Орчин үеийн тариаланчид аграрийн бяцхан түлхүүрийн хэрэглээ нь юу вэ?

Хөдөө аж ахуйн бага эрчимтэй түлхүүрүүдийг ашиглан нарийн тариалан эрхлэх

Хөдөө аж ахуйн бага эрчимтэй түлхүүрүүдийг интеграцлах замаар бодит цагийн хяналт тавих

Хөдөө аж ахуйн салбарт ашигладаг бага нарийн түлхүүрүүд нь тэр алдартай нарийн тариаланчдын мэдрэгчийн систем дэхь гол триггертэй төстэй байдаг. Тэдгэээр хүчин зүйлсийн мэдээллийг цуглуулахыг эхлүүлдэг. Жишээ нь, хөрсний чийгшил, тоног төхөөрөмж ажиллаж байгаа эсэх, талбайн орчны агаарын нөхцөл гэх мэт. Эдгээр жижиг хэсгүүдийг яагаад чухал гэж үзэх вэ гэвэл тэдгээрийг шаардлагатай үед тэр даруйд нь хариу үзүүлдэг. Жишээлбэл, бороо орж эхэлбэл автоматаар усны шахуурга залгаа тасалдаг бөгөөд усыг хэмнээд мөнгөнөөс хэмнэ. Хэрэв тэдгээрийг телеметрийн системтэй хослуулбал тариаланчид талбайн бодит цагийн мэдээлэлд компьютер эсвэл утаснаасаа хандах боломжтой болно. Энэхүү алсын хяналтын боломж нь тариаланчдад талбайд өдөр тутам хяналт тавих шаардлагагүйгээр талбайн явцад бүрэн хяналт тавих боломжийг олгодог.

GPS-тэй тэгшитгэл ба хувьсах хэмжээний технологийн (VRT) мэдээллийн шинжилгээ

Орчин үеийн талбайн тоног төхөөрөмжийн микро болтнууд нь GPS зураг, хөрсний шинжилгээний мэдээлэлтэй хамтран ажилладаг бөгөөд орцуудыг нисэх үед нь тохируулж өгдөг. Энэ нь талбайн бодит амьдралд юу гэсэн үг вэ? Хэрэв хөрсөнд азотын түвшин өөрчлөгдөж байвал хүчилтөрөгч тарилагч, үр тарианы машинууд автоматаар хэрэглэх бүтээгдэхүүний хэмжээгээ өөрчилж чаддаг. Энэ үед фермерүүд зүгээр л тааж байгаа биш юм. 2024 онд нарийн аграрийн арга хэмжээнүүдийг судалж үзэхэд талбайд л одоо чухал өөрчлөлтүүд явагдаж байгааг илэрхийлж байна. Ийм оюун ухаант технологийг хэрэглэж эхэлсэн фермүүд нь ургамлын түүхий талын гаралтыг муудуулахгүйгээр хэтрүүлэн азот хэрэглэхээ 40%-иар бууруулж чаджээ. Энэ нь орчин тойрны аюулгүй байдал, мөнгөн хүрээ хоёуланд чухал ач холбогдолтой юм.

Туршлагын жишээ: VRT тракторт нарийн орцуудыг хэрэглэхэд микро болт хэрэглэх

1500 экер хүрээгүй тариалангийн талбайд VRT тарималт төхөөрөмжинд микротүлхүүр-идэвхжүүлэгч хэсгийн хяналтыг нэвтрүүлснээр талбайн дүрс бүрэн бус байдалд 99% давхцлын нарийвчлалд хүрсэн. Түлхүүрүүд нь өмнө тарьсан хэсгүүдэд дахин тарих үед тус бүрчлэн мөрийн нэгжийг салгаж байж 17%-ийн тариа хэмнэсэн. Энэ нарийвчлал нь тариалангийн талбай нөхөн үйлдвэрлэлийн гэрчилгээ авах шаардлагад нийцэх, ашиглалтын зардлыг экер тутамд 23 ам.долларыг бууруулахад тусалсан.

Хөдөө аж ахуйн микротүлхүүрүүдийг оюунлаг талбайн датчикуудад нэгтгэх

Оюунлаг датчийн хариу үйлдлийг эхлүүлэхэд хөдөө аж ахуйн микротүлхүүрийн үндсэн үүрэг

Ойн хөдөө аж ахуйн нөхцөлд хөдөө аж ахуйн бага хэмжээний цахилгааныг тодорхой эрчимжүүлэгчийн дагуу автоматаар ажиллуулдаг. Хөрс хэт хуурайших үед тэд шахуургыг нь ажиллуулдаг. Үүнтэй адилаар бүлээн байшин доторх температур хэт ихсэхэд тэд агааржуулах сэнсийг эхлүүлдэг. Үнэн зөв давуу тал нь эдгээр системүүд нэмэлт нөөцийг хаяхгүйгээр дэргэд нь хариу үйлдэл үзүүлдэгт оршино. Сүүлийн үеийн талын туршилтаар тогтоосноор шинэ цахилгааныг ашигладаг тариачид хуучин реле системд тулгуурласан тариачдынхаа 35 хувь бага худал алдаа гаргаж байжээ. Farmonaut нь 2025 онд олон фермийн туршилтын дүнд энэ олдвороо мэдэгдсэн.

IoT болон бага цахилгааны синерги нь талын шийдвэрийг автоматжуулахад

Микро түлхүүрүүд нь талбайн орчин тойрон дахь химийн бодис дутагдах, хорт шавьж гарах зэрэг асуудлыг илрүүлж мэдээллийг IoT төвд дамжуулдаг. Сенсорын бүх төрлийн мэдээллийг үндэслэн дараа нь ямар арга хэмжээ авахаа шийддэг. Заримдаа зөвхөн шаардлагатай хэсэгт л пестицид тарих, өөр үед бордооны хэмжээг тохируулах гэх мэт үйлдлүүд хийгддэг. Өнгөрсөн жилийн Ухаалаг Тариаланчдын Машины Тайлангийн судалгаагаар эдгээр холбогдсон системийг нэвтрүүлсэн тариаланчдын талбайн ургамал өсөлт нь гарч буй шийдвэрүүд нь хэдэн хоногийн гарчигтэй гарын авлага шалгалтаас бус шууд хийгддэгтэй холбоотойгоор дөрөвний нэгээр сайжирсан байна.

Итгэлтэй микро түлхүүрийн бүрэлдэхүүн хэсгүүд ашиглан алдаа тэсвэрлэх сенсорын сүлжээ байгуулах

Орчин үеийн сенсорын сүлжээ нь хэт элэгдэлтэй нөхцөлд зориулан инженерчлэгдсэн бат бөх микро түлхүүрүүдэд тулгуурладаг:

Эдгээр бат бөх деталууд нь хатуу хэлбэрээр хэвээр байх, чийглэг, температурын хэлбэлзэлд тэсвэл ажиллагаагаа хангаж аграрийн томоохон орчинд тогтвортой ажиллуулна.

Аграрийн бяцхан түлхүүрийн технологийг ашиглан шанд усыг автомжруулахыг оновчтой болгох

Цацлага усын системд бяцхан түлхүүрийн триггертэй усын урсгалыг удирдах

Эдгээр жижиг хэмжээний хөдөө аж ахуйн микротойрлуурын гол үүрэг нь усны даралтыг мэдэрч усны урсгалыг удирдахад оршино. Үндсэндээ, газар урьдчилан тогтоосон түвшнээс хэт хуурайших үед эдгээр төхөөрөмжүүд идэвхижин соленоид вентиль нээгдэж усны урсгал дахин эхэлдэг. Туузан урсгалын поливын системд тэдгээрийн ачаар даралт буурч байгааг мэдэрч (10-15 PSI орчим) эмиттерт усны урсгалыг зогсоож чийглэг шороогүй байлгах боломжийг олгодог. Мөн механик цагийн оронд програмчлагддаг цагтай хослуулбал таримал услах системд ч мөн ашигтай. Agritech-ийн 2023 оны судалгаагаар ийм хослол нь механик цаг ашигласан тохиолдолтой харьцуулахад усны алдагдлыг дөрөвний нэгээр багасгадог.

Оюун ухаант усалгаа: Микротойрлуур болон чийглэг мэдрэгчийн гүйцэд интеграци

Орчин үеийн полимжийн систем нь усны чийгийн утасгүй мэдэрүүлэгч, агаарын мэдээллийн API-тай хамт микротой түлхүүрийг хослуулан уян хатан сүлжээг бий болгодог. Борооны усны хэмжээ цагт 5 мм-с их бол төлөвлөсөн полимжийг хойшлуулдаг бөгөөд хаягдлыг багасгадаг. Энэ IoT-ийн автоматжуулалтыг ашиглаж буй тариачид 2024 оны нарийн тариалан туршилтаас үзэхэд уламжлалт аргаар 30% бага ус хэрэглэдэг болсон.

Туршилтын тайлан: Микротой түлхүүрийн үндсэн дээрх автоматжуулалт ашиглан усны нөөцийг хэмнэх

2023 онд Аризона мужийн хлопогийн тариалангийн газар усны хэрэглээгээ 45% багасгасан бөгөөд хлопогийн усны шугамыг микротой түлхүүрээр удирдаж, хөрсний таталтын мэдэрүүлэгчтэй хослуулсан. Даралттай түлхүүр нь зөрүүтэй хэсгүүдийг мөгц унтраадаг бөгөөд акр тутамд жилд 12,000 галлон усыг хэмнэдэг. Энэ арга нь онцлогт нь элсэн хөрстэй газар үр дүнтэй байсан бөгөөд уламжлалт таймерыг ашиглаж буй үед 17% илүүдэл усны хэрэглээ гарч байв.

Хөдөө аж ахуйн автоматжуулалтыг дэмжихэд тариаланчдын микротой түлхүүрийн ач холбогдол

Микротой түлхүүрийн идэвхжүүлэлтийн замаар машин техникийн үйл ажиллагааны цаг тодорхойлох, нарийвчлалыг сайжруулах

Тариалан хийх үед микротой түлхүүрүүд нь тарилт, хураалт, шүршилтийн ажлыг хэр зэрэг нарийн биелүүлж байгаагаа тодорхойлоход ихээхэн чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Эдгээр жижиг хэсгүүд нь байрлал тодорхойлогч, GPS технологиотой хамтран ажилладаг тул тариалангийн тоног төхөөрөмжүүд нь өөрсдийн байрлалыг нарийн мэдэж, багажийг хэзээ ажиллуулахыг мэддэг болдог. Энэ нь тариаланчдад нийт ажлын хэмнэлтээр илэрнэ. Өөрөөр хэлбэл, үр тарих үед давхцлыг 18 хувь багасгаж, хүн бүхийд хийх аргаар хийхээс химийн бодисын хэрэглээгээ 22 хувиар багасгадог. Нэгэн жишээ авч үзье: комбайн хураагуур машины хувьд талбайн гомдолтой хэсэгт очихдоо хөрөөний өндрийг автоматаар өөрчилдөг микротой түлхүүрүүдийг бүтцийн дотор агуулж байдаг. Энэ нь талбайг энгийн хурдаар дамжин өнгөрөх үед ургамлын байдал сайжирч байгааг хангаж өгдөг. Ийм төрлийн системийг нэвтрүүлсэн тариаланчид өмнө нь цаг хугацааны тоолуур эсвэл таамаглал дээр тулгуурлан хийж байсан аргаар хийсэнтэй харьцуулахад ажиллагааны нарийн төвөгт 15-20 хувийн өсөлттэй байгааг тэмдэглэсэн байдаг.

Автоматжуулсан мал хөтлөх болон дулаан зохицуулагч барилгын систем дэх хэрэглээ

Энэ үед мал аж ахуйн салбарт үйл ажиллагааг автомжуулахад микро түлхүүрүүд нь маш чухал болжээ. Жишээ нь, хооллох системийн хувьд эдгээр жижиг төхөөрөмжүүд нь хоолны таваг дээр тэжээл дууссаар байгааг мэдэрч, шаардлагатай үед л амьтдын тэжээл идэвхжүүлдэг. Эдгээр технологийг нэвтрүүлснээс хойш тэжээлийн хэмнэлт нь 30% болж буурсан гэж сүүний малчид мэдээлж байна. Барилгын орчинд микро түлхүүрүүд нь температурыг хянах, хэт халуун эсвэл хүйтэн байдал үүсэх үед автоматаар сэнс эсвэл халаагуурыг асаадаг. Энэ нь малыг дотуур байгаа эсэхийг нь хангаж, эрүүл байлгахад тусалдаг. Айова мужийн нэг сүргийн үйл ажиллагаа эдгээр системийг суурилуулснаар энергийн зардлаа жилд дунджаар 25% бууруулж, чийглэгийн түвшинг жил бүр 5%-ийн хүрээнд байлгасан байна. Ийм бодит үр дүнгээс харахад олон малчид урьдчилан хөгжсөн эдгээр микро түлхүүрүүдийг мөнгө болон нөөцийг хэмнэх зорилготойгоор ашигладаг болсон нь тодорхой байна.

Хөдөө аж ахуйн бага хүчдэлийн төрөлт хөтөчийн загварчлалын тулалдах бөгөөд дэвшүүлэх

Хатуу нөхцөл байдлын тэсвэртэй бага хүчдэлийн төрөлт хөтөчийн инженерчлэл

Хөдөө аж ахуйн бага хүчдэлийн төрөлт хөтөч нь нүх, чийг, химийн бодис, мөн -40°C-аас 85°C хүртэлх температурын мужийг даах ёстой. Ийм дэвшилтэт технологиуд болох хэтэвчийн эсэргүүцэх хайлш, IP67-аар боогдсон бүрхүүл, вибрацыг нэвтрүүлэхгүй бэхэлгээ нь одоо 85,000-аас илүү цохилтын мөчийг дэмждэг бөгөөд энэ нь хуучин загваруудаас (Agricultural Automation Journal, 2023) 42%-иар илүү бат бөх чанарыг нэмэгдүүлдэг. Гол инновациуд нь:

• Материал шинжлэх ухаан : Хүчилтөрөгчийн эсрэг тэсвэртэй силикны давхаргаар бүрхсэн цохилтын төгсгөлүүд
• Багцалалт : Бөөн ургамлын амбаруудад орж буй эд материалыг нэвтрүүлэхгүй олон давхаргатай шовхнууд
• Дулаан удирдлага : Температурын хурдан өөрчлөлт үед цахилгаан дамжуулалтыг хадгалж буй өөрийгөө зохицуулах контакт материалын хэлбэрүүд

2024 оны хатуу нөхцөл байдлын төрөлт хөтөчийн зах зээлийн тайлангийн мэдээлснээр хөдөө аж ахуйн хэрэглээ нь дэлхийн хэмжээнд бат бөх бага хүчдэлийн төрөлт хөтөчийн технологийн судалгаа, хөгжлийн 29%-ийг эзэлдэг.

Итгэмжлэгийг үнэлэх: Утастай ба утасгүй бага хүчдэлийн төрөлт хөтөчийн системүүдийн харьцуулалт

Унаш цахилгаан төхөөрөмжтэй орчинд жишээлбэл трактор дээр 98% итгэлтэй мэдээллийн дамжуулалтыг хангасан утасны микротүлхүүрүүд нь том талбайн поливны системд суурилуулалтын зардлыг 60%-иар бууруулдаг утасгүй системтэй харьцуулахад дараах байдлаар туршилтын үр дүн гарч байна:

Утасны цахилгаан хангамжийг LoRaWAN® дамжуулалттай хослуулсан холимог систем нь автомжлагдсан айлчидийн фермд 99.4% итгэлтэй ажиллагааг хангаж аграрийн сүлжээний тэсвэртэй, хүртээмжтэй хөгжилд чухал хувь нэмж байна. Орчны нөхцөл байдалд үндэслэн холбооны протоколыг автоматаар солих чадвартай шинэ хос модын микротүлхүүрүүд нь нарийн түүхий төрлийн хөдөө аж ахуйн сүлжээний хувьд чухал хөгжил юм.

Түгээмэл асуултууд (FAQ)

Хөдөө аж ахуйн микротүлхүүрүүдийг ашиглах үндсэн давуу тал нь юу вэ?

Хөдөө аж ахуйн микротүлхүүрүүд нь бодит цагт мониторинг хийх, поливны системийг автомшилтуулах, нарийн түүхий төрлийг сайжруулах, нөөцийн алдагдлыг бууруулахад тусалдаг. Мөн тариаланчдын төхөөрөмжийн нарийвчлалыг сайжруулах, мал аж ахуйн системийг оновчтой болгоход хувь нэмэрдэг.

Хөдөө аж ахуйд IoT-тэй интеграцлахын тулд бага нарийн цэгцтэй түлхүүрүүд хэрхэн нэгддэг вэ?

Бага нарийн цэгцтэй түлхүүрүүд нь орчны өөрчлөлтийг мэдэрч төвд мэдээллийг дамжуулдаг IoT-тэй ажилладаг. Энэ интеграцлал нь автомата шийдвэр гаргах боломжийг олгодог бөгөөд жишээ нь бодит нөхцөлд үндэслэн усалгаа эсвэл пестицидийн хэрэглээг тохируулна.

Утастай эсвэл утасгүй бага нарийн цэгцтэй түлхүүрийн систем аль нь дээр вэ?

Утастай систем нь дохионы итгэлтэй байдлыг өндөр түвшинд олгодог ч суурилуулахад үнэтэй байдаг. Утасгүй систем нь зардал багатай бөгөөд томоохон усалгааны тогтолцоонд тохиромжтой. Холимог систем нь хөдөө аж ахуйн үйл ажиллагаанд итгэлтэй байдлыг болон масштаблах боломжийг тэнцвэржүүлж чаддаг.