物联网智能灌溉:需要了解的事情

目前,世界人口接近75.3亿。最近的一项研究发现,全球平均有33%的人口因某种形式的缺水而遭受痛苦。到2030年,这一数字可能会上升到50%,这清楚地表明缺水问题正在以惊人的速度扩大。有趣的是,世界上大约70%的取水量用于灌溉,而这正是大部分水资源浪费的地方。大约60%的用于灌溉的水流失了,要么是由于蒸散、地面径流,要么是由于低效、原始的灌水方法导致水的损失。这反过来又揭示了由物联网驱动的智能灌溉的重要性,它可以在管理全球不断上升的水资源压力方面发挥重要作用。下面,我们将重点介绍智能灌溉的一些需要了解的事情:

1、自动化灌溉的需求

智能灌溉是精准农业的关键组成部分。它有助于农民避免水资源浪费,并通过:

(1)在正确的时间灌溉,(2)尽量减少径流和其他浪费,以及 (3)准确地确定土壤湿度水平,从而找到任何地方的灌溉需求量大小,从而改善农户在他们田地上的种植作物质量。用自动阀门和系统取代手动灌溉也消除了人为错误因素,有助于节省能源、时间和宝贵的资源。一般来说,智能灌溉系统的安装和配置也相当简单。

2、基于物联网的灌溉系统体系结构

智能微控制器位于自动化灌溉基础设施的核心。放置在田间的土壤湿度传感器和温度传感器向微控制器发送实时数据。通常,设定好了“湿度/温度范围”,当实测值超出该范围时,微控制器会自动打开水泵,水泵上安装有输水管道。微控制器也有伺服电机端,以确保管道实际上是均匀地浇灌田地,这样就不会有任何地方被堵塞或导致土壤太干旱。整个系统可以由最终用户通过专用的移动应用程序进行管理。智能灌溉使种植者能够远程监控和灌溉他们的田地,而没有任何麻烦。

3、成本优势

在自动化灌溉基础设施中,没有浪费资源的可能空间。因此,也可以获得成本效益。通过将传统的灌溉系统替换为完全自动操作的系统,作物因过度浇水而死亡的可能性很小,这意味着农民不必担心频繁更换植物。此外,由于智能农业和智能灌溉都是为了更快、更健康的作物生长,所以平均作物周期缩短。这也意味着年产量会有可能增加。物联网驱动的灌溉工具也可用于草坪、花园和景观。

4、传感器的布置

使用网关、水泵和其他工具来帮助灌溉是很好的思路,但是,除非传感器正确地放置在田间,否则智能灌溉网络所做的“决定”很可能是错误的。专家建议,在任何时候,都要将气象传感器放置在离地面 5英尺高的地方,并确保传感器远离地面。为了获得最佳效果,传感器应选择性地放置在能接收最大阳光的区域和植物根部区域内(深度为 0-3”)。土壤湿度传感器必须覆盖土壤,但周围的土压力也不应过高。

5、更及时的故障检测和维修

传统灌溉系统的小泄漏和裂缝会导致相当大的损失,加剧已经日益严重的全球水危机。更重要的是,手动检测这些问题的泄露根源通常很困难,而且可能是一件耗时的事情。安装智能灌溉工具是一个很好的方法来解决问题。有了物联网的支持,这些控制器可以实时检测到任何灌溉单元中存在的问题,这反过来又使用户很容易立即进行必要的维修。从本质上讲,互联网灌溉系统可以“监控”水箱、水泵和其他装置的状况,而用户无需一直呆在电脑前。

6、成本因素

虽然在农田上实施智能灌溉解决方案需要一些投资,但传感器的成本远没有过高。平均来说,一个土壤湿度传感器的价格在150美元到160美元之间,而更先进的WBIC的价格在300美元左右。顺便说一句,旋转式洒水器是在斜坡上灌溉的理想选择,其单价约为6美元或7美元。大型制造商还提供传感器和洒水装置的特别折扣。考虑到升级为智能植物灌溉系统的潜在好处,成本相对合理。

近年来,物联网在农业中的应用大大增加。即便如此,“智能灌溉”的概念还是一个相对较新的概念。现有的智能灌溉控制器大多具有许多复杂的特性和功能。虽然它们非常适合大规模的商业用途。

有很多事情可以说是有利于智能灌溉系统。首先,它们有助于水的最佳利用,确保植物的均匀浇水。在高端传感器的帮助下,他们还可以考虑气候参数,使灌溉程序更有效。在水资源浪费大大降低的同时,也减少了对体力劳动的需求,这将大大节省开支。凭借智能的“灌溉决策”能力,先进的物联网支持的智能灌溉控制器正在改变农业的面貌。该领域正在迅速发展,在可预见的未来,追逐这一领域的进一步发展将是很有意思的。

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