Un sistema inteligente de monitorización agrícola del Internet de las Cosas es un dispositivo inteligente que combina múltiples tecnologías de sensores, redes de comunicación y análisis de datos, con el objetivo de proporcionar una solución global para la monitorización en tiempo real y la gestión inteligente de la producción agrícola. La aplicación de un sistema de este tipo no sólo mejora la eficiencia de la producción agrícola, sino que también proporciona un fuerte apoyo a la modernización agrícola y el desarrollo sostenible.
I. Composición y funcionamiento del sistema
El sistema inteligente de supervisión del Internet de las cosas para la agricultura se compone principalmente de los siguientes módulos básicos:
1. Módulo de control medioambiental
El módulo de vigilancia ambiental está equipado con sensores de temperatura y humedad del aire, sensores de intensidad luminosa, sensores de concentración de dióxido de carbono y otros equipos para recoger en tiempo real los parámetros ambientales clave que afectan al crecimiento de los cultivos. Estos datos pueden utilizarse para supervisar el entorno ecológico en el invernadero con el fin de optimizar las condiciones de luz, temperatura y humedad, y composición del aire.
2. Módulo de vigilancia del suelo
El módulo de control del suelo utiliza sensores de humedad y temperatura del suelo para proporcionar datos en tiempo real sobre la humedad y la temperatura del suelo. Esta información puede orientar el riego y la fertilización con precisión para evitar un uso excesivo de agua y fertilizantes y promover un crecimiento sano de los cultivos.
3. Módulo de vigilancia meteorológica
Este módulo proporciona el soporte de parámetros medioambientales necesario para el cultivo en campo y la agricultura de instalaciones mediante la recogida de datos meteorológicos como la velocidad del viento, la dirección del viento y las precipitaciones. Estos datos desempeñan un importante papel en la prevención de catástrofes meteorológicas y orientar las actividades agrícolas.
4. Módulo de vigilancia por vídeo
El módulo de supervisión por vídeo de alta definición, combinado con la tecnología de análisis de imágenes de inteligencia artificial, es capaz de supervisar en tiempo real el crecimiento de los cultivos, las plagas y enfermedades y las condiciones anómalas. Mediante la identificación automática y la alerta temprana, los agricultores pueden tomar medidas de intervención oportunas para garantizar el crecimiento sin problemas de los cultivos.
5. Centro de procesamiento de datos y apoyo a la toma de decisiones
El centro de procesamiento de datos resume, analiza y almacena los datos recogidos por varios tipos de sensores para formar informes de visualización intuitivos y proporcionar apoyo a la toma de decisiones basadas en big data. El sistema operativo inteligente también puede activar automáticamente el funcionamiento de equipos relacionados, como el control del sistema de riego, el dispositivo de fertilización o el equipo de ventilación.
II. Casos de aplicación
1. Parque de demostración de agricultura moderna en el condado de Cangshan, provincia de Shandong
El Parque de Demostración de Agricultura Moderna del condado de Cangshan, en la provincia china de Shandong, ha instalado diversos sensores en invernaderos de hortalizas mediante el despliegue de tecnología IoT agrícola. El sistema de monitorización del Internet de las Cosas agrícola inteligente es capaz de monitorizar en tiempo real parámetros como la temperatura, la humedad, la intensidad de la luz y la concentración de dióxido de carbono en los invernaderos y ajustar automáticamente las condiciones ambientales, mejorando significativamente el rendimiento y la calidad de las hortalizas.
2. Huerto inteligente en el condado de Qin'an, provincia de Gansu
La Administración de la Industria Frutícola del condado de Qin'an, en la provincia china de Gansu, cooperó con Wave Smart Technology para crear un huerto inteligente de melocotones. La tecnología IoT permite supervisar en tiempo real y gestionar de forma inteligente el entorno del huerto, lo que no solo mejora el rendimiento y la calidad de los melocotones, sino que también reduce la frecuencia y el coste de la intervención manual.
3. El cultivo del arroz en el curso medio del río Yangtsé
En el proyecto de plantación de arroz a gran escala en el curso medio del río Yangtsé, el despliegue del sistema inteligente de monitorización agrícola IoT permite una gestión precisa. A través de la monitorización exhaustiva de los parámetros del suelo y el medio ambiente, el sistema guió eficazmente el riego y la fertilización del arroz, aumentando significativamente el nivel de rendimiento y reduciendo al mismo tiempo el uso de pesticidas y fertilizantes.
III. Ventajas técnicas del sistema de supervisión agrícola inteligente del Internet de las cosas
El sistema inteligente de supervisión del Internet de las Cosas para la agricultura presenta importantes ventajas técnicas en los siguientes aspectos:
- Control preciso
Mediante la supervisión en tiempo real y el análisis dinámico de los parámetros ambientales, el sistema es capaz de proporcionar las mejores condiciones de crecimiento para los cultivos, mejorando significativamente la eficiencia de la producción y la calidad de las cosechas.
- Optimización de recursos
Con la ayuda de la tecnología IoT, los agricultores pueden asignar agua, fertilizantes y otros recursos en función de la demanda real, minimizando el despilfarro. Por ejemplo, a través de los datos de monitorización de la humedad del suelo, el control preciso del volumen de riego puede ahorrar 30%-50% de agua de riego.
- Reducción de los costes laborales
La introducción de equipos automatizados reduce la dependencia de la mano de obra, lo que no sólo reduce los costes laborales, sino que también mejora la estandarización y la eficacia de la gestión de la producción.
- Alerta de riesgos y prevención y control de catástrofes
El sistema de agricultura inteligente puede detectar con antelación anomalías meteorológicas, plagas y riesgos medioambientales, lo que ayuda a los agricultores a formular rápidamente medidas de prevención y control para reducir las pérdidas.
IV. Retos y respuestas
A pesar de las numerosas ventajas del sistema inteligente Internet de las cosas para la agricultura Sistema de Seguimiento, aún se enfrenta a algunos retos en el proceso de aplicación:
1. Inversión inicial elevada
El equipamiento de hardware, la plataforma de software y los servicios de mantenimiento del sistema requieren una elevada inversión de capital, lo que puede suponer una importante carga financiera para las pequeñas y medianas empresas agrícolas y los agricultores. En el futuro, el umbral de inversión inicial para los agricultores debería reducirse mediante subvenciones públicas o el modelo de cooperativas agrícolas.
2. Alto umbral técnico
Los agricultores necesitan ciertos conocimientos técnicos para manejar y mantener el sistema de supervisión del Internet de las Cosas agrícola inteligente. En este sentido, los costes de aprendizaje de los usuarios pueden reducirse mediante una amplia formación en tecnología agrícola y un diseño inteligente.
3. Seguridad y privacidad de los datos
La transmisión y el almacenamiento de datos de los sistemas IoT pueden presentar riesgos de fuga de privacidad o manipulación de datos. La integridad y confidencialidad de los datos deben garantizarse mediante tecnología de cifrado y protocolos de seguridad.
Los sistemas inteligentes de monitorización agrícola del Internet de las Cosas han revolucionado la producción agrícola al combinar la experiencia de la agricultura tradicional con la tecnología moderna a través de medios tecnológicos avanzados. A pesar de algunos retos técnicos y económicos, no se puede ignorar su potencial para la optimización de los recursos, la protección del medio ambiente y la mejora de la productividad.
