Применение различных систем инфокоммуникационных технологий в различных сферах земледельческого хозяйства идея далеко не новая, и по всему миру повседневно внедряются все больше и больше технологий необходимых для оптимизации работы фермеров.
Сегодня фермер – это подкованный технически и технологически бизнесмен. Он хочет получать максимальную прибыль из своего рода деятельности исходя из концепций и законов рыночной экономики. Это особенно важно в условия «сложных» для обработки территорий. В частности в Хорезмском регионе Узбекистана и Каракалпакии, где большая часть почвы сильно засоленный серозем, а так же имеются сложные условия для орошения и нет естественной защиты от резкой смены погодных условий – отсутствуют горы.
Предлагаемый проект предлагает оптимизировать процесс мониторинга и сбора экологических данных с фермерских хозяйств, посевных территорий и парников.
В основе проекта заложено применение сети независимых устройств с рабочим названием «DalaZond» (Dala (тюрк.нареч.) – «поле»). Они представляют собой набор разнородных датчиков для оперативного сбора информации о текущих характеристиках почвы (кислотности, влажности, температуры), состояния воздуха (температуры, влажности, наличия дождя). Само устройство предполагается управлять контроллером Arduino и передавать полученные от датчиков характеристики в центр сбора и анализа данных. Все данные будут собираться в единый (возможен вариант локального или частного) сервер центра мониторинга, где будет проводиться автоматический анализ экологического состояния территории.
Данный проект характеризуется следующими проблемами:
- При разработки прототипа необходимо оптимизировать количество анализируемых составляющих и датчиков.
- Необходимо выяснить критерии оценивания оптимальных характеристик с привлечением экспертов.
- Решить проблему обеспечения питанием удаленных устройств.
- Выбрать оптимальную среду передачи данных между зондом и сервером.
- Ограничить время и периодичность передачи данных в целях экономии батареи и ресурсов зонда.
- Оптимизировать протоколы соединения системы с сервером.
- Спроектировать базу данных.
- Применить математический аппарат для обработки экспертной информации.
- Разработать систему отслеживания и нормирования документации.
Рис.1. Обобщенная схема проекта «DalaZond»
Так же данный проект может быть локализован в качестве «Умной фермы», с возможностью использования данного зонда как элемента управления эко-системой, а именно:
- Автоматическая система полива
- Автоматическая система затенения (для некоторых культур боящихся прямого солнечного света, например лимон)
- Автоматическая система проветривания (особо важно в парниках и закрытых садах)
- Автоматическая система увлажнения воздуха
- Автоматическая система поддержки температуры (как почвы так и воздуха)
- Автоматическая система управления освещением (при наличии светодиодных ламп или систем рефлекторов солнечного излучения)
- Автоматическая система оповещения
Рис 2. Схема организации сети
Область применения данных зондов: Фермерские хозяйства, парки, лесопосадки и парники.
В перспективе проект поможет оптимизировать мониторинг удаленных территорий и/или подконтрольных фермерских хозяйств на предмет достаточно комфортных для выращивания различных культур условий.