IoT-решение для вертикального земледелия

Решения

Руководствуясь принципами надежности, точности и глобальной совместимости, компания JW-IoT стремится стать надежным глобальным партнером в области сенсорных решений для Интернета вещей и интеграции интеллектуальных систем.

Решение для вертикального земледелия на основе Интернета вещей с автоматизированным контролем климата и питательных веществ.

Мониторинг окружающей среды в режиме реального времени • Автоматизированное управление питательными веществами • Светодиодное освещение и климат-контроль • Подключение к сетям LoRaWAN и 4G • Облачное управление фермой

Запросить решение для вертикального земледелия

Проблемыв современном вертикальном земледелии

Операторам вертикального земледелия необходимо поддерживать стабильные условия выращивания в помещении, одновременно сокращая затраты на рабочую силу, энергию и питательные вещества. В отличие от традиционных теплиц, вертикальные фермы в значительной степени зависят от искусственного освещения, систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, циркуляции питательных веществ и точного контроля микроклимата.

Нестабильный микроклимат в помещении

Изменения температуры, влажности, концентрации CO₂ и циркуляции воздуха могут напрямую влиять на скорость роста растений, качество листьев и стабильность урожая.
Высокое энергопотребление

Светодиодное освещение, системы отопления, вентиляции и кондиционирования, вентиляторы и насосы потребляют большое количество электроэнергии. Без интеллектуального управления эксплуатационные расходы значительно возрастают.
Дисбаланс питательного раствора

Нестабильные значения электропроводности (EC), pH, растворенного кислорода и температуры воды могут привести к плохому развитию корневой системы, дефициту питательных веществ и неравномерному росту растений.
Неэффективность ручного мониторинга

Ручной осмотр многочисленных стеллажей, птичников и камер для выращивания занимает много времени и может задержать выявление проблем.
Отсутствие централизованного управления данными

Во многих вертикальных фермах отсутствует интегрированная платформа для мониторинга зон выращивания, графиков освещения, систем питания, сигналов тревоги и исторических данных о росте.

JW-IoT IoT-решение для вертикального земледелия

Комплексная система мониторинга и автоматизации вертикального земледелия на основе Интернета вещей, разработанная для проектов по выращиванию растений в закрытых помещениях, заводов по выращиванию растений, гидропонных установок и сельскохозяйственных проектов в контролируемой среде.

Мониторинг микроклимата в помещении

• Датчики температуры и влажности воздуха
· Мониторинг CO₂
• Мониторинг воздушного потока
· Мониторинг VPD
• Мониторинг давления в помещении
• Мониторинг температуры листьев
Мониторинг светового окружения

· Датчик PAR
· Датчик интенсивности света
• Мониторинг состояния светодиодного освещения
• Мониторинг фотопериодического режима
· Многозонное управление освещением
Мониторинг питательного раствора

· Датчик EC воды
· Датчик pH воды
• Датчик растворенного кислорода
· Датчик температуры воды
· Датчик ОВП
• Мониторинг уровня питательных веществ в резервуаре
Автоматизированное управление подачей питательных веществ и орошением

• Управление дозирующим насосом для питательных веществ
• Управление насосом для регулировки pH
• Управление насосом циркуляции воды
· Автоматическое планирование полива
· Контроль за пополнением питательного раствора
• Мониторинг дренажных систем и переработки отходов
Системы отопления, вентиляции, кондиционирования и управления оборудованием.

· Автоматизация вытяжных вентиляторов
• Управление осушителем воздуха
• Интеграция кондиционера
• Управление циркуляционным вентилятором
· Управление генератором CO₂
Варианты связи

• LoRaWAN для многозонных вертикальных ферм
• 4G LTE для удаленных сельскохозяйственных объектов
• Интеграция RS485 Modbus
· MQTT Cloud API
• Варианты шлюза: Ethernet или Wi-Fi
Функции облачной платформы

• Панель мониторинга в режиме реального времени
· Многоуровневый мониторинг фермы
• Сигнализация и оповещение
• Доступ к мобильному приложению
• Управление графиком освещения и полива
• Анализ исторических данных
• Управление фермой на нескольких площадках
• Интеграция API с платформами управления фермами сторонних производителей.

АрхитектураОбзор

Датчики → Контроллер IoT → Шлюз LoRaWAN / 4G → Облачный сервер → Веб-приложение / Мобильное приложение → Освещение, системы отопления, вентиляции и кондиционирования, управление питательными веществами и насосами

Слой поля

Датчики размещаются на стеллажах для растений, в помещениях для выращивания, резервуарах с питательными веществами, ирригационных трубопроводах и зонах систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха для сбора данных об окружающей среде и качестве воды в режиме реального времени.
Уровень управления

Контроллеры IoT подключаются к дозирующим насосам, циркуляционным насосам, системам освещения, вентиляторам, осушителям воздуха, системам подачи CO₂ и ирригационному оборудованию.
Коммуникационный уровень

Доступны варианты связи LoRaWAN, 4G LTE, RS485, MQTT и Ethernet, что обеспечивает гибкость развертывания в различных вертикальных фермерских хозяйствах.
Слой облаков

Облачная платформа обеспечивает централизованный мониторинг, правила автоматизации, управление оповещениями, визуализацию данных и удаленное управление.

Пример из практики– Вертикальная ферма по выращиванию салата площадью 3 гектара в Нидерландах

Руководствуясь принципами надежности, точности и глобальной совместимости, компания JW-IoT стремится стать надежным глобальным партнером в области сенсорных решений для Интернета вещей и интеграции интеллектуальных систем.

Тип проекта: Автоматизированный мониторинг вертикального земледелия и контроль питательных веществ.

Масштаб проекта: 3 гектара крытого комплекса для вертикального земледелия

Коммуникация: LoRaWAN + RS485 Modbus

Развертывание:

• 80 узлов климатических датчиков
• Датчики PAR 60 и интенсивности света
• 30 датчиков EC и pH питательных веществ
• 20 датчиков растворенного кислорода и температуры воды
• 25 зон орошения и внесения питательных веществ
· 6 шлюзов LoRaWAN
• 1. Облачная платформа для управления фермой
Результаты:

✔ 26% повышение стабильности урожайности сельскохозяйственных культур
✔ 22% сокращение отходов питательного раствора
✔ Снижение энергопотребления на 181 ТВт за счет оптимизации управления освещением и системами отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.
✔ Полностью автоматизированная дозировка питательных веществ и планирование полива
✔ Сокращение объема работы по ручному мониторингу на 40%