كيف يعمل نظام ري البيوت المحمية الأوتوماتيكي؟ مبدأ العمل خطوة بخطوة

في الزراعة الحديثة في البيوت المحمية، يعد الري الدقيق أحد أهم العوامل الحاسمة لحماية صحة النبات وتحقيق أقصى قدر من الإنتاجية. تجلب طرق الري التقليدية واليدوية معها العديد من المشاكل مثل تعفن الجذور بسبب الري الزائد، وإجهاد النبات بسبب نقص الري، وتكاليف العمالة العالية، وهدر المياه. تم تصميم تقنيات الزراعة الرقمية لحل هذه المشكلات من جذورها. إذًا، كيف يعمل نظام ري البيوت المحمية الأوتوماتيكي بالضبط؟

يعتمد مبدأ العمل على نظام بيئي مشابه لجسم الإنسان: "أجهزة استشعار" (عيون) تدرك البيانات، و"دماغ" (محطة مركزية) يعالج هذه البيانات ويتخذ القرار، و"منفذون" (وحدات التحكم في الصمامات) ينفذون هذا القرار. إليكم مبدأ عمل هذا النظام خطوة بخطوة مع تقنية esular.

المكونات الأساسية: النظام البيئي الذكي للبيت المحمي

يتكون نظام الري الأوتوماتيكي كامل الوظائف من ثلاثة مكونات رئيسية:

• 1. المراقبون (أجهزة الاستشعار): وهي أجهزة استشعار رطوبة التربة اللاسلكية المصممة خصيصًا للبيوت المحمية، وأجهزة استشعار المناخ اللاسلكية (CO2، الرطوبة، درجة الحرارة) التي تقيس مناخ البيئة، وأجهزة قياس مستوى المياه.
• 2. الدماغ (المحطة المركزية - Gateway): هي وحدة التحكم الرئيسية التي تجمع البيانات لاسلكيًا (عادةً عبر LoRa) من جميع أجهزة الاستشعار في الميدان وتنقل هذه البيانات إلى السحابة (GSM/Wi-Fi). كما تقوم هذه الوحدة أيضًا بنقل الأوامر التي سيتم إرسالها إلى الصمامات.
• 3. المنفذون (وحدات التحكم في الصمامات): هي أجهزة التحكم الذكي اللاسلكي في الصمامات التي تستقبل أوامر "فتح" أو "إغلاق" من المحطة المركزية وتقوم بتشغيل صمامات الملف اللولبي (selenoid) الموجودة.

مبدأ العمل خطوة بخطوة: من البيانات إلى الإجراء

تتم دورة الري الأوتوماتيكي من خلال عمل هذه المكونات الثلاثة بتناغم تام. تتقدم العملية بفلسفة "راقب، تعلم، أدر".

الخطوة 1: التركيب والتنسيق

لكي يبدأ النظام في العمل، يتم إجراء التركيب المادي أولاً. يتم وضع محطة اتصالات Esular المركزية (Gateway) في نقطة مركزية في البيت المحمي أو الأرض، بحيث يمكنها التواصل مع جميع أجهزة الاستشعار والصمامات. يتم تركيب أجهزة استشعار رطوبة التربة اللاسلكية في الأعماق التي تنشط فيها جذور النباتات (مثل: 30 سم، 60 سم) وفي النقاط التي تمثل حالة الرطوبة العامة للبيت المحمي بشكل أفضل. أخيرًا، يتم وضع وحدات التحكم الذكية اللاسلكية في الصمامات بجوار صمامات الري الموجودة في البيت المحمي (صمامات الملف اللولبي) وتوصيلها بالصمامات.

الميزة الأكبر لهذا النظام هي أن تقنية esular لاسلكية تمامًا. لا توجد حاجة لسحب كابلات طاقة أو بيانات لأجهزة الاستشعار أو وحدات التحكم في الصمامات؛ فجميعها تعمل بالبطارية أو بالطاقة الشمسية.

الخطوة 2: جمع البيانات (شبكة أجهزة الاستشعار قيد التشغيل)

عند اكتمال التركيب، يبدأ "المراقبون" في العمل. يقوم جهاز استشعار رطوبة التربة اللاسلكي الموضوع في التربة بقياس مستوى رطوبة ودرجة حرارة التربة على فترات زمنية محددة (مثل: كل 30 دقيقة). وفي الوقت نفسه، يقوم جهاز استشعار المناخ في البيت المحمي بقياس رطوبة الهواء ودرجة حرارته ومستوى ثاني أكسيد الكربون (CO2).

الخطوة 3: الاتصال (البيانات تتدفق إلى المركز)

يتم إرسال البيانات التي تقيسها أجهزة الاستشعار (مثل: "رطوبة المنطقة 1: 35%") إلى المحطة المركزية (Gateway) عبر تقنية LoRaWAN اللاسلكية منخفضة استهلاك الطاقة. يمكن لهذه المحطة جمع هذه البيانات بشكل آمن حتى من مسافات تصل إلى 10 كم.

الخطوة 4: اتخاذ القرار (الدماغ يحلل)

تستقبل المحطة المركزية بيانات "رطوبة 35%" من جهاز الاستشعار. تتم مقارنة هذه البيانات بالقواعد التي حددها المستخدم مسبقًا عبر تطبيق الهاتف المحمول.

على سبيل المثال، قد تكون القاعدة كما يلي:

إذا كانت 'رطوبة المنطقة 1' < 40% (الحد الأدنى)
ولم يكن هناك هطول أمطار في 'حالة الطقس'
حينها افتح 'صمام المنطقة 1' لمدة 45 دقيقة

تتخذ المحطة المركزية قرارًا بضرورة الري بناءً على هذه القاعدة.

الخطوة 5: الانتقال إلى الإجراء (التحكم اللاسلكي في الصمامات)

بعد أن يتخذ "الدماغ" القرار، يرسل أمرًا إلى "المنفذين". ترسل المحطة المركزية إشارة إلى وحدة التحكم الذكية اللاسلكية في الصمام في "المنطقة 1" عبر LoRaWAN: "افتح".

بمجرد أن تستقبل وحدة التحكم في الصمام هذه الإشارة، فإنها ترسل إشارة كهربائية صغيرة إلى صمام الملف اللولبي 9V Latch المتصل بها. تضمن هذه الإشارة فتح الصمام ويبدأ الري. لا حاجة لأي كابلات لهذا الأمر.

الخطوة 6: اكتمال الدورة والمراقبة

يبدأ الري وتبلل التربة. يستمر جهاز استشعار رطوبة التربة في القياس. عندما يصل مستوى الرطوبة من 35% إلى 45%، 55% وأخيرًا 60% (الحد الأقصى الذي حدده المستخدم)، يرسل جهاز الاستشعار هذه المعلومات الجديدة مرة أخرى إلى المحطة المركزية.

تدرك المحطة المركزية أن الرطوبة قد وصلت إلى الهدف (مثل: 60%) وترسل هذه المرة أمر "إغلاق" إلى وحدة التحكم في الصمام. يغلق الصمام ويتوقف الري. تتم مراقبة هذه العملية بالكامل والإبلاغ عنها بشكل فوري من قبل المستخدم عبر تطبيق الهاتف المحمول.

حجر الزاوية في نظامك: منتجات Esular

لتحقيق هذا النظام البيئي للري الأوتوماتيكي، يتم استخدام منتجات ذات جودة صناعية متوافقة تمامًا مع بعضها البعض، تم تطويرها من قبل esular. إليكم الأبطال الرئيسيون لهذا النظام:

1. جهاز استشعار رطوبة التربة اللاسلكي الذي يعمل بالبطارية

يقوم هذا الجهاز الذي يمثل "عيون" نظامك، بقياس رطوبة ودرجة حرارة التربة في 1، 2، 3 أو 4 مستويات مختلفة. ومع قياس EC الاختياري، يتيح لك متابعة مستويات الملوحة والمغذيات في تربتك أيضًا. وبفضل هيكله الذي يعمل بالبطارية والألواح الشمسية، فإنه يعمل لسنوات دون الحاجة إلى صيانة.

2. وحدة التحكم الذكية اللاسلكية في الصمامات

يتصل هذا الجهاز الذي يمثل "أيدي" نظامك، بصمامات الملف اللولبي الموجودة لديك. يقوم بفتح أو إغلاق صماماتك بناءً على الأوامر المستلمة من المحطة المركزية. تتوفر منه موديلات بـ 1، 2 أو 4 مخارج للصمامات وهو لاسلكي تمامًا. وبفضل هيكله المزود بلوحة شمسية، فإنه لا يسبب أي مشاكل في الطاقة.

3. محطة التحكم المركزية (Gateway)

يمكن لهذه المحطة، التي تمثل "دماغ" نظامك، التواصل مع مئات من أجهزة الاستشعار وأجهزة التحكم في الصمامات في وقت واحد بفضل مدى LoRa الذي يصل إلى 10 كم. ومن خلال الاتصال بمنصة السحابة عبر GSM (شريحة SIM) أو Wi-Fi، تتيح لك إدارة نظامك من أي مكان في العالم.

الخاتمة: الري الذكي القائم على البيانات

يعتمد مبدأ عمل نظام ري البيوت المحمية الأوتوماتيكي على دورة "قس، اتخذ قرارًا، نفذ". تقوم تقنية Esular بأتمتة هذه الدورة بالكامل بشكل موثوق، دون الاعتماد على الكابلات والطاقة. ونتيجة لذلك، وعلى عكس الطرق التقليدية، لا تعتمد قرارات الري الخاصة بك على الافتراضات أو التقويم، بل على البيانات الحقيقية القادمة من منطقة جذور نباتك.

بفضل هذا النهج، أصبح من الممكن تحقيق توفير في المياه يصل إلى 60%، وزيادة في الإنتاجية تصل إلى 40%، وانخفاض في تكاليف العمالة يصل إلى 60%. لنقل بيتك المحمي إلى عصر الزراعة الرقمية وزيادة كفاءتك، فإن الأتمتة ليست رفاهية، بل ضرورة.

⚠️ تحذير بشأن الأسعار: الأسعار قابلة للتغيير. أسعار المنتجات المذكورة في هذا المحتوى هي أسعار القائمة قبل تاريخ النشر. للحصول على أحدث الحملات والأسعار، يرجى زيارة store.esular.com.