Diante dos principais desafios de altos custos de implantação, curtas distâncias de comunicação e alto consumo de energia no monitoramento ambiental da produção agrícola, a implementação em larga escala da agricultura inteligente exige urgentemente uma infraestrutura de Internet das Coisas (IoT) confiável, econômica e completa para o campo. A HONDE integra tecnologia de sensoriamento de ponta com comunicação de baixo consumo e longo alcance para lançar um sistema integrado de monitoramento agrícola inteligente centrado em coletores de dados LoRa/LoRaWAN. Este sistema coleta dados por meio de sensores de solo e estações meteorológicas distribuídas, agregando-os com gateways LoRa e construindo uma rede neural de percepção multidimensional de ampla cobertura, baixo consumo de energia e custo-benefício para áreas agrícolas, representando um salto da "inteligência pontual" para a "inteligência em nível de propriedade rural".
I. Arquitetura do Sistema: Paradigma de Internet das Coisas LPWAN colaborativa de três camadas
Camada de percepção: Terminais de sensoriamento para coordenação espaço-solo
Unidade básica: Sensor de solo multiparâmetro HONDE: Monitora o teor volumétrico de água no solo, a temperatura, a condutividade elétrica (salinidade), alguns modelos suportam nitrogênio nitrato ou valor de pH, e cobre profundamente a camada central das raízes das culturas.
Unidade espacial: Estação meteorológica agrícola compacta HONDE: Monitora a temperatura e a umidade do ar, a radiação fotossinteticamente ativa, a velocidade e a direção do vento, a precipitação e a pressão atmosférica, capturando os principais fatores climáticos que influenciam a troca de energia e matéria na copa das árvores.
Camada de transporte: Rede de longa distância de baixa potência LoRa/LoRaWAN
Equipamento principal: coletor de dados e gateway LoRa da HONDE.
Coletor de dados: Conectado a sensores, responsável pela leitura, processamento e transmissão sem fio dos dados via protocolo LoRa. Seu design de baixíssimo consumo de energia, em combinação com painéis solares, permite operação contínua em campo por vários anos sem necessidade de manutenção.
Gateway: Como estação repetidora de rede, recebe os dados enviados por todos os coletores em um raio de vários quilômetros (normalmente de 3 a 15 quilômetros, dependendo do ambiente) e os transmite de volta para o servidor na nuvem via 4G/Ethernet. Um único gateway pode gerenciar facilmente centenas de nós sensores.
Camada de plataforma: Fusão de dados na nuvem e aplicações inteligentes
Os dados são decodificados, armazenados, analisados e visualizados na nuvem.
II. Vantagens técnicas: Por que escolher LoRa/LoRaWAN?
Ampla cobertura e forte penetração: Comparado com ZigBee e Wi-Fi, o LoRa tem um alcance de comunicação de vários quilômetros em áreas agrícolas abertas e pode penetrar eficazmente na cobertura vegetal, tornando-o altamente adequado para ambientes agrícolas com terreno complexo e muitas obstruções.
Consumo de energia ultrabaixo e longa duração da bateria: Os nós sensores permanecem em estado dormente na maior parte do tempo e só despertam em intervalos regulares para enviar dados, permitindo que o sistema de alimentação solar opere de forma estável mesmo em condições de chuva contínua e reduzindo significativamente os custos de implantação e manutenção.
Alta capacidade e alta simultaneidade: o LoRaWAN adota uma arquitetura de rede em estrela e taxa de dados adaptativa. Um único gateway pode conectar-se a um grande número de terminais, atendendo à demanda por implantação densa de sensores em fazendas de grande escala.
Alta confiabilidade e segurança: Utilizando tecnologia de espectro espalhado sem fio, possui forte capacidade anti-interferência. A transmissão de dados suporta criptografia de ponta a ponta para garantir a segurança dos dados agrícolas.
Padronização e abertura: LoRaWAN é um padrão aberto da Internet das Coisas, o que evita a dependência de fornecedores específicos e facilita a expansão do sistema e futuras atualizações.
III. Cenários de aplicação em larga escala na agricultura inteligente
1. Gestão precisa da água e dos fertilizantes para culturas agrícolas.
Na prática: Em centenas a milhares de hectares de plantações de milho e trigo, sensores de umidade/salinidade do solo são instalados em um padrão de grade, juntamente com diversas estações meteorológicas. Todos os dados são coletados através da rede LoRa.
Valor: A plataforma gera mapas de prescrição variável de irrigação e fertilização com base em dados completos de variação do campo, que podem ser enviados diretamente para máquinas de irrigação inteligentes ou máquinas integradas de água e fertilizantes equipadas com controladores para execução. Para alcançar um crescimento equilibrado em toda a região, espera-se que seja possível economizar de 20 a 35% de água e fertilizantes.
2. Regulação precisa do microclima em pomares e agricultura em instalações fechadas.
Exercício: Instale estações meteorológicas em diferentes áreas do pomar (topo da encosta, base da encosta, lado de barlavento e lado de sotavento) e coloque sensores de solo sob árvores frutíferas representativas.
Valor
O monitoramento em tempo real da distribuição microscópica de condições climáticas desastrosas, como geadas e ventos quentes e secos, dentro do parque é realizado para obter alertas precoces precisos e para promover a prevenção e o controle por zonas.
Com base nos dados de luminosidade da copa e umidade do solo, o sistema de irrigação por gotejamento ou microaspersão é interligado e controlado para otimizar o fornecimento de água e luz durante o período de expansão dos frutos e melhorar a qualidade.
3. Aquicultura e Monitoramento Ambiental
Exercício: Instale estações meteorológicas e gateways LoRa junto ao lago para monitorar o ambiente atmosférico. Transmita dados dos sensores de qualidade da água via LoRa.
Valor: Analisar de forma abrangente o impacto das mudanças meteorológicas (como quedas repentinas na pressão atmosférica e chuvas intensas) no oxigênio dissolvido e na temperatura da água em corpos hídricos, emitir alertas precoces para riscos de inundação em lagoas e aumentar automaticamente os níveis de oxigênio.
4. A base de dados para a investigação agrícola e a atribuição de competências à produção.
Prática: Em ensaios de variedades e pesquisas de modelos de cultivo, implantar redes de monitoramento de baixo custo e alta densidade.
Valor: Obtenção de dados ambientais contínuos com alta resolução espaço-temporal, proporcionando suporte incomparável para calibração de modelos e avaliação agronômica. Os provedores de serviços podem monitorar remotamente todo o ambiente da fazenda gerenciada, alcançando uma gestão de produção padronizada e orientada por dados.
IV. Valor Essencial do Sistema HONDE: A Transformação da Tecnologia em Benefício
Custo Total de Propriedade (TCO) máximo: Reduz significativamente o custo dos módulos de comunicação, da infraestrutura de rede e da manutenção a longo prazo, tornando economicamente viável a implantação de redes de sensores de grande escala e alta densidade.
Aprimoramento da tomada de decisões: O salto de dados de "pontos representativos" para dados de "campo completo" permite que as decisões de gestão respondam às variações espaciais reais no campo.
Operação leve: O design sem fio e alimentado por energia solar torna a instalação do sistema flexível, praticamente sem necessidade de inspeções diárias em campo. Todos os equipamentos podem ser gerenciados pela nuvem.
Digitalização de ativos: Foi construído um ambiente de gêmeo digital em tempo real que abrange toda a fazenda, fornecendo dados confiáveis para a avaliação, negociação, seguro e derivativos financeiros de ativos agrícolas.
V. Estudo de Caso Empírico: O Renascimento Digital de uma Fazenda de Mil Mu
Em uma fazenda moderna de 1.200 mu (aproximadamente 59 hectares) na Planície do Norte da China, a HONDE implantou uma rede de monitoramento que inclui 80 sensores de umidade do solo, 4 estações meteorológicas e 2 gateways LoRa. Após a entrada em operação do sistema:
As decisões de irrigação passaram de serem baseadas em dois pontos representativos para dados em grade baseados em 80 pontos.
O plano de irrigação variável gerado automaticamente pela plataforma economizou 28% de água na primeira irrigação da primavera e melhorou significativamente a uniformidade da emergência das mudas.
Ao monitorar a velocidade do vento em toda a área, o trajeto de operação e os pontos de decolagem e pouso do drone agrícola foram otimizados, e a eficiência da operação foi aumentada em 40%.
O gerente da fazenda disse: “Antes, gerenciávamos uma grande área de terra com base em intuição e experiência. Agora, é como gerenciar uma série de 'pequenos quadrados' claramente visíveis. Esse sistema não só economiza dinheiro, como também torna a gestão simples, precisa e preditiva.”
Conclusão
O desenvolvimento em larga escala da agricultura inteligente depende de uma infraestrutura que funciona como o “sistema nervoso das terras agrícolas”. O sistema integrado “espaço-terra-rede” da HONDE, que utiliza LoRa/LoRaWAN como “condução nervosa” e sensores de solo e meteorológicos como “percepção periférica”, representa a concretização desse sistema nervoso. Ele solucionou o problema da aquisição de dados no “último quilômetro” da agricultura inteligente, convertendo cada movimento e pulsação das vastas terras agrícolas em um fluxo de dados que pode ser utilizado para a tomada de decisões a um custo acessível. Isso não é apenas uma vitória tecnológica, mas também uma profunda transformação do paradigma da produtividade agrícola, marcando a entrada oficial da produção agrícola na era da inteligência em rede, impulsionada por dados em tempo real em toda a região, e pavimentando um caminho digital claro e replicável para a segurança alimentar global e o desenvolvimento agrícola sustentável.
Sobre a HONDE: Como construtora e inovadora de infraestrutura de Internet das Coisas (IoT) para a agricultura, a HONDE está comprometida em integrar as tecnologias de comunicação mais adequadas com tecnologias de sensoriamento de precisão para fornecer aos clientes soluções completas e escaláveis para a agricultura inteligente. Acreditamos firmemente que uma arquitetura técnica estável, econômica e aberta é fundamental para que a agricultura inteligente realmente se consolide no campo e crie valor universal.
Para obter mais informações sobre estações meteorológicas e sensores de solo, entre em contato com a Honde Technology Co., LTD.
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Data de publicação: 12/12/2025