Aqlli qishloq xo'jaligi sohasida sensorlarning mosligi va ma'lumotlar uzatish samaradorligi aniq monitoring tizimini yaratishning asosiy elementlari hisoblanadi. SDI12 tomonidan chiqarilgan tuproq sensori, uning asosida standartlashtirilgan raqamli aloqa protokoli mavjud bo'lib, "yuqori aniqlikdagi monitoring + qulay integratsiya + barqaror uzatish" xususiyatiga ega yangi avlod tuproq monitoring uskunalarini yaratadi, bu aqlli qishloq xo'jaligi yerlari, aqlli issiqxonalar va ilmiy tadqiqotlar monitoringi kabi stsenariylar uchun ishonchli ma'lumotlarni qo'llab-quvvatlaydi va tuproqni aniqlashning texnik standartlarini qayta belgilaydi.
1. SDI12 protokoli: Nima uchun u qishloq xo'jaligi buyumlari internetining "universal tili" hisoblanadi?
SDI12 (Seriyali Raqamli Interfeys 12) - bu kam quvvat sarfi va ko'p qurilmali tarmoq stsenariylari uchun maxsus ishlab chiqilgan atrof-muhit sensorlari uchun xalqaro miqyosda tan olingan aloqa protokoli bo'lib, uchta asosiy afzallikka ega:
Standartlashtirilgan oʻzaro bogʻliqlik: Birlashtirilgan aloqa protokoli qurilma toʻsiqlarini yoʻq qiladi va asosiy maʼlumotlar yigʻuvchilar (masalan, Campbell, HOBO) va Internet of Things platformalari (masalan, Alibaba Cloud, Tencent Cloud) bilan uzluksiz integratsiya qilinishi mumkin, bu esa qoʻshimcha drayverlarni ishlab chiqish zaruratini bartaraf etadi va tizim integratsiyasi xarajatlarini 30% dan ortiqqa kamaytiradi.
Kam energiya sarfi va yuqori samarali uzatish: U asinxron ketma-ket aloqani qo'llaydi va "master-slave rejimi" ko'p qurilmali tarmoqni qo'llab-quvvatlaydi (bitta avtobusga 100 tagacha sensor ulanishi mumkin), aloqa quvvati sarfi μA darajasigacha past bo'lib, uni quyosh energiyasi bilan ishlaydigan dala monitoringi stsenariylari uchun mos qiladi.
Kuchli shovqinlarga qarshi qobiliyat: Differentsial signal uzatish dizayni elektromagnit shovqinlarni samarali ravishda bostiradi. Yuqori kuchlanishli elektr tarmoqlari va aloqa bazaviy stansiyalari yaqinida ham ma'lumotlarni uzatish aniqligi darajasi 99,9% ga etadi.
2. Asosiy monitoring imkoniyati: Ko'p parametrli eritish bilan tuproq "stetoskopi"
SDI12 protokoli asosida ishlab chiqilgan tuproq sensori tuproq muhitini to'liq o'lchovli idrok etish uchun monitoring parametrlarini talablarga muvofiq moslashuvchan ravishda sozlashi mumkin:
(1) Besh parametrli asosiy kombinatsiya
Tuproq namligi: Chastotali domen aks ettirish usuli (FDR) qo'llaniladi, o'lchov diapazoni 0-100% hajmli namlik miqdori, aniqligi ±3% va javob berish vaqti 1 sekunddan kam.
Tuproq harorati: O'rnatilgan PT1000 harorat sensori bilan jihozlangan, haroratni o'lchash diapazoni -40 ℃ dan 85 ℃ gacha, aniqligi ±0,5 ℃, ildiz qatlamidagi harorat o'zgarishini real vaqt rejimida kuzatishga qodir.
Tuproq elektr o'tkazuvchanligi (TQ): Sho'rlanish xavfi haqida ogohlantirish uchun tuproqdagi tuz miqdorini (0-20 dS/m) ±5% aniqlik bilan baholang;
Tuproqning pH qiymati: O'lchov diapazoni 3-12, aniqligi ±0.1, kislotali/ishqoriy tuproqning yaxshilanishiga yo'naltiradi;
Atmosfera harorati va namligi: Tuproq-atmosfera suv va issiqlik almashinuvini tahlil qilishga yordam berish uchun bir vaqtning o'zida atrof-muhitning iqlim omillarini kuzatib boring.
(2) Kengaytirilgan funksiya kengaytmasi
Ozuqaviy moddalarni monitoring qilish: Mavjud ozuqa moddalarining (masalan, NO₃⁻-N, PO₄³⁻-P) konsentratsiyasini real vaqt rejimida, ±8% aniqlik bilan kuzatib borish uchun ixtiyoriy azot (N), fosfor (P) va kaliy (K) ion elektrodlari mavjud.
Og'ir metallarni aniqlash: Ilmiy tadqiqot stsenariylari uchun u qo'rg'oshin (Pb) va kadmiy (Cd) kabi og'ir metall sensorlarini birlashtirishi mumkin, bunda aniqlik ppb darajasiga yetadi.
Ekinlarning fiziologik monitoringi: Poya suyuqligi oqim sensorlari va barg yuzasi namligi sensorlarini birlashtirish orqali "tuproq - ekinlar - atmosfera" ning uzluksiz monitoring zanjiri quriladi.
3. Uskuna dizayni: Murakkab muhitlarni boshqarish uchun sanoat darajasidagi sifat
Chidamlilik innovatsiyasi
Qobiq materiali: Aerokosmik darajadagi alyuminiy qotishmasi + polietetrafloroetilen (PTFE) zond, kislota va ishqoriy korroziyaga chidamli (pH 1-14), tuproq mikrobial degradatsiyasiga chidamli, ko'milgan xizmat muddati 8 yildan ortiq.
Himoya darajasi: IP68 suv o'tkazmaydigan va chang o'tkazmaydigan, 72 soat davomida 1 metr chuqurlikka botirishga bardosh bera oladi, kuchli yomg'ir va toshqin kabi ekstremal ob-havo sharoitlariga mos keladi.
(2) Kam quvvatli arxitektura
Uyqudan uyg'onish mexanizmi: Vaqtinchalik yig'ishni (masalan, har 10 daqiqada bir marta) va hodisaga asoslangan yig'ishni (masalan, namlikning to'satdan o'zgarishi paytida faol hisobot berish) qo'llab-quvvatlaydi, kutish rejimida quvvat sarfi 50 μA dan kam va 5Ah lityum batareya bilan ulanganda 12 oy davomida uzluksiz ishlashi mumkin.
Quyosh energiyasi ta'minoti yechimi: Quyosh nuri ko'p bo'lgan hududlarda "nol texnik xizmat ko'rsatish" uzoq muddatli monitoringini amalga oshirish uchun ixtiyoriy 5 Vt quyosh panellari + zaryadlashni boshqarish moduli mavjud.
(3) O'rnatish moslashuvchanligi
Ulash va tortish dizayni: Zond va asosiy blokni ajratish mumkin, bu esa kabelni qayta ko'mmasdan sensor modulini joyida almashtirishni qo'llab-quvvatlaydi.
Ko'p chuqurlikdagi joylashtirish: U ekinlarning turli o'sish bosqichlarida (masalan, ko'chat bosqichida sayoz qatlamni o'lchash va etuk bosqichda chuqur qatlamni o'lchash) ildiz tarqalishini monitoring qilish talablarini qondirish uchun 10 sm, 20 sm va 30 sm kabi turli uzunlikdagi zondlarni taqdim etadi.
4. Odatdagi dastur stsenariylari
Aqlli qishloq xo'jaligi boshqaruvi
Aniq sug'orish: Tuproq namligi ma'lumotlari SDI12 protokoli orqali aqlli sug'orish boshqaruvchisiga uzatiladi va "namlik chegarasi ishga tushirilgan sug'orish" ga (masalan, tomchilatib sug'orish 40% dan pastga tushganda avtomatik ravishda boshlanadi va 60% ga yetganda to'xtatiladi) erishiladi, suvni tejash darajasi 40% ni tashkil qiladi.
O'zgaruvchan o'g'itlash: EK va ozuqa moddalari ma'lumotlarini birlashtirish orqali o'g'itlash mexanizmi retsept diagrammalari orqali (masalan, yuqori tuzli hududlarda kimyoviy o'g'it miqdorini kamaytirish va kam azotli hududlarda karbamid qo'llanilishini ko'paytirish) turli zonalarda ishlashga yo'naltiriladi va o'g'itlardan foydalanish darajasi 25% ga oshiriladi.
(2) Ilmiy tadqiqotlarni monitoring qilish tarmog'i
Uzoq muddatli ekologik tadqiqotlar: Tuproq ma'lumotlarini soatbay chastotada to'plash uchun milliy darajadagi qishloq xo'jaligi yerlari sifatini monitoring qilish stansiyalarida ko'p parametrli SDI12 sensorlari joylashtirilgan. Ma'lumotlar shifrlangan va iqlim o'zgarishi va tuproq degradatsiyasi bo'yicha tadqiqotlarni qo'llab-quvvatlash uchun VPN orqali ilmiy tadqiqotlar ma'lumotlar bazasiga uzatiladi.
Tuvaklarni boshqarish tajribasi: Har bir tuvak o'simliklarining tuproq muhitini aniq boshqarish uchun issiqxonada SDI12 sensor tarmog'i qurildi (masalan, turli pH gradiyentlarini o'rnatish) va ma'lumotlar laboratoriya boshqaruv tizimiga sinxronlashtirildi, bu esa tajriba siklini 30% ga qisqartirdi.
(3) Ob'ekt qishloq xo'jaligini integratsiyalash
Aqlli issiqxona aloqasi: SDI12 sensorini issiqxona markaziy boshqaruv tizimiga ulang. Tuproq harorati 35℃ dan oshganda va namlik 30% dan past bo'lganda, u avtomatik ravishda ventilyator suv pardasini sovutish va tomchilatib sug'orish suvini to'ldirishni ishga tushiradi va "ma'lumotlar - qaror qabul qilish - ijro etish" yopiq tsiklli boshqaruviga erishiladi.
Tuproqsiz ekinlarni monitoring qilish: Gidroponik/substratli ekinlarni yetishtirish stsenariylarida ozuqa eritmasining EC qiymati va pH qiymati real vaqt rejimida kuzatiladi va kislota-asosli neytrallash vositasi va ozuqa qo'shish pompasi ekinlarning eng yaxshi o'sish muhitida bo'lishini ta'minlash uchun avtomatik ravishda sozlanadi.
5. Texnik taqqoslash: SDI12 va an'anaviy analog signal sensori
| An'anaviy analog signal sensori o'lchami | SDI12 raqamli sensori | ||
| Ma'lumotlar aniqligiga kabel uzunligi va elektromagnit shovqin osongina ta'sir qiladi, xatolik ±5% dan 8% gacha. | Raqamli signal uzatish, ±1% -3% xatolik bilan, yuqori uzoq muddatli barqarorlikka ega | ||
| Tizim integratsiyasi signalni sozlash modulini sozlashni talab qiladi va ishlab chiqish qiymati yuqori | Plug and play, asosiy kollektorlar va platformalar bilan mos keladi | ||
| Tarmoq imkoniyati bitta avtobusga ko'pi bilan 5 dan 10 tagacha qurilmani ulash imkonini beradi | Bitta avtobus 100 ta qurilmani qo'llab-quvvatlaydi va daraxt/yulduz topologiyalari bilan mos keladi | ||
| Quvvat sarfi ko'rsatkichi: Uzluksiz quvvat manbai, quvvat sarfi > 1mA | Uyqu rejimida quvvat sarfi 50 μA dan kam, bu uni batareya/quyosh energiyasi bilan ta'minlash uchun mos qiladi | ||
| Ta'mirlash xarajatlari yiliga 1-2 marta kalibrlashni talab qiladi va kabellar qarish va shikastlanishga moyil. | U ichki o'zini o'zi kalibrlash algoritmi bilan jihozlangan, bu uning xizmat muddati davomida kalibrlash zaruratini bartaraf etadi va kabelni almashtirish xarajatlarini 70% ga kamaytiradi. |
6. Foydalanuvchi guvohliklari: “Ma’lumotlar siloslari”dan “Samarali hamkorlik”ga sakrash
Viloyat qishloq xo'jaligi akademiyasi shunday dedi: “Ilgari analog sensorlar ishlatilgan. Har bir monitoring punkti uchun alohida aloqa moduli ishlab chiqilishi kerak edi va faqat nosozliklarni tuzatish ikki oy davom etdi.” SDI12 sensoriga o'tgandan so'ng, 50 ta punktning tarmoqqa ulanishi bir hafta ichida yakunlandi va ma'lumotlar to'g'ridan-to'g'ri ilmiy tadqiqot platformasiga ulandi, bu esa tadqiqot samaradorligini sezilarli darajada oshirdi.
Xitoyning shimoli-g'arbiy qismidagi suvni tejaydigan qishloq xo'jaligi namoyish hududida: “SDI12 sensorini aqlli darvoza bilan birlashtirish orqali biz tuproq namligi sharoitlariga qarab xonadonlarga avtomatik suv taqsimlashga erishdik. Ilgari kanallarni qo'lda tekshirish kuniga ikki marta o'tkazilardi, ammo endi ularni mobil telefonlarda kuzatish mumkin. Suvni tejash darajasi 30% dan 45% gacha oshdi va fermerlar uchun har bir mu uchun sug'orish narxi 80 yuanga kamaydi.”
Aniq qishloq xo'jaligi uchun yangi ma'lumotlar infratuzilmasini ishga tushiring
SDI12 tomonidan chiqarilgan tuproq sensori nafaqat monitoring qurilmasi, balki aqlli qishloq xo'jaligining ma'lumotlar "infratuzilmasi" hamdir. U standartlashtirilgan protokollar yordamida uskunalar va tizimlar o'rtasidagi to'siqlarni yo'q qiladi, yuqori aniqlikdagi ma'lumotlar bilan ilmiy qarorlar qabul qilishni qo'llab-quvvatlaydi va kam quvvatli dizayn bilan uzoq muddatli dala monitoringiga MOSLASHTIRILADI. Bu yirik fermer xo'jaliklarining samaradorligini oshirishmi yoki ilmiy tadqiqot institutlarining ilg'or tadqiqotlari bo'ladimi, bu tuproq monitoringi tarmog'i uchun mustahkam poydevor qo'yishi mumkin, bu har bir ma'lumotni qishloq xo'jaligini modernizatsiya qilish uchun harakatlantiruvchi kuchga aylantiradi.
Contact us immediately: Tel: +86-15210548582, Email: info@hondetech.com or click www.hondetechco.comMonitoring tizimingizni aqlliroq, ishonchliroq va kengaytiriladiganroq qilish uchun SDI12 Sensor tarmoq qo'llanmasi uchun!
Raqamli signal uzatish, ±1% -3% xatolik bilan, yuqori uzoq muddatli barqarorlikka ega
Joylashtirilgan vaqt: 2025-yil 28-aprel