No processo de transformação da produção agrícola global rumo à digitalização e à precisão, a percepção abrangente do ambiente de crescimento das culturas tornou-se a base fundamental da gestão agrícola moderna. Dados meteorológicos isolados ou dados superficiais do solo são insuficientes para atender às demandas de decisões agronômicas complexas. A HONDE Company integra de forma inovadora sensores tubulares de temperatura e umidade do solo, estações meteorológicas agrícolas profissionais e sistemas de aquisição e transmissão de dados LoRaWAN de baixo consumo e longo alcance, construindo um sistema integrado de percepção colaborativa para agricultura inteligente, que integra espaços, solo e redes. Este sistema não só realiza o monitoramento tridimensional síncrono do clima da cultura e das condições hídricas e térmicas da camada radicular, como também fornece uma infraestrutura de dados confiável, econômica e completa para a gestão precisa de grandes propriedades agrícolas por meio de uma eficiente rede de Internet das Coisas.
I. Arquitetura do Sistema: A integração perfeita da percepção tridimensional e da transmissão eficiente.
1. Percepção espacial: Estação meteorológica agrícola profissional HONDE
Funções principais: Monitoramento em tempo real de elementos meteorológicos essenciais, como temperatura do ar, umidade, velocidade do vento, direção do vento, radiação fotossinteticamente ativa, precipitação e pressão atmosférica.
Valor agrícola: Fornece dados essenciais para o cálculo da evapotranspiração das culturas, avaliação dos recursos de energia luminosa, alerta para condições climáticas adversas (geada, vento forte, chuva intensa) e previsão das condições meteorológicas para a ocorrência de pragas e doenças.
2. Sensoriamento da Fundação: Sensor tubular HONDE para perfil de temperatura e umidade do solo
Inovação tecnológica: Ao adotar um design tubular exclusivo, permite o monitoramento contínuo do perfil do teor de umidade volumétrica e da temperatura do solo em pontos únicos e em múltiplas profundidades (como 10 cm, 20 cm, 40 cm e 60 cm).
Valores fundamentais
Análise detalhada da dinâmica da água: Exibe claramente a profundidade de infiltração da água após irrigação ou chuva, a camada real de absorção de água do sistema radicular e a distribuição vertical dos reservatórios de solo, superando em muito a capacidade de informação de sensores pontuais.
Monitoramento do gradiente de temperatura do solo: Os dados de temperatura de diferentes camadas do solo são cruciais para a germinação das sementes, o crescimento das raízes e as atividades microbianas.
3. Rede Neural: Sistema de Aquisição e Transmissão de Dados LoRaWAN da HONDE
Coleta no local: O coletor de dados de baixa potência conecta a estação meteorológica ao sensor tubular, responsável pela agregação de dados e encapsulamento do protocolo.
Transmissão de longa distância: Os dados coletados são enviados para o gateway LoRaWAN implantado no ponto mais alto ou no centro da fazenda por meio da tecnologia sem fio LoRa.
Agregação em nuvem: O gateway envia dados para a plataforma de nuvem de agricultura inteligente via 4G/fibra óptica. A tecnologia LoRaWAN, com suas características de longo alcance (3-15 quilômetros), baixo consumo de energia e grande capacidade, tornou-se uma escolha ideal para conectar pontos de monitoramento descentralizados.
II. Aplicações Colaborativas: Cenários de Inteligência de Dados onde 1+1+1>3
Otimização profunda das decisões de irrigação – um salto da “quantidade” para a “qualidade”
Modelo tradicional: A irrigação baseia-se exclusivamente na umidade do solo superficial ou em um único dado meteorológico.
Modo colaborativo
A estação meteorológica fornece a demanda de evaporação em tempo real (ET0).
O sensor tubular fornece a capacidade real de armazenamento de água da camada radicular e a profundidade de infiltração da água.
Tomada de decisão do sistema: Após uma análise abrangente, o sistema não apenas determina se a irrigação deve ser feita, mas também avalia com precisão a quantidade de água necessária para atingir a profundidade de infiltração ideal, evitando irrigação superficial ou infiltração profunda. Por exemplo, em dias com baixa necessidade de evaporação, mesmo que a superfície esteja ligeiramente seca, se a umidade do solo em profundidade for suficiente, a irrigação pode ser adiada. Por outro lado, em dias com alta demanda de evaporação, é necessário garantir que o volume de irrigação seja suficiente para compensar a evapotranspiração e umedecer a camada radicular principal.
Benefícios: Espera-se que otimize ainda mais a economia de água em 10 a 25% e promova o desenvolvimento saudável do sistema radicular.
2. Previsão precisa e defesa zonal contra desastres causados por geadas
Alerta precoce colaborativo: Quando a estação meteorológica detecta que a temperatura está se aproximando do ponto de congelamento, um alerta precoce é acionado. Nesse momento, o sistema utiliza os dados de temperatura da superfície e do solo superficial provenientes de sensores tubulares em diferentes posições.
Avaliação precisa: Como a umidade do solo tem um impacto significativo na temperatura do solo (o solo úmido tem uma grande capacidade térmica específica e esfria lentamente), o sistema pode determinar com precisão quais áreas do campo (áreas secas) apresentam uma queda mais rápida na temperatura do solo e um risco maior de geada.
Resposta por zonas: Pode orientar a ativação de medidas locais, como ventiladores anticongelantes e irrigação em áreas de alto risco, em vez de operações em todo o local, para economizar energia e custos.
3. Gestão integrada de água e fertilizantes e gestão de salinidade
Sensores tubulares podem monitorar a migração de sais no perfil do solo antes e depois da irrigação.
Combinando dados meteorológicos (como a ocorrência de forte evaporação superficial causada por altas temperaturas e ventos fortes após a irrigação), o sistema pode alertar para o risco de "retorno de sal", onde o sal se acumula na camada superficial juntamente com a evaporação da água, e recomendar microirrigação subsequente para lixiviação.
4. Calibração do modelo de cultivo e previsão de rendimento
Fusão de dados: Fornece dados meteorológicos da copa das plantas com alta correspondência espaço-temporal e dados do ambiente do solo da camada radicular, necessários para modelos de crescimento de culturas.
Aprimoramento do modelo: Aumenta significativamente a precisão da simulação do crescimento das culturas e da previsão de rendimento, fornecendo uma base confiável para o planejamento agrícola, seguros e mercados futuros.
III. Vantagens técnicas: Por que este sistema é a escolha preferida para fazendas de grande escala?
Dimensões completas dos dados: Obter simultaneamente os fatores climáticos "celestiais" e as respostas do perfil do solo "subterrâneo" para formar um ciclo fechado de tomada de decisão.
A cobertura da rede é economicamente eficiente: um único gateway LoRaWAN pode cobrir toda uma grande fazenda, sem custos de cabeamento, com consumo de energia de comunicação extremamente baixo e pode operar por um longo período com alimentação por energia solar, resultando em um baixo custo total de propriedade.
As informações do perfil são insubstituíveis: os dados do perfil vertical fornecidos pelo sensor tubular são a única fonte de dados direta para o gerenciamento de medidas agronômicas profundas, como reposição de água em profundidade, resistência à seca e conservação da água, além da melhoria do equilíbrio salino-alcalino.
O sistema é estável e confiável: Design de nível industrial, adequado para ambientes agrícolas adversos; a tecnologia LoRa possui forte capacidade anti-interferência, garantindo a estabilidade da conexão de dados.
IV. Estudo de Caso Empírico: Sistemas Colaborativos Facilitam a Gestão de Excelência em Vinhedos
Uma vinícola de alto padrão no Chile implementou esse sistema colaborativo para aprimorar a precisão da irrigação e a qualidade das uvas. Por meio da análise de dados de uma safra, a vinícola descobriu:
Os dados das estações meteorológicas indicam que a diferença de temperatura entre o dia e a noite e a duração da insolação durante o período de mudança de cor são os fatores-chave.
2. Sensores tubulares mostram que manter um estresse hídrico moderado a uma profundidade de 40-60 cm no perfil do solo é o mais propício para o acúmulo de substâncias fenólicas.
3. Com base nas previsões meteorológicas futuras e nas condições de umidade do solo em tempo real, o sistema implementou com precisão a estratégia de irrigação com "controle de água" durante o período de mudança de cor.
Por fim, a profundidade e a complexidade do vinho da safra receberam ampla aclamação dos críticos de vinho. O agrônomo da propriedade disse: “No passado, dependíamos da experiência para avaliar a condição do sistema radicular. Agora, podemos 'ver' a distribuição e o movimento da água no solo”. Esse sistema nos permite “esculpir” com precisão o ambiente de cultivo das uvas, “projetando” assim o sabor do vinho.
Conclusão
O avanço da agricultura inteligente depende de uma compreensão abrangente e aprofundada do ambiente de crescimento das culturas. O sistema da HONDE, que integra estações meteorológicas agrícolas, sensores tubulares de perfil de solo e a tecnologia LoRaWAN da Internet das Coisas, construiu um mapeamento digital tridimensional e interconectado, desde o clima da copa das plantas até o solo ao redor das raízes. Ele não apenas fornece mais pontos de dados, mas também revela a lógica intrínseca de "como a meteorologia afeta o solo" e "como o solo responde às operações agrícolas" por meio da correlação espaço-temporal e da análise colaborativa de dados. Isso representa um salto na gestão agrícola, da resposta a indicadores isolados para a otimização geral e a regulação ativa do sistema contínuo "solo-planta-atmosfera", fornecendo uma solução prática de referência para a agricultura moderna global, visando alcançar a utilização eficiente de recursos, o controle preciso de riscos e a valorização dos produtos.
Sobre a HONDE: Como líder em soluções de sistemas para agricultura inteligente, a HONDE está comprometida em fornecer aos clientes um serviço completo de cadeia de valor, que abrange desde a percepção precisa e transmissão confiável até a tomada de decisões inteligentes por meio da integração de tecnologias interdisciplinares. Acreditamos que somente alcançando a sinergia entre os dados terrestres e espaciais é que o potencial total da agricultura digital pode ser verdadeiramente liberado e o desenvolvimento sustentável da produção agrícola pode ser impulsionado.
Para obter mais informações sobre estações meteorológicas e sensores de solo,
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Data de publicação: 15 de dezembro de 2025