Ce tipuri de senzori sunt utilizate în agricultura de precizie?

Din cauza creșterii populației, a schimbărilor climatice, a reducerii precipitațiilor și a creșterii cererii de alimente, agricultura este afectată negativ, ceea ce duce la schimbări în metodele de cultivare. Prin urmare, pentru a îmbunătăți randamentele și a colecta date precise, este esențial să se adopte practici agricole moderne și de precizie și să se instaleze diverse tipuri de senzori.

Având în vedere situația actuală și impactul negativ asupra practicilor agricole obișnuite, agricultura trebuie să fie practicată mai inteligent, utilizând tehnologii noi și de ultimă generație. Este singura modalitate de a oferi o soluție și de a satisface nevoile nesfârșite și în creștere ale populației lumii.

Senzorii pentru agricultura de precizie sunt foarte eficienți în agricultură, deoarece transmit date care îi ajută pe fermieri nu doar să monitorizeze, ci și să își îmbunătățească produsele și să se țină la curent cu schimbările din câmp și ecosistem.

Senzorii agricoli inteligenți ajută la identificarea ușoară a animalelor, la detectarea căldurilor și la monitorizarea stării lor de sănătate, facilitând astfel izolarea și vindecarea vacilor bolnave prin identificarea, detectarea și urmărirea turmelor.

Folosind senzori inteligenți în agricultură, fermierii își pot înregistra acum culturile și le pot monitoriza eficacitatea de la distanță, pot combate dăunătorii culturilor și pot lua măsuri rapide pentru a-și proteja culturile de orice risc pentru mediu.

Ce sunt senzorii?

Un senzor este un dispozitiv care percepe și răspunde la anumite semnale, cum ar fi iluminarea, locomoția, presiunea, căldura sau umiditatea, și le transformă într-o reprezentare sau semnale care pot fi citite de oameni pentru citire și procesare ulterioară.

Acestea sunt utilizate în mod obișnuit în diverse aplicații, de la detectarea mișcării în sistemele de securitate până la măsurarea temperaturii în sistemele HVAC. De asemenea, sunt utilizate în obiecte de zi cu zi, cum ar fi smartphone-uri, mașini și electrocasnice.

Senzorii funcționează prin detectarea schimbărilor fizice sau chimice din mediu și transformarea acestora în semnale electrice. Tipul de senzor utilizat depinde de tipul de schimbare detectată.

De exemplu, un senzor de temperatură detectează schimbările de temperatură și le transformă în semnale electrice care pot fi interpretate de dispozitivul la care este conectat.

Ce tipuri de senzori sunt utilizați în agricultură?

Există diverse tipuri de senzori utilizați în agricultură care permit integrarea unei agriculturi inteligente.

1. Senzori optici în agricultură

Aceasta este utilizarea luminii pentru a evalua materialele din sol și a urmări nenumărate prevalențe ale luminii. Acești senzori pot fi poziționați pe automobile, sateliți, drone sau roboți, permițând astfel reflectarea solului și colectarea și procesarea datelor despre culoarea plantelor.

Senzorii optici au, de asemenea, capacitatea și capacitatea de a condiționa argila, materia naturală și umiditatea. proprietățile solului.

2. Senzori electrochimici pentru detectarea nutrienților din sol

Senzorii electrochimici ajută la colectarea, procesarea și cartografierea datelor chimice ale solului. Aceștia sunt de obicei montați pe sănii special concepute.

Acestea furnizează detalii precise necesare pentru agricultură. Acestea includ nivelurile de nutrienți din sol și pH-ul. Probele de sol sunt apoi trimise către un testarea solului Se efectuează proceduri de laborator și proceduri standard.

Măsurătorile fără erori, în special în domeniul determinării pH-ului, sunt efectuate cu ajutorul unui electrod selectiv de ioni. Acești electrozi observă urmărirea anumitor ioni, cum ar fi hidrogenul, nitratul și potasiul.

3. Senzori mecanici de sol pentru agricultură

Aceste tipuri de senzori sunt utilizați pentru a măsura compresia solului sau opoziția mecanică. Acest senzor folosește o aplicație care trece prin sol. Apoi, acest senzor înregistrează forța calculată de cântarele de presiune sau celulele de sarcină.

Când un senzor trece prin sol, acesta documentează forțele de susținere care rezultă din tăierea, zdrobirea și deplasarea solului. Rezistența mecanică a solului este înregistrată într-o unitate de presiune și indică raportul dintre forța necesară pentru a pătrunde în canalul de sol și zona frontală a uneltei care acționează asupra solului.

4. Senzori dielectrici de umiditate a solului

Acest senzor calculează nivelurile de umiditate din sol cu ajutorul unei constante dielectrice. Aceasta este o proprietate electrică ce se modifică în funcție de conținutul de umiditate din sol.

Senzorii de umiditate sunt utilizați împreună cu locațiile de verificare a precipitațiilor din întreaga fermă. Acest lucru permite verificarea poziției umidității solului atunci când nivelul vegetației este scăzut.

5. Senzori de localizare în agricultură

Sunt cunoscute și sub denumirea de stații meteo agricole. Sunt poziționate în diferite locuri pe câmpuri. Acești senzori pentru agricultura de precizie sunt utilizați pentru a determina varietatea, distanța și înălțimea oricărei poziții din zona dorită. În acest scop, utilizează ajutorul sateliților GPS.

6. Senzori electronici

Acestea sunt instalate pe tractoare și alte echipamente de teren pentru a verifica funcționarea echipamentelor. Datele sunt transmise prin intermediul sistemelor de comunicații celulare și prin satelit către computere sau trimise prin poștă direct persoanelor. Supraveghetorul responsabil poate avea acum acces la informații fie pe computerul de la birou, fie pe telefonul mobil personal.

7. Senzori de flux de aer

Măsurătorile sale pot fi efectuate în locații specifice în timpul deplasării. Aceste tipuri de senzori măsoară penetrarea aerului în sol. Rezultatul așteptat este presiunea necesară pentru a împinge o cantitate determinată de aer în pământ la o adâncime prescrisă. Există diverse proprietăți ale solului, inclusiv nivelurile de umiditate, compactarea tipului de sol și structura, care produc o semnătură de identificare diferită.

8. Senzori agricoli IoT

Odată cu creșterea adoptării Internetului Lucrurilor (IoT), capacitatea de a conecta diverse dispozitive a fost implementată în aproape fiecare aspect al vieții noastre. Este logic ca automatizarea să își găsească propria aplicație și în agricultură, deoarece va avea un impact mare asupra acesteia.

Acest senzor oferă informații în timp real despre ceea ce se întâmplă pe teren, cum ar fi temperatura aerului, temperatura solului la diferite adâncimi, precipitațiile, umiditatea frunzelor, clorofila, viteza vântului, temperatura punctului de rouă, direcția vântului, umiditatea relativă, radiația solară și presiunea atmosferică.

Aceasta indică faptul că fermierii știu când urmează să fie recoltate culturile lor, cantitatea de apă utilizată, sănătatea solului și dacă este nevoie de inputuri suplimentare. Aceste date sunt măsurate și înregistrate la intervale programate.

Există o listă lungă de senzori utilizați în agricultură, senzori IoT, ceea ce înseamnă (Soluții pentru Agricultură Inteligentă). Utilizarea senzorilor pentru agricultura de precizie va transforma cu siguranță industria agricolă prin creșterea producției de culturi, adoptarea unei varietăți de culturi cu randament ridicat, fără dăunători, și prin ținerea pasului cu cererea tot mai mare de alimente.

Cele mai populare tipuri de senzori pentru agricultura de precizie

Ca urmare a creșterii rapide a populației lumii, activitățile agricole au devenit din ce în ce mai complexe, competitive, vaste și optimizate.

Utilizarea tehnologiei a făcut ca operațiunile agricole să fie mai productive decât înainte, crescând astfel recolta fermierilor și calitatea produselor.

Senzorii au jucat roluri esențiale în acest progres tehnologic. Mai jos vom explora senzorii cheie din tehnologia agriculturii inteligente.

1. Senzori GPS

Acest senzor este în general asociat cu industria auto și cea a comunicațiilor celulare. Este extrem de avantajos pentru agricultura inteligentă. O provocare majoră cu care s-au confruntat coloniștii antici este creșterea oilor, fiind nevoiți să folosească bastoane de lemn pentru a-și conduce vitele.

Acest lucru se datorează faptului că urmărirea turmelor este de o importanță capitală pentru fermieri. Cu utilizarea GPS-ului modern, urmărirea animalelor nu mai este o provocare, deoarece acest GPS este îmbunătățit cu capacitatea de a monitoriza animalele cu o simplă apăsare de buton.

În ceea ce privește latura mecanică a agriculturii, care implică recoltarea plantelor și tehnicile agricole aferente, utilizarea senzorilor GPS a fost adoptată în cadrul sistemelor de ghidare a vehiculelor de înaltă precizie.

În multe aplicații agricole, cum ar fi aratul unui câmp, utilizarea sistemelor autoghidate poate îmbunătăți rutarea pe câmp, poate reduce procesele care se suprapun și, în cele din urmă, poate reduce timpul necesar pentru finalizarea unei sarcini.

2. Senzori de temperatură agricoli

În ceea ce privește agricultura inteligentă, senzorii de temperatură sunt cruciali în două categorii cheie. Aceste categorii sunt monitorizarea condițiilor ambientale și monitorizarea activelor mecanice.

De exemplu, recoltarea vinului de gheață are loc de obicei într-un interval de temperatură îngust, când temperaturile ating pentru prima dată între -10°C și -12°C în timpul unui sezon de recoltare. Industria vinului de gheață necesită un senzor de temperatură și umiditate extrem de precis pentru a oferi o predicție precisă a prognozei de temperatură.

Aceste tipuri de senzori nu joacă doar un rol important în monitorizarea condițiilor ambientale ale spațiului fizic, ci joacă un rol crucial în practic toate aplicațiile inteligente de monitorizare a activelor din agricultura.

3. Monitorizarea activelor

Aceasta este o altă aplicație în agricultura inteligentă care folosește detectarea temperaturii ca rol evaluativ. Pe lângă observarea plantelor care sunt recoltate, senzorii de temperatură iau notă de echipamentul care recoltează aceste plante.

Ori de câte ori un sistem de echipament are nevoie de întreținere minoră, nu funcționează suficient sau se defectează critic, senzorul de temperatură emite o alertă. Aceștia sunt extrem de eficienți în aproape tot ceea ce ține de sistemul de întreținere predictivă și reactivă. Acest lucru, la rândul său, protejează împotriva supraîncălzirii și a defecțiunilor grave ale echipamentului.

4. Senzor accelerometru

Acest lucru este destul de similar cu utilizarea senzorilor de temperatură în predicția întreținerii. Accelerometrele sunt utilizate pe scară largă în industria agriculturii inteligente pentru a prezice și a ajuta la întreținerea necesară. Acestea sunt utilizate în principal pe componente mobile și motoare.

Scopul lor principal este de a detecta mici variații ale mișcării și inconsecvențele vibrațiilor și de a prezice când este necesară întreținerea standard sau când o componentă compromisă trebuie înlocuită.

Totuși, acest senzor este de obicei asociat cu agricultura și alte activități agricole, accelerometrele jucând un rol indispensabil în întreținerea echipamentelor agricole inteligente vitale. Accelerometrele pot fi utilizate și în diverse sisteme automate și metode de urmărire.

De exemplu, un accelerometru de putere redusă facilitează și rapid monitorizarea stării unei duze de pulverizare reglabile de la capătul unui fascicul de fertilizare. Având în vedere tehnologiile adverse, utilizarea dronelor autonome în agricultura inteligentă depinde în mod critic de accelerometre și IMU (unități de măsură inerțiale) pentru a urmări mișcarea, viteza, evenimentele de accident și chiar poziția în spațiu.

Utilizarea camerelor inteligente în agricultură

Când vine vorba de tehnologia camerelor inteligente, aceasta este departe de vechiul senzor analogic. Camerele inteligente au fost adoptate din ce în ce mai mult pentru o varietate de aplicații agricole inteligente.

Diverse companii, precum Blue River Technology, o divizie a John Deere, au adoptat utilizarea tehnologiei camerelor inteligente pentru a detecta buruienile și alte locații ale plantelor.

Drept urmare, se realizează o distribuire automată și precisă a erbicidelor și îngrășămintelor. Aceasta utilizează substanțe chimice și crește productivitatea generală, reducând în același timp utilizarea substanțelor chimice.

Una dintre cele mai semnificative provocări din agricultură este problema combaterii dăunătorilor. Cu ajutorul camerelor inteligente, fermierii pot detecta acum dăunătorii în timp real și pot monitoriza eficient acțiunile împotriva acestora, fără a afecta neapărat insectele agricole benefice.

Camerele inteligente pot, de asemenea, înlocui dispozitivele de detectare semi-convenționale, cum ar fi monitorizarea luminii ambientale, permițând astfel un sistem simplificat și o reducere a numărului de componente.

Agricultura de precizie este aplicarea unor inputuri specifice în rate variate pentru a optimiza eficiența economică și a reduce risipa. Utilizarea senzorilor din agricultura de precizie îi ajută pe fermieri să renunțe ușor la vechile metode de desfășurare a activităților agricole.

GeoPard Agricultură este o sursă puternică de informații bazată pe cloud pentru analiza precisă a datelor, crearea și monitorizarea inteligentă. Sunt un instrument fiabil pentru operațiunile agricole, de la planificare până la execuție și ajustarea practicilor pe baza datelor furnizate.

GeoPard a facilitat lansarea diverselor companii de software pentru agricultura de precizie și vă poate oferi o soluție superioară. În concluzie, industria agriculturii inteligente este în continuă creștere, în special datorită noilor soluții care apar pe piață zilnic.

Echipamentele și dispozitivele care agregă datele senzorilor, comunică informații importante fermierilor și optimizează numeroasele procese agricole sunt de o importanță critică.

Importanța diferitelor tipuri de senzori nu poate fi supraestimată, deoarece aceștia ajută la satisfacerea cererii de alimente, la amplificarea randamentelor și la minimizarea resurselor.

Aceste tipuri diferite de senzori pentru agricultura de precizie sunt ușor de utilizat și mai ieftini pe termen lung. Ele facilitează viața fermierilor și cresc cantitatea și calitatea generală a produselor livrate. Este recomandabil ca fiecare proprietar de fermă să ia în considerare agricultura inteligentă.

Întrebări frecvente

1. De ce avem nevoie de o agricultură inteligentă?

Agricultura inteligentă este crucială din mai multe motive. Aceasta sporește productivitatea și eficiența prin valorificarea tehnologiei și a soluțiilor bazate pe date pentru a optimiza utilizarea resurselor, cum ar fi apa și îngrășămintele, ceea ce duce la îmbunătățirea randamentelor culturilor și la reducerea deșeurilor. Aceasta permite monitorizarea precisă a culturilor, a condițiilor solului și a modelelor meteorologice, permițând fermierilor să ia decizii informate în timp real și să atenueze riscurile. 

2. Ce senzori au roboții agricoli?

Roboții agricoli sunt echipați cu o gamă largă de senzori pentru a-și îndeplini sarcinile eficient. Acești senzori includ senzori de vedere pentru detectarea culturilor și a obiectelor, senzori GPS și de navigație pentru poziționare precisă, senzori de mediu pentru măsurarea temperaturii, umidității și condițiilor solului și senzori de proximitate pentru detectarea obstacolelor.

Prin utilizarea acestor senzori, roboții agricoli pot naviga autonom pe câmpuri, pot monitoriza culturile și pot efectua sarcini precum plantarea, pulverizarea și recoltarea cu precizie și acuratețe. 

3. Care sunt limitele senzorilor agricoli?

Senzorii agricoli au anumite limitări care trebuie luate în considerare. În primul rând, precizia și fiabilitatea senzorilor pot varia, ceea ce poate duce la potențiale erori de măsurare sau inconsecvențe. În al doilea rând, unii senzori pot necesita calibrare sau întreținere frecventă pentru a asigura performanțe optime.

În al treilea rând, senzorii ar putea să nu capteze cu precizie anumiți factori sau variații de mediu, limitându-le capacitatea de a oferi informații complete.