محطة الطقس والتربة 30 هكتار - مراقبة احترافية IoT لمحاصيل الصفوف

محطة SOLARTODO Soil+Weather Station 30ha هي حل رصد إنترنت الأشياء (IoT) من الدرجة المؤسسية مصممة للزراعة الحديثة على نطاق واسع. تم تصميمها لتغطية تطبيقات المحاصيل الصفية عبر منطقة تبلغ 30 هكتارًا، توفر هذه النظام المتكامل بيانات حقيقية، محلية للغاية حول الظروف الجوية والتربة الحرجة. من خلال الاستفادة من تكنولوجيا الاستشعار المتقدمة، والتواصل القوي عبر LoRaWAN، ومنصة سحابية مدعومة بالذكاء الاصطناعي، يمكّن النظام مديري المزارع من الانتقال من الممارسات التقليدية المعتمدة على التقويم إلى الزراعة الدقيقة. تتيح هذه المقاربة المعتمدة على البيانات تخصيص الموارد بشكل مثالي، مما يؤدي إلى تحسينات كبيرة في كفاءة المياه، وصحة المحاصيل، وإمكانات الإنتاج. تم تصميم النظام لتحمل البيئات الزراعية القاسية، مما يضمن التشغيل المستمر والموثوق مع الحد الأدنى من الصيانة. يتوافق مع المعايير الدولية الرئيسية، بما في ذلك تلك الخاصة بالمنظمة العالمية للأرصاد الجوية (WMO) والمنظمة الدولية للتوحيد القياسي (ISO)، مما يضمن دقة البيانات وقابلية التشغيل البيني. مع عائد استثمار نموذجي يظهر من خلال تقليل المياه بنسبة تصل إلى 50% وزيادة الإنتاج بنسبة 25%، يمثل هذا الحل استثمارًا استراتيجيًا في الزراعة المستدامة والمربحة.

تتكون محطة 30ha من حزمة شاملة تضم محطة طقس احترافية، وشبكة من مستشعرات التربة متعددة العمق، وبوابة LoRaWAN بعيدة المدى، ونظام طاقة شمسية مستقل. تضمن هذه البنية رؤية كاملة لمستوى البيئة الزراعية. جوهر رصد الغلاف الجوي هو محطة الطقس المتوافقة مع WMO، التي تلتقط سبعة معلمات أرصادية رئيسية. تشمل مقياس سرعة الرياح بالموجات فوق الصوتية عالي الدقة لقياس سرعة الرياح (0-60 م/ث) والاتجاه (0-359.9°)، ومقياس مطر مع دقة 0.2 مم، ومستشعرات لدرجة الحرارة المحيطة (-40 إلى 80°C) والرطوبة النسبية (0-100% RH). علاوة على ذلك، يقيس ضغط الهواء (300-1100 hPa) والإشعاع الشمسي الكلي (0-2000 واط/م²) باستخدام مقياس إشعاع سيليكوني يتوافق مع مواصفات ISO 9060:2018 الفئة C. يحسب النظام تبخر الماء المرجعي (ETo) في الوقت الحقيقي باستخدام معادلة FAO-56 Penman-Monteith، مما يوفر مقياسًا حرجًا لجدولة الري.

يتضمن النظام ثمانية مجسات متقدمة لرصد التربة، مما يوفر رؤى دقيقة حول منطقة الجذور. كل مجس هو قضيب من الفولاذ المقاوم للصدأ بطول 60 سم مزود بمستشعرات على أربعة أعماق متميزة: 10 سم، 20 سم، 40 سم، و60 سم. يسمح هذا النهج متعدد الطبقات بتتبع دقيق لتسلل المياه ونشاط الجذور. تقيس المستشعرات محتوى الماء الحجمي (VWC) من 0% إلى 100% بدقة ±2%، ودرجة حرارة التربة من -30°C إلى 70°C بدقة ±0.2°C. تم تصميم المجسات لتدوم، مع تصنيف IP68 يضمن حماية كاملة ضد الغبار والغمر الطويل في الماء، وعمر بطارية يصل إلى 5 سنوات. يتم إدارة الاتصال بواسطة بوابة LoRaWAN واحدة قوية يمكنها إدارة أكثر من 500 مستشعر فردي ضمن دائرة نصف قطرها يصل إلى 10 كيلومترات في ظروف خط الرؤية المثالية. تنقل البوابة بيانات المستشعرات المشفرة بأمان إلى منصة السحابة، مع قدرات إعادة إرسال البيانات لضمان عدم فقدان البيانات.

تُرسل البيانات من الحقل إلى منصة SOLARTODO Cloud، وهي لوحة تحكم متطورة تعتمد على الويب تحول الأرقام الخام إلى معلومات قابلة للتنفيذ. المنصة متاحة من أي جهاز وتوفر مجموعة من أدوات التحليل المصممة خصيصًا للزراعة. تعرض لوحة التحكم في الوقت الحقيقي البيانات الحالية والتاريخية لجميع المعلمات المقاسة، مع فترات بيانات قابلة للتكوين من 1 إلى 60 دقيقة (تكون الإعدادات الافتراضية 10 دقائق). بالإضافة إلى المراقبة البسيطة، تدمج المنصة نماذج قوية من الذكاء الاصطناعي وتعلم الآلة بما في ذلك نماذج نمو محددة للمحاصيل التي تتنبأ بمراحل التطوير، وتوصيات ري مدفوعة بالذكاء الاصطناعي تحسب احتياجات المياه بدقة بناءً على ETo ونقص رطوبة التربة، وتنبؤات باندلاع الآفات التي تحلل أنماط درجة الحرارة والرطوبة لتوقع المخاطر. تتضمن الطبقة السحابية القياسية واجهة برمجة تطبيقات REST شاملة، مما يسمح بدمج بيانات SOLARTODO في برامج إدارة المزارع التابعة لجهات خارجية، أو أنظمة تخطيط موارد المؤسسات (ERP)، أو التطبيقات المخصصة. يمكن تكوين النظام للتحكم في صمامات الري تلقائيًا، بدءًا وإنهاءً لدورات الري بناءً على بيانات رطوبة التربة في الوقت الحقيقي بدلاً من الجداول الزمنية الثابتة.