ЗАСТОСУВАННЯ ІНТЕРНЕТУ РЕЧЕЙ (IоT) ЗА ВИКОРИСТАННЯ ПРОТОКОЛУ LORAWAN ДЛЯ МОНІТОРИНГУ ЗРОШУВАНИХ ЗЕМЕЛЬ

Abstract

У статті проаналізовано практичні підходи до застосування Інтернету речей (IоT - internet of things) для моніторингу зрошуваних земель. Вивчено можливості підключення датчиків вологості ґрунту, температури, тиску, напряму та швидкості вітру на базі протоколу LoRaWAN до Інтернет-шлюзів (базових станцій) без оплати за стільниковий зв’язок, додаткового живлення, розгортання у польових умовах складних Wi-Fi мереж. Отримано практичні результати щодо особливостей роботи датчиків у польових умовах; налаштування гарантованого зв’язку між базовою станцією (шлюзом) по протоколу LoRaWAN; технічних характеристик та причин можливих збоїв у роботі обладнання. Досліджено особливості обладнання, специфіку розгортання та налаштування на місцевості датчиків на базі протоколу LoRaWAN зокрема: технічні характеристики (робочі частоти, матеріал, довжина, типи з’єднання та висота розміщення антен, дальність та якість передавання радіосигналу); застосування різних джерел живлення (різні типи акумуляторних батарей та площ поверхонь сонячних панелей); особливостей експлуатації у польових умовах (можливі перешкоди розповсюдження радіосигналу, залежність від впливу шкідників, температурних коливань); шифрування при обміні даними. Розроблено бюджетне рішення для моніторингу метеопоказників, вологості ґрунту на зрошуваних землях. Розгорнуто бездротову моніторингову мережу на базі протоколу LoRaWAN на зрошуваних полях ДП ДГ Асканійське Каховського району Херсонської області у складі 1 базова станція та 5 кінцевих пристроїв на відстані до 2 км. Встановлено, що технологія LoRa дозволяє керувати коефіцієнтом розширення каналу, визначаючи кількість даних, що передаються за певний проміжок часу. Визначено, що для успішної роботи бездротових систем важливим питанням є правильне радіопланування та проектування рішення під конкретні задачі замовника. При розгортанні бездротових мереж виявлено та досліджено основні вимоги до надійності роботи базових станцій та кінцевих пристроїв.

Keywords

• сільське господарство, зрошувані землі, застосування інтернету речей (iоt), протокол lorawan, метеостанції, метеодані, передача та отримання, базова станція.