Ta strona korzysta z plików cookie, abyśmy mogli zapewnić Ci najlepszą możliwą obsługę. Informacje o plikach cookie są przechowywane w Twojej przeglądarce i pełnią takie funkcje, jak rozpoznawanie Cię po powrocie na naszą stronę internetową i pomaganie naszemu zespołowi w zrozumieniu, które sekcje witryny uważasz za najbardziej interesujące i przydatne.
Ogrodnictwo
Inteligentny dozownik nawozu
Duża korporacja rolnicza zwróciła się do nas z poważnym problemem: potrzebowała bardziej wydajnego sposobu zarządzania zużyciem nawozów na swoich polach. Ich stare metody prowadziły do strat zasobów, nierównomiernego wzrostu upraw i obaw o środowisko. Uznaliśmy to za okazję do stworzenia inteligentnego dozownika nawozu, który zmieniłby ich działalność na lepsze.
Wyzwanie
Firma rolnicza zarządzała tysiącami akrów i zmagała się z nieefektywną dystrybucją nawozów. Nawóz był stosowany równomiernie na wszystkich polach, co powodowało, że niektóre obszary otrzymywały zbyt dużo, a inne zbyt mało. Ten brak równowagi nie tylko powodował marnowanie nawozów i zwiększał koszty, ale także prowadził do nierównomiernego wzrostu upraw i spływania nawozów, które zanieczyszczały pobliskie zbiorniki wodne.
Firma potrzebowała rozwiązania, które monitorowałoby warunki glebowe i stosowało odpowiednią porcję nawozu na każdym obszarze, optymalizując wzrost przy jednoczesnym zmniejszeniu ilości odpadów i wpływu na środowisko.
Dlaczego stworzyliśmy to rozwiązanie
Oprócz poprawy wydajności gospodarstwa, firma stanęła w obliczu presji ze strony nowych przepisów Unii Europejskiej mających na celu zmniejszenie zanieczyszczenia środowiska rolniczego. Bardziej rygorystyczne zalecenia UE dotyczące stosowania nawozów wymagają od gospodarstw ograniczenia spływu składników odżywczych w celu ochrony środowiska. Nadmierne nawożenie jest obecnie poważnym problemem, ponieważ prowadzi do zanieczyszczenia wody i degradacji gleby.
Korporacja rolnicza chciała zachować zgodność z tymi nowymi przepisami przy jednoczesnym utrzymaniu lub nawet zwiększeniu wydajności. Oznaczało to znalezienie sposobu na precyzyjne i odpowiedzialne dostarczanie składników odżywczych. Nasz inteligentny dozownik nawozu został zaprojektowany, aby osiągnąć te cele poprzez:
- Ograniczenie nadmiernego nawożenia i zminimalizowanie spływu składników odżywczych.
- Poprawę wydajności składników odżywczych, zapewniając uprawom odpowiednią ilość nawozu we właściwym czasie.
- Pomaganie gospodarstwu w spełnianiu norm środowiskowych UE i unikaniu potencjalnych kar.
Zastosowane technologie
Wykorzystaliśmy szereg technologii, aby stworzyć precyzyjny i niezawodny system:
Mikrokontroler STM32: Zarządzał czujnikami i sterował dozownikiem nawozu.
Czujniki gleby: Monitorowały w czasie rzeczywistym dane dotyczące poziomu azotu, fosforu, potasu, wilgotności gleby i pH.
FreeRTOS: Zapewniał płynne działanie systemu w czasie rzeczywistym, przetwarzając dane wejściowe z czujników i sterując dozownikiem.
Node.js: Zasilał backend do przechowywania i analizowania danych z farmy.
Algorytmy uczenia maszynowego: Przewidywały zapotrzebowanie na nawóz na podstawie warunków glebowych, danych pogodowych i wzorców historycznych.
Angular: Zbudował przyjazną dla użytkownika aplikację internetową i mobilną dla menedżerów farmy do monitorowania i kontrolowania systemu.
MQTT: Umożliwia szybką komunikację między urządzeniami na dużych odległościach.
Czujniki zasilane energią słoneczną: Umożliwiły działanie systemu w odległych obszarach przy użyciu energii słonecznej, czyniąc go wydajnym i zrównoważonym.
Testy i próby terenowe
Zaczęliśmy od testów laboratoryjnych, symulując różne warunki glebowe, aby upewnić się, że system reaguje prawidłowo, dostosowując poziomy nawozu. Przeprowadziliśmy również testy trwałości, aby potwierdzić, że system może wytrzymać różne warunki pogodowe.
Po zakończeniu testów laboratoryjnych wdrożyliśmy system na polu testowym o powierzchni 200 akrów, gdzie przez kilka miesięcy monitorował dane gleby i automatycznie stosował nawóz. System stale dostosowywał się w oparciu o dane w czasie rzeczywistym, a informacje zwrotne od pracowników farmy pomogły nam udoskonalić interfejs aplikacji pod kątem łatwości użytkowania.
Jak to pomogło gospodarstwu
Inteligentny dozownik nawozu przyniósł znaczące ulepszenia w gospodarstwie. Zwiększył plony o 15%, dostarczając uprawom dokładnie tych składników odżywczych, których potrzebują. System zmniejszył również koszty nawozów o 20%, ponieważ zminimalizował ilość odpadów, stosując tylko wymagane ilości.
Ponadto gospodarstwo było w stanie spełnić surowe normy środowiskowe UE, znacznie zmniejszając spływ nawozów i chroniąc pobliskie rzeki i jeziora. Zapewniając zgodność, gospodarstwo uniknęło kar i przyczyniło się do zdrowszego ekosystemu.
Możliwość zdalnego monitorowania i sterowania systemem za pośrednictwem aplikacji mobilnej dała kierownikom gospodarstw większą elastyczność, umożliwiając im podejmowanie decyzji opartych na danych i oszczędzając czas.
