Акылдуу айыл чарба тармагында сенсорлордун шайкештиги жана маалыматтарды берүүнүн натыйжалуулугу так мониторинг системасын түзүүнүн негизги элементтери болуп саналат. SDI12 тарабынан чыгарылган топурак сенсору, анын өзөгүндө стандартташтырылган санариптик байланыш протоколу менен, "жогорку тактыктагы мониторинг + ыңгайлуу интеграция + туруктуу берүү" функцияларын камтыган жаңы муундагы топурак мониторинг жабдууларын түзөт, бул акылдуу айыл чарба жерлери, акылдуу күнөсканалар жана илимий изилдөөлөрдү мониторингдөө сыяктуу сценарийлер үчүн ишенимдүү маалыматтарды колдоону камсыз кылат жана топурак сенсорлорунун техникалык стандарттарын кайрадан аныктайт.
1. SDI12 протоколу: Эмне үчүн ал Айыл чарба буюмдарынын интернетинин "универсалдуу тили" болуп саналат?
SDI12 (Serial Digital Interface 12) - бул айлана-чөйрө сенсорлору үчүн эл аралык деңгээлде таанылган байланыш протоколу, ал аз энергия керектөө жана көп түзмөктүү тармактык сценарийлер үчүн атайын иштелип чыккан жана үч негизги артыкчылыкка ээ:
Стандартташтырылган өз ара байланыш: Бирдиктүү байланыш протоколу түзмөктөгү тоскоолдуктарды жок кылат жана негизги маалымат чогултуучулар (мисалы, Campbell, HOBO) жана Internet of Things платформалары (мисалы, Alibaba Cloud, Tencent Cloud) менен үзгүлтүксүз интеграцияланышы мүмкүн, бул кошумча драйверлерди иштеп чыгуу зарылдыгын жокко чыгарат жана системаны интеграциялоо чыгымдарын 30% дан ашыкка азайтат.
Аз энергия керектөө жана жогорку натыйжалуу берүү: ал асинхрондук сериялык байланышты колдонот жана "кожоюн-кул режиминдеги" көп түзмөктүү тармакты колдойт (бир шина менен 100гө чейин сенсор туташтырылышы мүмкүн), байланыш кубаттуулугун μA деңгээлине чейин төмөн сарптайт, бул аны күн энергиясы менен иштеген талаа мониторингинин сценарийлери үчүн ылайыктуу кылат.
Күчтүү тоскоолдуктарга каршы жөндөмдүүлүк: Дифференциалдык сигнал берүү дизайны электромагниттик тоскоолдуктарды натыйжалуу басат. Жогорку чыңалуудагы электр тармактарынын жана байланыш базалык станцияларынын жанында да маалыматтарды берүү тактыгы 99,9% га жетет.
2. Негизги мониторинг мүмкүнчүлүгү: Көп параметрлүү эритмеси бар топурак "стетоскопу"
SDI12 протоколунун негизинде иштелип чыккан топурак сенсору топурак чөйрөсүн толук өлчөмдүү кабылдоого жетүү үчүн мониторинг параметрлерин талаптарга ылайык ийкемдүү түрдө конфигурациялай алат:
(1) Беш параметрлүү негизги айкалыш
Топурактын нымдуулугу: Жыштыктык-домендик чагылдыруу ыкмасы (ЖДР) колдонулат, анын өлчөө диапазону 0-100% көлөмдүк нымдуулукту түзөт, тактыгы ±3% жана жооп берүү убактысы 1 секунддан аз.
Топурактын температурасы: Орнотулган PT1000 температура сенсору менен жабдылган, температураны өлчөө диапазону -40 ℃ден 85 ℃ге чейин, тактыгы ±0.5 ℃, тамыр катмарындагы температуранын өзгөрүшүн реалдуу убакыт режиминде көзөмөлдөөгө жөндөмдүү.
Топурактын электр өткөрүмдүүлүгү (ЭӨ): Топурактын туздуулугун (0-20 дС/м) ±5% тактык менен баалап, шорлонуу коркунучу жөнүндө эскертүү;
Топурактын рН мааниси: Өлчөө диапазону 3-12, тактыгы ±0.1, кислоталуу/щелочтуу топурактын жакшырышына багыт берет;
Атмосфералык температура жана нымдуулук: Топурак-атмосфера суу жана жылуулук алмашуусун талдоого көмөктөшүү үчүн айлана-чөйрөнүн климаттык факторлорун бир эле учурда көзөмөлдөп туруңуз.
(2) Өркүндөтүлгөн функцияны кеңейтүү
Азык заттарды көзөмөлдөө: Жеткиликтүү азык заттардын (мисалы, NO₃⁻-N, PO₄³⁻-P) концентрациясын реалдуу убакыт режиминде ±8% тактык менен көзөмөлдөө үчүн кошумча азот (N), фосфор (P) жана калий (K) иондук электроддору бар.
Оор металлдарды аныктоо: Илимий изилдөө сценарийлери үчүн, ал коргошун (Pb) жана кадмий (Cd) сыяктуу оор металл сенсорлорун бириктире алат, алардын чечилиши ppb деңгээлине жетет.
Өсүмдүктөрдүн физиологиялык мониторинги: Сабак суюктугунун агым сенсорлорун жана жалбырактын бетинин нымдуулук сенсорлорун бириктирүү менен "топурак - өсүмдүктөр - атмосфера" үзгүлтүксүз мониторинг чынжыры курулат.
3. Аппараттык жабдыктарды долбоорлоо: татаал чөйрөлөрдү башкаруу үчүн өнөр жайлык деңгээлдеги сапат
Бышыктык инновациясы
Корпустун материалы: Аэрокосмостук класстагы алюминий эритмеси + политетрафторэтилен (PTFE) зонд, кислота жана щелочтуу коррозияга туруктуу (рН 1-14), топурактын микробдук деградациясына туруктуу, көмүлгөн кызмат мөөнөтү 8 жылдан ашык.
Коргоо даражасы: IP68 суу өткөрбөйт жана чаң өткөрбөйт, 1 метр тереңдикте 72 саат бою чөмүлүүгө туруштук бере алат, катуу жамгыр жана суу ташкыны сыяктуу экстремалдык аба ырайынын шарттарына ылайыктуу.
(2) Аз кубаттуулуктагы архитектура
Уйкудан ойгонуу механизми: Убакыт менен чогултууну (мисалы, ар бир 10 мүнөттө бир жолу) жана окуядан улам келип чыккан чогултууну (мисалы, нымдуулуктун кескин өзгөрүшү учурунда активдүү билдирүү) колдойт, күтүү режиминдеги кубаттуулукту керектөө 50μAдан аз жана 5Ah литий батареясы менен жупташтырылганда 12 ай бою үзгүлтүксүз иштей алат.
Күн энергиясы менен камсыздоо чечими: Күн нуру көп болгон аймактарда "нөлдүк тейлөө" узак мөөнөттүү мониторинг жүргүзүү үчүн кошумча 5 Вт күн батареялары + кубаттоону башкаруу модулу бар.
(3) Орнотуу ийкемдүүлүгү
Сайып-тартуу дизайны: Зондду жана негизги блокту ажыратууга болот, бул кабелди кайра көмүүнүн кажети жок сенсордук модулду ордунда алмаштырууну колдойт.
Көп тереңдиктеги жайылтуу: Ал өсүмдүктөрдүн ар кандай өсүү этаптарында (мисалы, көчөт этабында тайыз катмарды өлчөө жана жетилген этапта терең катмарды өлчөө) тамырлардын жайылышын көзөмөлдөө талаптарын канааттандыруу үчүн 10 см, 20 см жана 30 см сыяктуу ар кандай узундуктагы зонддорду камсыз кылат.
4. Типтүү колдонуу сценарийлери
Акылдуу айыл чарбасын башкаруу
Так сугаруу: Топурактын нымдуулугу жөнүндө маалыматтар SDI12 протоколу аркылуу акылдуу сугаруу контроллерине берилип, "нымдуулуктун босогосун ишке киргизген сугарууга" (мисалы, тамчылатып сугаруу 40% дан төмөн түшкөндө автоматтык түрдө башталат жана 60% га жеткенде токтотулат) жетишилет, сууну үнөмдөө көрсөткүчү 40% түзөт.
Өзгөрмөлүү жер семирткич: ЭК жана азык заттарынын маалыматтарын айкалыштыруу менен, жер семирткич машинасы рецепт диаграммалары аркылуу ар кандай зоналарда иштөөгө багытталат (мисалы, тузу көп аймактарда химиялык жер семирткичтердин көлөмүн азайтуу жана азоту аз аймактарда мочевинаны колдонууну көбөйтүү) жана жер семирткичтерди пайдалануу көрсөткүчү 25% га жогорулайт.
(2) Илимий изилдөөлөрдү мониторингдөө тармагы
Узак мөөнөттүү экологиялык изилдөөлөр: Улуттук деңгээлдеги айыл чарба жерлеринин сапатын көзөмөлдөө станцияларында топурактын маалыматтарын саат сайын чогултуу үчүн көп параметрлүү SDI12 сенсорлору орнотулган. Маалыматтар шифрленип, климаттын өзгөрүшү жана топурактын деградациясы боюнча изилдөөлөрдү колдоо үчүн VPN аркылуу илимий изилдөөлөрдүн маалымат базасына берилет.
Өсүмдүктөрдү башкаруу боюнча эксперимент: Ар бир өсүмдүк өстүрүлгөн идиштин топурак чөйрөсүн так көзөмөлдөө үчүн (мисалы, ар кандай рН градиенттерин коюу) күнөсканада SDI12 сенсордук тармагы курулган жана маалыматтар лабораториялык башкаруу системасы менен синхрондоштурулуп, эксперименталдык циклди 30% га кыскарткан.
(3) Айыл чарбасын интеграциялоо
Акылдуу күнөскана байланышы: SDI12 сенсорун күнөскананын борбордук башкаруу системасына туташтырыңыз. Топурактын температурасы 35℃ ашканда жана нымдуулук 30% дан төмөн болгондо, ал автоматтык түрдө желдеткичтин суу пардасын муздатууну жана тамчылатып сугаруу үчүн сууну толтурууну иштетип, "маалыматтар - чечим кабыл алуу - аткаруу" жабык циклдик башкарууга жетишет.
Топураксыз өстүрүүнү көзөмөлдөө: Гидропоникалык/субстрат өстүрүү сценарийлеринде азык эритмесинин EC мааниси жана рН мааниси реалдуу убакыт режиминде көзөмөлдөнөт, ал эми кислота-негиз нейтрализатору жана азык кошуу насосу өсүмдүктөрдүн эң жакшы өсүү чөйрөсүндө болушун камсыз кылуу үчүн автоматтык түрдө жөнгө салынат.
5. Техникалык салыштыруу: SDI12 жана салттуу аналогдук сигнал сенсору
| Салттуу аналогдук сигнал сенсорунун өлчөмү | SDI12 санариптик сенсору | ||
| Маалыматтардын тактыгына кабельдин узундугу жана электромагниттик тоскоолдуктар оңой эле таасир этет, ката ±5% дан 8% га чейин. | Санариптик сигналды берүү, ±1%-3% катасы менен, узак мөөнөттүү жогорку туруктуулукка ээ | ||
| Системаны интеграциялоо сигналды жөнгө салуучу модулду ыңгайлаштырууну талап кылат жана иштеп чыгуунун баасы жогору | Plug and play, негизги коллекционерлер жана платформалар менен шайкеш келет | ||
| Тармактык мүмкүнчүлүк бир шина менен эң көп дегенде 5тен 10го чейин түзмөктү туташтырууга мүмкүндүк берет | Бир шина 100 түзмөктү колдойт жана дарак/жылдыз топологиялары менен шайкеш келет | ||
| Кубат керектөө көрсөткүчү: Үзгүлтүксүз электр менен камсыздоо, кубат керектөө > 1мА | Уктап жаткан режимдеги кубаттуулукту керектөө 50μAдан аз, бул аны батарея/күн энергиясы менен камсыздоого ылайыктуу кылат | ||
| Техникалык тейлөө чыгымдары жылына 1-2 жолу калибрлөөнү талап кылат, ал эми кабелдер эскирүүгө жана бузулууга жакын. | Ал ички өзүн-өзү калибрлөө алгоритми менен жабдылган, бул анын иштөө мөөнөтүндө калибрлөө зарылдыгын жокко чыгарат жана кабелди алмаштыруу чыгымдарын 70% га азайтат. |
6. Колдонуучулардын пикирлери: "Маалыматтар силосунан" "Натыйжалуу кызматташууга" секирик
Облустук айыл чарба академиясы: "Мурда аналогдук сенсорлор колдонулчу. Ар бир жайгаштырылган мониторинг пункту үчүн өзүнчө байланыш модулу иштелип чыгышы керек болчу, ал эми мүчүлүштүктөрдү оңдоо үчүн эки ай талап кылынды", - деп билдирди. SDI12 сенсоруна өткөндөн кийин, 50 пункттун тармагы бир жуманын ичинде бүткөрүлүп, маалыматтар илимий изилдөө платформасына түздөн-түз туташтырылып, изилдөөнүн натыйжалуулугун бир топ жогорулатты.
Кытайдын түндүк-батышындагы сууну үнөмдөөчү айыл чарба демонстрациялык аймагында: “SDI12 сенсорун акылдуу дарбаза менен интеграциялоо менен биз топурактын нымдуулугуна жараша үй чарбаларына сууну автоматтык түрдө бөлүштүрүүгө жетиштик. Мурда каналдарды кол менен текшерүү күнүнө эки жолу жүргүзүлсө, азыр аларды уюлдук телефондордон көзөмөлдөөгө болот. Сууну үнөмдөө көрсөткүчү 30% дан 45% га чейин жогорулады, ал эми дыйкандар үчүн бир му сугаттын баасы 80 юанга төмөндөдү”.
Так дыйканчылык үчүн жаңы маалымат инфраструктурасын ишке киргизүү
SDI12 чыгарган топурак сенсору жөн гана мониторинг түзмөгү эмес, ошондой эле акылдуу айыл чарбасынын маалымат "инфраструктурасы" болуп саналат. Ал стандартташтырылган протоколдор менен жабдуулар менен системалардын ортосундагы тоскоолдуктарды жок кылат, жогорку тактыктагы маалыматтар менен илимий чечимдерди кабыл алууну колдойт жана аз кубаттуулуктагы долбоорлоо менен узак мөөнөттүү талаа мониторингине АДАПТСИЯЛАНАТ. Ири масштабдуу фермалардын натыйжалуулугун жогорулатуубу же илимий изилдөө институттарынын алдыңкы изилдөөлөрүбү, ал топурак мониторинг тармагынын бекем пайдубалын түптөй алат, ар бир маалыматты айыл чарбасын модернизациялоонун кыймылдаткыч күчү кылат.
Contact us immediately: Tel: +86-15210548582, Email: info@hondetech.com or click www.hondetechco.comМониторинг системаңызды акылдуураак, ишенимдүүрөөк жана масштабдуураак кылуу үчүн SDI12 сенсордук тармактык колдонмосу үчүн!
Санариптик сигналды берүү, ±1%-3% катасы менен, узак мөөнөттүү жогорку туруктуулукка ээ
Жарыяланган убактысы: 2025-жылдын 28-апрели