HONDE अंतरिक्ष-भूमि सहयोगात्मक स्मार्ट कृषि निगरानी प्रणाली: LoRaWAN पर आधारित प्रोफाइल मृदा नमी और मौसम संबंधी डेटा को एकीकृत करने का एक समाधान

वैश्विक कृषि उत्पादन के डिजिटलीकरण और परिशुद्धता की ओर परिवर्तन की प्रक्रिया में, फसल वृद्धि पर्यावरण की व्यापक समझ आधुनिक कृषि प्रबंधन का मूल आधार बन गई है। केवल मौसम संबंधी डेटा या सतही मृदा डेटा से जटिल कृषि संबंधी निर्णयों की आवश्यकताओं को पूरा करना कठिन है। होंडे कंपनी ने नवोन्मेषी रूप से ट्यूबलर मृदा तापमान और आर्द्रता प्रोफाइल सेंसर, पेशेवर कृषि मौसम विज्ञान स्टेशन और कम विद्युत क्षमता वाले व्यापक क्षेत्र वाले लोरावान डेटा अधिग्रहण और संचरण प्रणालियों को एकीकृत करके एक "अंतरिक्ष-भूमि-नेटवर्क" एकीकृत स्मार्ट कृषि सहयोगात्मक समझ प्रणाली का निर्माण किया है। यह प्रणाली न केवल फसल की ऊपरी परत की जलवायु और जड़ परत की जल और ताप स्थितियों की समकालिक त्रि-आयामी निगरानी करती है, बल्कि एक कुशल इंटरनेट ऑफ थिंग्स नेटवर्क के माध्यम से बड़े पैमाने के खेतों के सटीक प्रबंधन के लिए एक विश्वसनीय, किफायती और संपूर्ण डेटा अवसंरचना भी प्रदान करती है।

I. सिस्टम आर्किटेक्चर: त्रि-आयामी धारणा और कुशल संचरण का उत्तम एकीकरण
1. अंतरिक्ष-आधारित धारणा: होंडे व्यावसायिक कृषि मौसम विज्ञान स्टेशन
मुख्य कार्य: वायु तापमान, आर्द्रता, पवन गति, पवन दिशा, प्रकाश संश्लेषक विकिरण, वर्षा और वायुमंडलीय दबाव जैसे प्रमुख मौसम संबंधी तत्वों की वास्तविक समय में निगरानी करना।
कृषि महत्व: यह फसल वाष्पोत्सर्जन की गणना करने, प्रकाश ऊर्जा संसाधनों का आकलन करने, विनाशकारी मौसम (पाला, तेज हवा, भारी बारिश) की चेतावनी देने और कीटों और बीमारियों के होने की मौसम संबंधी स्थितियों का आकलन करने के लिए मुख्य इनपुट प्रदान करता है।

2. आधार संवेदन: होंडे ट्यूबलर मृदा तापमान और आर्द्रता प्रोफ़ाइल सेंसर
तकनीकी सफलता: एक अद्वितीय ट्यूबलर डिजाइन को अपनाकर, यह एकल बिंदुओं और कई गहराइयों (जैसे 10 सेमी, 20 सेमी, 40 सेमी, 60 सेमी) पर मिट्टी की आयतनिक नमी सामग्री और तापमान की निरंतर प्रोफ़ाइल निगरानी को सक्षम बनाता है।
बुनियादी मूल्य
जल की गतिशीलता की जानकारी: सिंचाई या वर्षा के बाद जल के अंतर्प्रवाह की गहराई, जड़ प्रणाली की वास्तविक जल-अवशोषित परत और मृदा जलाशयों के ऊर्ध्वाधर वितरण को स्पष्ट रूप से प्रदर्शित करता है, जो एकल-बिंदु सेंसर की सूचना क्षमता से कहीं अधिक है।
मिट्टी के तापमान में अंतर की निगरानी: विभिन्न मृदा परतों के तापमान के आंकड़े बीज अंकुरण, जड़ वृद्धि और सूक्ष्मजीवों की गतिविधियों के लिए महत्वपूर्ण हैं।

3. न्यूरल नेटवर्क: होंडे लोरावान डेटा अधिग्रहण और संचरण प्रणाली
ऑन-साइट डेटा संग्रह: कम बिजली खपत करने वाला डेटा संग्राहक मौसम विज्ञान स्टेशन और ट्यूबलर सेंसर को जोड़ता है, जो डेटा एकत्रीकरण और प्रोटोकॉल एनकैप्सुलेशन के लिए जिम्मेदार है।
व्यापक क्षेत्र संचरण: एकत्रित डेटा को लोरा वायरलेस तकनीक के माध्यम से फार्म के सबसे ऊंचे स्थान या केंद्र में तैनात लोरावान गेटवे पर भेजा जाता है।
क्लाउड एग्रीगेशन: गेटवे 4G/ऑप्टिकल फाइबर के माध्यम से स्मार्ट कृषि क्लाउड प्लेटफॉर्म पर डेटा अपलोड करता है। लंबी रेंज (3-15 किलोमीटर), कम बिजली खपत और बड़ी क्षमता जैसी विशेषताओं के कारण LoRaWAN तकनीक विकेंद्रीकृत निगरानी बिंदुओं को जोड़ने के लिए एक आदर्श विकल्प बन गई है।

ii. सहयोगात्मक अनुप्रयोग: डेटा इंटेलिजेंस परिदृश्य जहां 1+1+1>3
सिंचाई संबंधी निर्णयों का गहन अनुकूलन – मात्रा से गुणवत्ता की ओर एक छलांग
परंपरागत मॉडल: सिंचाई पूरी तरह से सतही मिट्टी की नमी या किसी एक मौसम संबंधी डेटा बिंदु पर आधारित होती है।
सहयोगात्मक मोड
मौसम विज्ञान केंद्र वास्तविक समय में वाष्पीकरण की मांग (ET0) प्रदान करता है।
ट्यूबलर सेंसर जड़ परत की वास्तविक जल भंडारण क्षमता और जल अंतर्प्रवाह की गहराई प्रदान करता है।
प्रणाली का निर्णय लेने की प्रक्रिया: व्यापक विश्लेषण के बाद, यह न केवल यह निर्धारित करती है कि "सिंचाई करनी है या नहीं", बल्कि इष्टतम जल रिसाव की गहराई प्राप्त करने के लिए "कितना पानी देना है" इसका सटीक आकलन भी करती है, जिससे उथली सिंचाई या गहरे रिसाव से बचा जा सके। उदाहरण के लिए, कम वाष्पीकरण की आवश्यकता वाले दिनों में, यदि सतह थोड़ी सूखी भी हो और गहरी मिट्टी में पर्याप्त नमी हो, तो सिंचाई में देरी की जा सकती है। इसके विपरीत, अधिक वाष्पीकरण की आवश्यकता वाले दिनों में, यह सुनिश्चित करना आवश्यक है कि सिंचाई की मात्रा वाष्पोत्सर्जन की भरपाई करने और जड़ों की मुख्य परत को नम करने के लिए पर्याप्त हो।
लाभ: इससे जल-बचत के प्रभाव को 10-25% तक और बेहतर बनाने तथा जड़ प्रणालियों के स्वस्थ विकास को बढ़ावा देने की उम्मीद है।

2. पाले से होने वाली आपदाओं के खिलाफ सटीक पूर्वानुमान और क्षेत्रीय सुरक्षा
सहयोगात्मक प्रारंभिक चेतावनी: जब मौसम विज्ञान केंद्र को पता चलता है कि तापमान हिमांक बिंदु के करीब पहुंच रहा है, तो एक प्रारंभिक चेतावनी जारी की जाती है। इस स्थिति में, सिस्टम विभिन्न स्थानों पर स्थित ट्यूबलर सेंसर से सतह और उथली जमीन के तापमान के डेटा का उपयोग करता है।
सटीक निर्णय: चूंकि मिट्टी की नमी का जमीन के तापमान पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है (गीली मिट्टी की विशिष्ट ऊष्मा क्षमता अधिक होती है और वह धीरे-धीरे ठंडी होती है), इसलिए यह प्रणाली सटीक रूप से निर्धारित कर सकती है कि खेत के किन क्षेत्रों (सूखे क्षेत्रों) में जमीन का तापमान तेजी से गिरता है और पाला पड़ने का खतरा अधिक होता है।
क्षेत्रीय प्रतिक्रिया: यह ऊर्जा और लागत बचाने के लिए, पूरे क्षेत्र में संचालन करने के बजाय, उच्च जोखिम वाले क्षेत्रों में पाला-रोधी पंखे और सिंचाई जैसे स्थानीय उपायों को सक्रिय करने में मार्गदर्शन कर सकती है।

3. एकीकृत जल एवं उर्वरक प्रबंधन और लवण प्रबंधन
ट्यूबलर सेंसर सिंचाई से पहले और बाद में मिट्टी की परत में लवणों के स्थानांतरण की निगरानी कर सकते हैं।
मौसम संबंधी आंकड़ों (जैसे कि सिंचाई के बाद उच्च तापमान और तेज हवा के कारण सतह पर तीव्र वाष्पीकरण होता है या नहीं) को मिलाकर, यह प्रणाली "नमक वापसी" के जोखिम के बारे में चेतावनी दे सकती है, जहां पानी के वाष्पीकरण के साथ नमक सतह की परत में जमा हो जाता है, और लीचिंग के लिए बाद में सूक्ष्म सिंचाई की सिफारिश कर सकती है।

4. फसल मॉडल अंशांकन और उपज पूर्वानुमान
डेटा फ्यूजन: फसल वृद्धि मॉडल के लिए आवश्यक अत्यधिक स्थानिक-कालिक रूप से मेल खाने वाले कैनोपी मौसम संबंधी प्रेरक डेटा और जड़ परत मृदा पर्यावरण डेटा प्रदान करना।
मॉडल में सुधार: फसल वृद्धि सिमुलेशन और उपज पूर्वानुमान की सटीकता में उल्लेखनीय वृद्धि करना, जिससे कृषि योजना, बीमा और वायदा के लिए एक विश्वसनीय आधार प्रदान किया जा सके।

iii. तकनीकी लाभ: बड़े पैमाने पर खेती के लिए यह प्रणाली पसंदीदा विकल्प क्यों है?
डेटा के संपूर्ण आयाम: निर्णय लेने के लिए एक बंद चक्र बनाने हेतु एक साथ "आकाशीय" जलवायु प्रेरक कारकों और "भूमिगत" मृदा प्रोफाइल प्रतिक्रियाओं को प्राप्त करें।
नेटवर्क कवरेज आर्थिक रूप से कुशल है: एक सिंगल LoRaWAN गेटवे पूरे बड़े फार्म को कवर कर सकता है, जिसमें वायरिंग का कोई खर्च नहीं होता, संचार के लिए ऊर्जा की खपत बेहद कम होती है, और यह सौर ऊर्जा आपूर्ति से लंबे समय तक चल सकता है, जिससे स्वामित्व की कुल लागत कम रहती है।
प्रोफाइल संबंधी जानकारी अपूरणीय है: ट्यूबलर सेंसर द्वारा प्रदान किया गया ऊर्ध्वाधर प्रोफाइल डेटा, गहरे जल पुनर्भरण, सूखा प्रतिरोध और जल संरक्षण, तथा खारे-क्षारीय सुधार जैसे गहन कृषि संबंधी उपायों के प्रबंधन के लिए एकमात्र प्रत्यक्ष डेटा स्रोत है।
यह सिस्टम स्थिर और विश्वसनीय है: औद्योगिक स्तर का डिज़ाइन, कठोर कृषि भूमि के वातावरण के लिए उपयुक्त; LoRa तकनीक में मजबूत हस्तक्षेप-रोधी क्षमता है, जो डेटा लिंक की स्थिरता सुनिश्चित करती है।

IV. अनुभवजन्य मामला: सहयोगात्मक प्रणालियाँ अंगूर के बागों में उत्कृष्ट प्रबंधन को सुगम बनाती हैं
चिली की एक उच्चस्तरीय वाइन एस्टेट ने सिंचाई की सटीकता और फलों की गुणवत्ता बढ़ाने के लिए इस सहयोगात्मक प्रणाली को अपनाया है। एक फसल मौसम के डेटा विश्लेषण के माध्यम से, वाइनरी ने पाया:
मौसम विज्ञान स्टेशन के आंकड़ों से पता चलता है कि दिन और रात के तापमान का अंतर और रंग बदलने की अवधि के दौरान धूप की अवधि प्रमुख कारक हैं।
2. ट्यूबलर सेंसर दर्शाते हैं कि मृदा प्रोफाइल में 40-60 सेमी की गहराई पर हल्का जल तनाव बनाए रखना फेनोलिक पदार्थों के संचय के लिए सबसे अनुकूल है।
3. भविष्य के मौसम पूर्वानुमानों और वास्तविक समय के प्रोफाइल मृदा नमी की स्थितियों के आधार पर, सिस्टम ने रंग परिवर्तन की अवधि के दौरान "जल नियंत्रण" सिंचाई रणनीति को सटीक रूप से लागू किया।

अंततः, इस वाइन की गहराई और जटिलता को वाइन समीक्षकों से व्यापक प्रशंसा मिली। एस्टेट के कृषि विशेषज्ञ ने कहा, “पहले हम जड़ों की स्थिति का आकलन करने के लिए अनुभव पर निर्भर रहते थे। अब हम मिट्टी में पानी के वितरण और संचलन को 'देख' सकते हैं।” यह प्रणाली हमें अंगूरों के विकास के वातावरण को सटीक रूप से 'नियंत्रित' करने में सक्षम बनाती है, जिससे वाइन के स्वाद को 'निर्धारित' किया जा सकता है।

निष्कर्ष
स्मार्ट कृषि की प्रगति फसलों के विकास परिवेश की व्यापक और गहन समझ पर निर्भर करती है। HONDE की प्रणाली, जो कृषि मौसम विज्ञान स्टेशनों, ट्यूबलर मृदा प्रोफाइल सेंसर और LoRaWAN इंटरनेट ऑफ थिंग्स तकनीक को एकीकृत करती है, ने कैनोपी जलवायु से लेकर जड़ की मिट्टी तक एक त्रि-आयामी और नेटवर्कयुक्त डिजिटल मानचित्रण का निर्माण किया है। यह न केवल अधिक डेटा बिंदु प्रदान करती है, बल्कि स्थानिक-सामयिक सहसंबंध और डेटा के सहयोगात्मक विश्लेषण के माध्यम से "मौसम विज्ञान मिट्टी को कैसे प्रभावित करता है" और "कृषि कार्यों के प्रति मिट्टी की प्रतिक्रिया" के अंतर्निहित तर्क को भी उजागर करती है। यह कृषि प्रबंधन में एक महत्वपूर्ण छलांग है, जो पृथक संकेतकों पर प्रतिक्रिया करने से हटकर "मिट्टी-पौधे-वायुमंडल" निरंतरता प्रणाली के समग्र अनुकूलन और सक्रिय विनियमन की ओर अग्रसर है, और वैश्विक आधुनिक कृषि के लिए कुशल संसाधन उपयोग, सटीक जोखिम नियंत्रण और उत्पाद मूल्य वृद्धि प्राप्त करने हेतु एक व्यावहारिक मानक समाधान प्रदान करती है।

होंडे के बारे में: स्मार्ट कृषि प्रणाली समाधानों में अग्रणी होने के नाते, होंडे ग्राहकों को सटीक जानकारी, विश्वसनीय डेटा ट्रांसमिशन से लेकर अंतःविषय प्रौद्योगिकी एकीकरण के माध्यम से बुद्धिमत्तापूर्ण निर्णय लेने तक की संपूर्ण मूल्य श्रृंखला सेवा प्रदान करने के लिए प्रतिबद्ध है। हमारा मानना ​​है कि भूमि और स्थान डेटा के तालमेल से ही डिजिटल कृषि की पूरी क्षमता का सही मायने में उपयोग किया जा सकता है और कृषि उत्पादन के सतत विकास को सशक्त बनाया जा सकता है।

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