā mērogā redzējuši terasēs un iekšpagalmos, gadiem ilgi tiek pielietots lauksaimniecības darbībās visā pasaulē, arvien vairāk iesaistot datu un mākslīgo intelektu. Mērķis ir viens: Laistiet tikai pietiekami, mēslojiet precīzi un paredziet problēmas ko agrāk varēja redzēt tikai tad, kad jau bija vēls.
Augu “viedpulksteņi”: SupPlant gadījums
Spilgts piemērs ir SupPlant tehnoloģija — jaunuzņēmums, kas ir izstrādājis sensorus, kas spēj Augu mikrokustību mērīšanaTas ir līdzīgi kā "klausīties koka vai kultūrauga sirdspukstus". Ik pēc dažām minūtēm viņi reģistrē, kā auga audi izplešas un saraujas atkarībā no ūdens, ko tie absorbē no augsnes, un ūdens, ko tie zaudē transpirācijas ceļā.
Šie dati tiek nosūtīti uz mākonī balstītu mākslīgā intelekta platformu, kas apgūst, kā augs uzvedas dažādos apstākļos, un sniedz ļoti konkrētus ieteikumus: Kad laistīt, cik daudz ūdens dot un kādu mēslojumu lietotPatiesībā viņi var veidot modeļus, kas paredz augļu lielumu vienu vai divas nedēļas iepriekš, palīdzot plānot ražu un pārdošanu.
Interesanti ir tas, ka šī pieeja atšķiras no "kalendārās" apūdeņošanas. Klimata pārmaiņu kontekstā, ar arvien neregulārāki nokrišņu veidiLaistīšana, balstoties uz to, ko augs "jūt" konkrētajā brīdī, ir milzīga priekšrocība ūdens taupīšanā un ūdens stresa novēršanā.
IoT sensori un specializētas lauksaimniecības platformas
Līdztekus SupPlant daudzi citi uzņēmumi paceļ sensoru tehnoloģijas jaunā līmenī. Piemēram, Spānijā Libelium piedāvā lietu interneta (IoT) risinājumus, kas spēj uzraudzīt mitrums, temperatūra, gaisa kvalitāte, starojums un barības vielas ar mērķi veicināt ilgtspējīgāku precīzo lauksaimniecību.
Citi, piemēram, CropX, apvieno augsnes sensorus ar mašīnmācīšanās algoritmiem, lai aprēķināt kultūraugu faktisko ūdens nepieciešamībulai ieteiktu apūdeņošanas un mēslošanas plānus un laicīgi atklātu slimību riskus. Savukārt Pycno balstās uz sensoriem, kas veido tīklu savā starpā, un galvenais mezgls apkopo informāciju no pārējiem un nosūta to agronomiskās pārvaldības platformai.
Ir arī ļoti interesanti projekti, kurus paātrina uzņēmējdarbības atbalsta programmas, piemēram, Grofit ar savu daudzfunkcionālo kapsulu augsnes un klimata mērīšanai un Ikostech ar savu ūdens pieprasījuma aprēķināšanas algoritmi (piemēram, Raindrop), Hiotera ar integrētām apūdeņošanas un klimata kontroles platformām vai Smart Greenhouse, kas integrē datus no jebkura ražotāja un pārveido tos automātiskos ieteikumos konkrētām kultūrām, piemēram, pitaijai.
Mākslīgais intelekts un datu analītika arī maziem augļu dārziem
Lai gan tas var izklausīties pēc augsta līmeņa lauksaimniecības, daudzi no rīkiem, kas izmanto mākslīgo intelektu, jau sasniedz individuālus lietotājus, izmantojot mobilās lietotnes un mākoņpakalpojumiSākot ar lietotnēm, kas analizē fotoattēlus, lai atklātu kaitēkļus vai trūkumus, līdz palīgiem, kas interpretē jūsu sensoru datus un iesaka konkrētus laistīšanas vai mēslošanas pielāgojumus.
Galvenais ir tas, ka mākslīgais intelekts vienkāršo lēmumus, kuru pieņemšanai iepriekš bija nepieciešama daudzu gadu pieredze, ļaujot iesācējam pieņemt diezgan precīzus lēmumus par savu dārzu paļaujoties uz modeļiem, kas ir mācījušies no tūkstošiem līdzīgu gadījumu.
Viedā dārza praktiskās priekšrocības un ko no tā var sagaidīt
Šajā brīdī jūs, iespējams, domājat, vai visas šīs pūles ir jūsu situācijas vērtas. Atbilde ir atkarīga no vēlamā automatizācijas līmeņa, taču pat ar nelielu ieguldījumu Ieguvumi parasti ir ļoti acīmredzami..
Ūdens un laika ietaupījums
Pirmais un acīmredzamākais ieguvums ir ūdens taupīšana. Laistot tikai tad, kad augsnei un augam tas ir nepieciešams, tiek novērsta nevajadzīga laistīšana un pārmērīga ūdens uzsūkšanās. Tas nozīmē Mazāks patēriņš, mazāk slimību, ko izraisa pārmērīgs mitrums un augi, kas aug veselīgāk.
Turklāt jūs novēršat daudzus ikdienas uzdevumus. Tā vietā, lai pastāvīgi atvērtu un aizvērtu krānus, paceltu un nolaistu markīzes un pārbaudītu katru puķupodu, jūs vienkārši... Apskatiet lietotni vai paneli iejaucieties tikai tad, kad sistēma jūs brīdina vai vēlaties veikt izmaiņas.
Lielāka stabilitāte un labāka raža
Uzturot stabilākus vides apstākļus — bez karstuma vai aukstuma svārstībām un bez neregulāras laistīšanas — augi piedzīvo mazāku stresu. Tas ir manāms, jo ražot vairāk un labākVienveidīgāki tomāti, salāti, kas tik ātri nezied, garšaugi, kas saglabājas visu gadu utt.
Siltumnīcās un lielās saimniecībās ietekme ir vēl lielāka, jo ir nepieciešama precīzi noregulēta klimata un apūdeņošanas pārvaldība. Tas samazina izmaksas, uzlabo kvalitāti un palielina drošību. gan tur strādājošajiem cilvēkiem, gan videi.
Energoefektivitāte un pašpietiekami dārzi
Vēl viens interesants aspekts ir enerģijas patēriņš. Sensoriem, sūkņiem, apgaismojumam un kamerām visiem ir nepieciešama elektrība, taču ietekmi var ievērojami samazināt, efektīvi kombinējot elementus. Labs stiklojums palīdz Uzturiet komfortablu temperatūru, nepārspīlējot ar apkures vai gaisa kondicionēšanas izmantošanu, un nelieli salokāmu saules paneļu komplekti var darbināt daļu dārza sistēmas.
Ar gudru pieeju var izveidot gandrīz pašpietiekamu pilsētas dārzu, kur saule ne tikai veicina augu augšanu, bet arī Tas darbina sensorus un apūdeņošanu. nepalielinot elektrības rēķinu.
Kopā ņemot, sensoru, mājas automatizācijas, efektīvas apūdeņošanas, mākslīgā intelekta un, attiecīgā gadījumā, saules enerģijas kombinācija padara dārza kopšanu — neatkarīgi no tā, vai tā notiek uz nelielas terases vai profesionālā siltumnīcā — daudz vienkāršāku, ilgtspējīgāku un, pats galvenais, saderīgāku ar dzīves realitāti tiem, kuri nevar pastāvīgi uzraudzīt savus augus. Efektīvi izmantojot tehnoloģijas, tās pārveido dārzkopību par relaksētāku un precīzāku nodarbi, kur lēmumi tiek pieņemti, pamatojoties uz datiem, un jūsu augiem ir daudz lielākas izredzes izskatīties vislabāk gandrīz visu gadu.