Trong nông nghiệp hiện đại, nghiên cứu sinh thái và quản lý đô thị, hệ thống ghi dữ liệu không dây tích hợp giám sát độ ẩm đất, biến động mực nước và cường độ ánh sáng đang tạo ra một sự chuyển đổi trong ngành. Giải pháp giám sát tích hợp cao này, thông qua công nghệ truyền dẫn không dây, cung cấp một cái nhìn toàn diện và hỗ trợ quyết định chưa từng có cho quản lý môi trường.
Cấu trúc hệ thống: Mạng lưới giám sát thông minh ba trong một
Hệ thống này bao gồm ba mô-đun cốt lõi: Thứ nhất, bộ phận giám sát đất, sử dụng nguyên lý điện dung tần số cao và các thuật toán tiên tiến, có thể đồng thời giám sát hàm lượng ẩm thể tích, nhiệt độ và độ dẫn điện ở các độ sâu khác nhau, mô tả chính xác động lực nước và muối trong khu vực hệ rễ. Thứ hai, là mô-đun giám sát mực nước, được trang bị cảm biến áp suất độ chính xác cao, có thể liên tục ghi lại sự thay đổi mực nước ngầm, sông hoặc hồ chứa, với độ phân giải đạt đến mức milimét. Thành phần cuối cùng là hệ thống giám sát ánh sáng, thu nhận chính xác mật độ thông lượng lượng tử ánh sáng trong dải 400-700 nanomet thông qua cảm biến bức xạ quang hợp hoạt động được tối ưu hóa quang phổ.
Dữ liệu cảm biến được thu thập đồng đều bởi các thiết bị ghi dữ liệu công suất thấp và truyền theo thời gian thực đến nền tảng đám mây thông qua các công nghệ truyền thông không dây như 4G/LoRa/NB-IoT. Hệ thống quản lý năng lượng độc đáo cho phép thiết bị hoạt động liên tục ngoài trời trong nhiều năm ngay cả khi chỉ được cung cấp năng lượng bằng năng lượng mặt trời.
Các trường hợp ứng dụng: Phạm vi phủ sóng toàn diện từ nông thôn đến thành phố.
Trong lĩnh vực nông nghiệp chính xác, hệ thống này đang định hình lại khái niệm quản lý tưới tiêu. Một trang trại rượu vang đã theo dõi sự thay đổi độ ẩm đất ở tầng rễ của cây nho và kiểm soát chính xác thời điểm tưới tiêu kết hợp với dữ liệu ánh sáng. Điều này không chỉ tiết kiệm được 38% lượng nước mà còn đưa tỷ lệ đường-axit của nho về trạng thái tối ưu. Các trang trại quy mô lớn sử dụng dữ liệu tương quan giữa mực nước và độ ẩm đất do hệ thống tạo ra để điều chỉnh kế hoạch khai thác nước ngầm một cách khoa học, giảm thiểu hiệu quả vấn đề sụt lún đất.
Về mặt bảo vệ sinh thái, nhóm nghiên cứu đã thiết lập một mạng lưới giám sát trong khu bảo tồn đất ngập nước để ghi lại đồng thời sự biến động mực nước, độ ẩm đất và sự thay đổi ánh sáng dưới tán rừng. Các thông số môi trường liên tục này cung cấp bằng chứng quan trọng để hiểu chất lượng môi trường sống của các loài chim di cư và nghiên cứu các mô hình diễn thế thảm thực vật, giúp các cơ quan quản lý xây dựng các kế hoạch bổ sung nước sinh thái khoa học hơn.
Trong quản lý vườn đô thị, dự án công viên thông minh đã đạt được khả năng phân bổ hệ thống tưới tiêu theo nhu cầu bằng cách giám sát độ ẩm đất và cường độ ánh sáng ở các khu vực khác nhau. Trên các sườn dốc có nhiều ánh sáng, lượng nước tưới sẽ tự động được tăng lên, trong khi ở những khu vực râm mát, lượng nước tưới sẽ được giảm xuống. Điều này đảm bảo chất lượng mảng xanh đồng thời giảm đáng kể chi phí vận hành và bảo trì.
Ưu điểm kỹ thuật: Vượt qua những hạn chế của phương pháp giám sát truyền thống.
So với phương pháp giám sát thủ công truyền thống, những ưu điểm nổi bật của hệ thống này được thể hiện ở ba khía cạnh: Thứ nhất, tính liên tục của dữ liệu. Dữ liệu tần số cao được thu thập mỗi phút một lần có thể ghi lại các quá trình thay đổi tức thời như sự thấm nước mưa đột ngột và ảnh hưởng của thủy triều. Thứ hai, tính toàn vẹn về không gian. Công nghệ mạng không dây cho phép giám sát hàng chục điểm cùng lúc, phản ánh chân thực đặc điểm biến đổi không gian của các yếu tố môi trường. Điều quan trọng nhất là tính kịp thời trong việc ra quyết định. Khi hệ thống phát hiện độ ẩm đất dưới ngưỡng hoặc mực nước dâng cao bất thường, nó sẽ tự động gửi cảnh báo đến điện thoại di động của người quản lý, giúp có thêm thời gian quý báu để đối phó với nguy cơ hạn hán hoặc lũ lụt.
Triển vọng tương lai: Nền tảng dữ liệu cho việc ra quyết định thông minh
Với sự tích hợp sâu rộng của công nghệ Internet vạn vật (IoT) và trí tuệ nhân tạo (AI), hệ thống giám sát không dây đất-nước-ánh sáng đang phát triển từ một công cụ thu thập dữ liệu trở thành cốt lõi của việc ra quyết định thông minh. Dữ liệu giám sát dài hạn được hệ thống tích lũy, thông qua phân tích bằng máy học, có thể thiết lập mô hình liên kết nước-ánh sáng cho một khu vực cụ thể, dự đoán xu hướng thay đổi độ ẩm đất trong tuần tới và cung cấp hỗ trợ quyết định mang tính dự báo cho tưới tiêu nông nghiệp và bảo vệ sinh thái.
Từ những cánh đồng rộng lớn đến những không gian xanh đô thị, từ khu bảo tồn thiên nhiên đến các dự án bảo tồn nguồn nước, hệ thống giám sát không dây tích hợp nhiều thông số môi trường này đang xây dựng một loạt “mạng lưới thần kinh” cảm nhận trái đất. Chúng âm thầm ghi lại câu chuyện của từng tấc đất, cung cấp hướng dẫn khoa học ngày càng chính xác hơn cho sự chung sống hài hòa giữa con người và thiên nhiên.
Để biết thêm thông tin về cảm biến nông nghiệp, vui lòng liên hệ Công ty TNHH Công nghệ Honde.
WhatsApp: +86-15210548582
Email: info@hondetech.com
Trang web công ty:www.hondetechco.com
Thời gian đăng bài: 06/11/2025