Diante dos desafios duplos da escassez global de água e da baixa eficiência no uso da água na agricultura, os modelos tradicionais de irrigação baseados na experiência ou em sequências fixas não são mais sustentáveis. O cerne da irrigação de precisão reside no "abastecimento sob demanda", e a percepção precisa e a transmissão eficiente da "demanda" tornaram-se o principal gargalo. A HONDE integrou sensores de umidade do solo de alta precisão com a tecnologia de aquisição e transmissão de dados LoRaWAN de baixo consumo e longo alcance para lançar uma nova geração de soluções inteligentes de Internet das Coisas para irrigação. Este sistema, com eficiência econômica, confiabilidade e capacidade de cobertura sem precedentes, transforma as decisões de irrigação de "adivinhação" para "orientadas por dados", com base nas condições reais da água no campo, fornecendo uma base técnica sólida para a transformação digital da agricultura irrigada.
I. Composição do Sistema: Uma ligação perfeita entre o “pulso do solo” e a “tomada de decisões na nuvem”
Camada de Percepção: O “Explorador da Água” nas Profundezas do Sistema Radicular
Sensor de umidade do solo multiprofundidade HONDE: Instalado na camada radicular central das culturas (como a 20 cm, 40 cm e 60 cm), mede com precisão o teor volumétrico de água, a temperatura e a condutividade elétrica (CE) do solo. Seus dados refletem diretamente o "volume de água potável" das culturas e a concentração da solução do solo, servindo como base fundamental para direcionar a irrigação.
Disposição estratégica de pontos: Com base nas variações da textura do solo, do terreno e nos mapas de plantio da cultura, é realizada uma disposição de pontos representativa ou em forma de grade para refletir fielmente a distribuição espacial da água em toda a área.
Camada de Transporte: Uma vasta “supervia de informação invisível”
Coletor de dados LoRa da HONDE: Conectado a sensores de solo, é responsável pela coleta, processamento e transmissão sem fio dos dados. Seu consumo de energia ultrabaixo, aliado a pequenos painéis solares, permite operação contínua em campo por 3 a 5 anos sem necessidade de manutenção.
Gateway LoRaWAN: Como um hub regional, ele recebe os dados enviados por todos os coletores em um raio de 3 a 15 quilômetros e os envia para a nuvem via 4G/Ethernet. Um único gateway pode facilmente cobrir milhares ou até dezenas de milhares de hectares de terras agrícolas, e o custo de implantação da rede é extremamente baixo.
Camada de tomada de decisão e execução: um ciclo fechado inteligente, dos dados à ação.
Mecanismo de decisão de irrigação baseado em nuvem: A plataforma calcula automaticamente as necessidades de irrigação com base em dados de umidade do solo em tempo real, tipos de culturas e estágios de crescimento, e demandas de evaporação meteorológica (que podem ser integradas), e gera prescrições de irrigação.
Interfaces de controle diversificadas: Através de APIs ou protocolos da Internet das Coisas (IoT), o sistema pode controlar de forma flexível diversos equipamentos de irrigação, como sistemas de irrigação por pivô central, válvulas solenoides para irrigação por gotejamento e estações de bombeamento, permitindo uma execução precisa em termos de tempo, quantidade e zonas.
II. Vantagens técnicas: Por que LoRaWAN + sensor de umidade do solo?
Alcance ultralongo e cobertura poderosa: a tecnologia LoRa apresenta vantagens significativas de comunicação em áreas agrícolas abertas, com um longo alcance de transmissão em um único salto, resolvendo perfeitamente o problema de cobertura de sinal em grandes áreas agrícolas sem a necessidade de equipamentos de retransmissão caros.
Consumo de energia e custos de operação e manutenção extremamente baixos: Os nós sensores permanecem em estado de repouso na maior parte do tempo, despertando apenas algumas vezes ao dia para enviar dados. Isso permite que o sistema de alimentação solar opere de forma estável mesmo em condições de chuva contínua, alcançando uma operação com consumo de energia próximo a zero e implantação sem necessidade de fiação, reduzindo significativamente o custo total de propriedade.
Alta densidade e grande capacidade: A rede LoRaWAN suporta acesso massivo a terminais, permitindo que sensores sejam implantados em campo com uma densidade razoável, caracterizando com precisão a variação espacial da umidade do solo e estabelecendo as bases para a irrigação variável.
Confiabilidade excepcional: Operando na faixa de frequência sub-GHz não licenciada, possui forte capacidade anti-interferência e boa penetração de sinal, podendo lidar de forma estável com ambientes complexos, como mudanças na cobertura vegetal e chuvas durante a estação de crescimento das culturas.
III. Principais cenários de aplicação e estratégias de irrigação de precisão
Irrigação automática acionada por limite
Estratégia: Defina limites superiores e inferiores para o teor de umidade do solo para diferentes culturas e em diferentes estágios de crescimento. Quando o sensor detectar que o teor de umidade está abaixo do limite inferior, o sistema emitirá automaticamente um comando de abertura para a válvula de irrigação na área correspondente. Ela se fechará automaticamente quando o limite superior for atingido.
Valor: Garantir que o teor de umidade na zona radicular das culturas seja sempre mantido dentro da faixa ideal, evitar o estresse hídrico por seca e inundação e alcançar a “reabastecimento de água sob demanda”, o que pode economizar em média de 25 a 40% de água.
2. Irrigação variável baseada na variação espacial
Estratégia: Analisando os dados dos sensores dispostos em grade, gera-se um mapa de distribuição espacial da umidade do solo no campo. Com base nisso, o sistema controla os equipamentos de irrigação com funções variáveis (como pivôs centrais VRI) para irrigar mais em áreas áridas e menos ou nada em áreas úmidas.
Valor: Melhora significativamente a uniformidade da água em toda a área cultivada, elimina a "deficiência" de produtividade causada pela textura irregular do solo, alcança um aumento equilibrado da produção enquanto conserva água e melhora a eficiência hídrica em mais de 30%.
3. Gestão inteligente e integrada da água e dos fertilizantes
Estratégia: Combinar os dados dos sensores de condutividade elétrica do solo para monitorar as alterações na salinidade do solo após a irrigação. Durante a irrigação, com base nas necessidades nutricionais das culturas e no valor da condutividade elétrica do solo, a proporção e o momento da injeção de fertilizantes são controlados com precisão para alcançar o "acoplamento água-fertilizante".
Benefícios: Previne danos causados por sais e lixiviação de nutrientes decorrentes da fertilização excessiva, aumenta a taxa de utilização de fertilizantes em 20 a 30% e protege a saúde do solo.
4. Avaliação de desempenho e otimização de sistemas de irrigação
Estratégia: O monitoramento contínuo das mudanças dinâmicas da umidade do solo em diferentes profundidades antes, durante e após a irrigação permite avaliar com precisão a profundidade de infiltração, a uniformidade e a eficiência da irrigação.
Valor: Diagnosticar problemas existentes no sistema de irrigação (como bicos entupidos, vazamentos em tubulações e projeto inadequado) e otimizar continuamente o sistema de irrigação para alcançar uma gestão eficiente do mesmo.
IV. Mudanças Fundamentais Provocadas pelo Sistema
De “irrigar no tempo certo” para “irrigar sob demanda”: a base para a tomada de decisões muda do calendário para as reais necessidades fisiológicas das culturas, alcançando a alocação ideal dos recursos hídricos.
Da “inspeção manual” à “percepção remota”: os gestores podem ter uma visão abrangente das condições de umidade do solo em todos os campos por meio de celulares ou computadores, reduzindo significativamente a necessidade de mão de obra e aumentando a eficiência da gestão.
Da “irrigação uniforme” às “variáveis precisas”: Reconhecer e gerir a heterogeneidade espacial no campo para mudar a irrigação de extensiva para precisa está em consonância com a essência da agricultura de precisão moderna.
Da “meta única de conservação da água” à “sinergia de múltiplos objetivos de aumento da produção, melhoria da qualidade e proteção ambiental”: ao mesmo tempo que garante o estado hídrico ideal das culturas para promover o aumento da produção e a melhoria da qualidade, reduz a infiltração profunda e o escoamento superficial, e diminui o risco de poluição agrícola difusa.
V. Caso empírico: um milagre de conservação de água e aumento da produção baseado em dados
Em uma fazenda de 850 acres com sistema de irrigação por aspersão circular no Centro-Oeste dos Estados Unidos, os gestores implantaram a rede de monitoramento de umidade do solo LoRaWAN da HONDE e a integraram ao sistema VRI do pivô central de irrigação. Após uma safra, constatou-se que, devido à distribuição irregular de areia no solo, cerca de 30% da área cultivada apresentava capacidade de retenção de água extremamente baixa.
Modelo tradicional: Irrigação uniforme em toda a área, água insuficiente em regiões áridas e infiltração profunda de água em áreas arenosas.
Modo variável inteligente: O sistema comanda o aspersor para reduzir automaticamente o volume de pulverização de água ao passar por áreas arenosas e aumentá-lo ao passar por áreas com baixa capacidade de retenção de água.
Resultado: Apesar de uma redução de 22% na água total de irrigação durante todo o período de crescimento, a produtividade média do milho em toda a área cultivada aumentou 8%, uma vez que os pontos de redução de produtividade causados pelo estresse hídrico foram eliminados. Os benefícios econômicos diretos proporcionados pela conservação da água e pelo aumento da produção, por si só, permitiram a recuperação total do investimento no sistema em um ano.
Conclusão
O futuro da agricultura irrigada certamente será impulsionado pela inteligência de dados. O sistema inteligente de monitoramento da umidade do solo da HONDE, baseado em LoRaWAN, com suas vantagens excepcionais de ampla cobertura, baixo consumo de energia, alta confiabilidade e fácil implantação, resolveu com sucesso os principais problemas de “medição imprecisa, incapacidade de transmissão de dados e incapacidade de controle preciso” na implementação em larga escala da irrigação de precisão. É como tecer uma “rede neural” para a terra cultivada, capaz de sentir o pulso da água, permitindo que cada gota se mova conforme necessário e seja distribuída com precisão. Isso não é apenas uma inovação tecnológica, mas também uma revolução paradigmática na gestão da irrigação. Marca a transição oficial da produção agrícola da dependência da precipitação natural e da irrigação extensiva por inundação para uma era de irrigação inteligente e precisa, baseada em dados do solo em tempo real em toda a região, fornecendo uma solução moderna, replicável e escalável para garantir a segurança hídrica e alimentar global.
Sobre a HONDE: Como uma empresa atuante na área de Internet das Coisas (IoT) na agricultura e em gestão inteligente de recursos hídricos, a HONDE se dedica a integrar as tecnologias de comunicação mais adequadas com tecnologias de sensoriamento agrícola de alta precisão para fornecer aos clientes soluções completas de irrigação inteligente, desde a percepção e transmissão até a tomada de decisão e a execução. Acreditamos firmemente que potencializar cada gota de água com dados é a maneira mais eficaz de alcançar o desenvolvimento agrícola sustentável.
Para obter mais informações sobre sensores de solo, entre em contato com a Honde Technology Co., LTD.
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Data de publicação: 15 de dezembro de 2025