Datensicherheit und Präzisionskontrolle: Präzise Anwendung intelligenter Bewässerung mithilfe von LoRa-Technologie und LoRaWAN-Gateway

Die Einsatzeigenschaften von LoRa-Modulen in der intelligenten Bewässerungstechnik spiegeln sich vor allem in folgenden Aspekten wider:

Geringer Stromverbrauch: LoRa-Module zeichnen sich durch einen extrem geringen Stromverbrauch aus, sodass Geräte über längere Zeiträume mit Batteriestrom betrieben werden können. Dadurch wird der Aufwand für den häufigen Batteriewechsel reduziert und die Lebensdauer und Zuverlässigkeit des Systems erhöht.

Anti-Interferenz-Fähigkeit: Die LoRa-Technologie verfügt über ausgezeichnete Anti-Interferenz-Fähigkeiten und gewährleistet eine stabile Kommunikationsqualität auch in Umgebungen mit mehreren Funksignalen.

Fernübertragung: Mithilfe von Niederfrequenzübertragung, Spread-Spectrum-Technologie und hochempfindlichen Empfängern können LoRa-Module eine drahtlose Kommunikation über Entfernungen von mehreren Kilometern bis über zehn Kilometern erreichen.

Selbstorganisierendes MESH- Netzwerk  :  LoRa-Module können Kommunikationsverbindungen über selbstorganisierende Netzwerke herstellen, sodass keine komplexe Infrastruktur und Netzwerkverkabelung erforderlich ist.

Präzisionsbewässerung: LoRa-Module bieten eine stabile und genaue Datenübertragung und ermöglichen die Bereitstellung von Informationen wie Bodenfeuchtigkeit und Wetterbedingungen in Echtzeit.

Hohe Durchdringung: Die LoRa-Technologie zeichnet sich durch eine starke Signaldurchdringung und Stabilität aus und gewährleistet so eine zuverlässige Signalübertragung auch in komplexen Umgebungen.

Multi-Node-Unterstützung: LoRa-Module unterstützen Anwendungen mit mehreren Knoten. Ein einziges LoRa-Gateway kann mehrere Sensorknoten verbinden und so ein komplettes Netzwerksystem für umfassende Mehrpunktüberwachung und -verwaltung bilden.

Datensicherheit: LoRa-Module bieten hohe Datensicherheit, indem sie Verschlüsselungstechnologie zum Schutz der Daten während der Übertragung einsetzen, Datendiebstahl oder -manipulation verhindern und die Vertraulichkeit und Integrität landwirtschaftlicher Daten gewährleisten.

Große Abdeckung: Mit der LoRa-Technologie kann ohne Repeater eine große Abdeckung erreicht werden, die typischerweise mehrere Kilometer bis über zehn Kilometer beträgt.

Modulkompatibilität: LoRa-Module sind mit verschiedenen Arten von Sensoren und Steuergeräten kompatibel, bieten ein hohes Maß an Systemintegration und ermöglichen eine nahtlose Zusammenarbeit zwischen verschiedenen Geräten.

Wie erreichen die LoRa-Module eine präzise Bewässerung bei der intelligenten Bewässerung ?

Fernüberwachung: Mithilfe von LoRa-Modulen kann das Bewässerungssystem eine Fernüberwachung und -steuerung erreichen. Benutzer können aus der Ferne auf Umweltdaten wie Bodenfeuchtigkeit und Temperatur in Echtzeit zugreifen und Bewässerungsgeräte fernsteuern, was eine präzise Bewässerung ermöglicht.

Datenanalyse: Nachdem die Cloud-Plattform Sensordaten empfangen hat, analysiert und verarbeitet sie die Informationen, um die Bodenfeuchtigkeitsbedingungen umgehend zu verstehen und eine wissenschaftliche Grundlage für Bewässerungsentscheidungen bereitzustellen.

Fernsteuerung von Geräten: LoRa-Module übertragen Befehle über drahtlose Fernkommunikation mit geringem Stromverbrauch an verschiedene Bewässerungsknoten und steuern Ventilschalter, Bewässerungszeiten und Bewässerungsmengen. 

Zeitgesteuerte Bewässerung: Der Bewässerungsplan kann voreingestellt werden und das LoRa-Modul kann verwendet werden, um die Bewässerungsausrüstung so zu steuern, dass sie zum besten Zeitpunkt bewässert.

Feedback-Mechanismus: Nach Abschluss der Bewässerung überwacht das System erneut die Bodenbedingungen und gibt die Daten an das zentrale Steuerungssystem zurück.

Funktionen des LoRaWAN Gateway LG1301-PF in intelligenten Bewässerungssystemen

Merkmale des LG1301-PF Gateways

LG1301-PF ist das LoRaWAN-Gateway . Es kann mit jedem LoRaWAN-Knoten verwendet werden, der dem Standard-LoRaWAN-Protokoll V1.0 entspricht.

Das Gateway nutzt die Linux-Plattform als Host. Es besteht hauptsächlich aus Konzentrator, GPS-Modul, WLAN und Ethernet. Das GPS-Modul sendet NMEA-Frames mit Zeit- und geografischen Koordinatendaten an den Host. Das GPS-Modul gibt außerdem einen Impuls pro Sekunde an den sx1301 aus.

Das Gateway empfängt die RF-Daten von Knoten und sendet sie an den Server. Es empfängt auch Daten vom Server und überträgt sie an die Knoten. Das Gateway verbindet sich über Ethernet oder WLAN mit dem Server.

Unterstützung für das LoRaWAN -Protokoll: Passt sich an das LoRaWAN-Protokoll an und ermöglicht dem Gerät die Kommunikation mit Standard-LoRaWAN-Netzwerken für die Fernübertragung und -verwaltung von Daten. 

UART-Schnittstelle: Bietet eine UART-Schnittstelle für den bequemen Datenaustausch und die Integration mit anderen Geräten oder Sensoren. 

AES128-Verschlüsselung: Verwendet den AES128-Verschlüsselungsalgorithmus, um die Sicherheit und den Datenschutz der Datenübertragung zu gewährleisten. 

8-Kanal-Simultankommunikation: Unterstützt bis zu 8 Kommunikationskanäle gleichzeitig 

Konfigurierbare Parameter: Benutzer können verschiedene Parameter entsprechend den spezifischen Anwendungsanforderungen flexibel konfigurieren.

Unterstützung des Global Positioning Systems: Die GPS-Funktionalität ermöglicht eine präzise Positionierung und Verfolgung des Geräts.

Fernübertragung: Unterstützt die Ferndatenübertragung und ermöglicht so die Datenübertragung und -verwaltung in Echtzeit zwischen dem Gerät und der Cloud über eine Internetverbindung.

Frequenzbandunterstützung: Deckt mehrere Frequenzbänder ab (z. B. EU433M, EU868M, KR920M, AS923M, CN780M, CN470M, US915M, AS915M usw.). 

Durch die Verwendung von NiceRF LoRa-Gateway-Geräten können Sensorgeräte im Bewässerungsbereich (z. B. Temperatursensoren, Feuchtigkeitssensoren, Lichtsensoren, CO2-Sensoren usw.) in Echtzeit verbunden werden. Diese Sensoren sammeln Daten in Echtzeit und laden sie regelmäßig über LoRa-Module auf die Cloud-Plattform oder den lokalen Host-Computer hoch. Dieses Setup ermöglicht Fernüberwachung, Fehleralarme und Geräteverwaltung und bietet wissenschaftliche und zuverlässige Datenunterstützung für die Anpassung von Bewässerungsstrategien.

Datenüberwachungsfunktion: Die Sensorausrüstung überwacht Daten wie Lufttemperatur, Luftfeuchtigkeit, CO2-Gehalt, Lichtintensität, Bodenfeuchtigkeit und Bodentemperatur. Diese Daten werden über das LoRa-Gateway an die Cloud-Plattform übertragen, sodass Benutzer die Informationen bequem analysieren und verarbeiten können.

Fernsteuerung und -anpassung: Das LoRa-Gateway kann mit Bewässerungsgeräten verbunden werden und ermöglicht so die Fernsteuerung des Bewässerungssystems. Durch das Senden von Befehlen von der Cloud-Plattform an das LoRa-Gateway können Benutzer Bewässerungsgeräte anpassen, beispielsweise die Geräte aus der Ferne starten oder stoppen oder Bewässerungsparameter anpassen. Dies ermöglicht eine intelligente Bewässerung auf der Grundlage von Rückmeldungen von Bodenfeuchtigkeitssensoren, was ein präzises Wassermanagement ermöglicht, Abfall reduziert und die Bewässerungseffizienz verbessert. 

Anomaliealarme und -warnungen: Das LoRa-Gateway kann abnormale Bedingungen in der Ackerlandumgebung überwachen und über die Cloud-Plattform Alarmmeldungen an Benutzer senden. Wenn beispielsweise die Bodenfeuchtigkeit zu niedrig oder zu hoch ist, kann das LoRa-Gateway umgehend eine Warnung ausgeben und Landwirte daran erinnern, geeignete Bewässerungsmaßnahmen zu ergreifen.

Optimierung der Energieeffizienz: Das Gateway ist mit Funktionen für geringen Stromverbrauch ausgestattet. Durch die Optimierung des Energiemanagements und der Datenübertragungsfrequenz wird die Betriebszeit der Geräte effektiv verlängert, die Energiekosten gesenkt und die Nachhaltigkeit des Systems verbessert.