Bodenfeuchtemessung mit LoRaWAN
Landwirte und Viehzüchter verlassen sich seit langem auf ihre Intuition und Erfahrung, um zu wissen, wann sie ihre Pflanzen bewässern müssen. In den meisten Fällen bedeutet dies, dass sie auf ihre Felder gehen und sich die Hände schmutzig machen müssen, um den Feuchtigkeitsgehalt des Bodens zu überprüfen. Während diese Methode in der Vergangenheit ausgereicht haben mag, ermöglicht die moderne Präzisionslandwirtschaft den Landwirten einen wissenschaftlicheren Ansatz für die Bewässerung ihrer Pflanzen.
Wassermanagement der Zukunft mit LoRaWAN
In einer kürzlich durchgeführten Studie wurde geschätzt, dass bis 2030 über 50 % der Weltbevölkerung in Städten leben werden. Da die Weltbevölkerung weiterwächst und die städtischen Gebiete sich weiter ausdehnen, ist es wichtig, effiziente und nachhaltige Wege für die Verwaltung unserer Wasserressourcen zu finden. Die Bodenfeuchtigkeit ist ein Schlüsselfaktor im Wassermanagement.
Derzeit ist es schwierig, den Feuchtigkeitsgehalt des Bodens mit Präzision und Genauigkeit zu messen. Dies führt zu großen Schwankungen bei Bewässerungsentscheidungen und kann häufig zu einer Über- oder Unterbewässerung führen. Infolgedessen entstehen den Landwirten entweder höhere Kosten durch Überbewässerung oder Ertrags- und Qualitätseinbußen durch Unterbewässerung. Die Präzisionsbewässerung mit LoRaWAN-basierter Bodenfeuchteüberwachung kann Landwirten helfen, den Wasserverbrauch zu reduzieren, die Kosten zu senken und die Erträge zu steigern.
LoRaWAN ist eine drahtlose Netzwerktechnologie mit großer Reichweite und geringem Stromverbrauch, die sich gut für Anwendungen zur Überwachung der Bodenfeuchtigkeit eignet. Mit LoRaWAN-basierten Sensoren kann der Feuchtigkeitsgehalt des Bodens präzise und genau gemessen werden, und die Daten können drahtlos an eine zentrale Basisstation übertragen werden. Die Basisstation kann dann die Bodenfeuchtigkeit in Echtzeit überwachen und entsprechende Bewässerungsentscheidungen treffen.
Trends erkennen durch Bodenfeuchtemessung mit LoRaWAN
LoRaWAN-basierte Bodenfeuchtesensoren können zur Messung des volumetrischen Wassergehalts (VWC) des Bodens verwendet werden, der ein wichtiger Parameter für die Bewässerung und das Wassermanagement ist. Der VWC ist ein Maß für die Wassermenge im Boden und wird in der Regel als Prozentsatz ausgedrückt. Andere Sensoren messen wiederum die Dielektrizitätskonstante des Bodens.
Die Messung der Dielektrizitätskonstante ist genauer als die Messung des volumetrischen Wassergehalts, aber sie ist teurer. Die Messung des volumetrischen Wassergehalts ist weniger genau, dafür aber preiswerter. LoRaWAN-Bodenfeuchtesensoren können zur Messung der Bodenfeuchtigkeit sowohl in kleinen als auch in großen Gebieten eingesetzt werden. Sie können zur Messung der Bodenfeuchtigkeit auf Feldern, in Gärten und sogar in Ihrem Hinterhof eingesetzt werden.
Auf dem Markt gibt es eine Vielzahl von LoRaWAN-basierten Bodenfeuchtesensoren. Einige der beliebtesten Sensoren sind die Bodenfeuchtesensoren der Serie EMW100 von Decagon Devices und der Atmos LoRaWAN-Bodenfeuchte- und Temperatursensor. Diese Sensoren sind alle mit LoRaWAN-Transceivern ausgestattet, die es ihnen ermöglichen, drahtlos mit LoRaWAN-Gateways zu kommunizieren.
Sobald die Bodenfeuchtigkeitsdaten von den Sensoren erfasst wurden, werden sie drahtlos an ein LoRaWAN-Gateway übertragen. Das Gateway leitet die Daten dann an einen LoRaWAN-Netzwerkserver weiter. Der Server sendet die Daten dann an eine Benutzerschnittstelle, wo sie angezeigt und analysiert werden können.
Eine Lösung, viele Vorteile – LoRaWAN
LoRaWAN bietet mehrere Vorteile für Anwendungen zur Überwachung der Bodenfeuchtigkeit. Erstens hat die Technologie eine große Reichweite, was bedeutet, dass die Sensoren weit voneinander entfernt platziert werden können und dennoch Daten übertragen können. Zweitens ist LoRaWAN stromsparend, was bedeutet, dass die Sensoren mit Batterien betrieben werden können und nicht an eine Steckdose angeschlossen werden müssen. Drittens ist LoRaWAN skalierbar, was bedeutet, dass das Netzwerk bei Bedarf einfach erweitert werden kann.
Hinzu kommt, dass die die Landwirte Zeit und Geld sparen, da sie die Feuchtigkeit auf ihren Feldern nicht physisch überprüfen müssen. Zweitens liefern sie genaue und aktuelle Daten, die für fundiertere Entscheidungen über Bewässerungspläne genutzt werden können. Und schließlich können sie zur Überwachung großer Felder oder mehrerer Felder gleichzeitig eingesetzt werden, was sie ideal für Großbetriebe macht.
Um LoRaWAN für die Überwachung der Bodenfeuchtigkeit zu nutzen, müssen einige Herausforderungen bewältigt werden. Erstens müssen die Sensoren robust und langlebig sein, da sie im Boden verlegt werden und den Elementen ausgesetzt sind. Zweitens müssen die Sensoren in der Lage sein, den Feuchtigkeitsgehalt des Bodens genau zu messen. Drittens muss die Basisstation in der Lage sein, Daten von den Sensoren zu empfangen und zu übertragen.
Mittlerweile gibt es eine Reihe von Unternehmen, die LoRaWAN-basierte Bodenfeuchtigkeitsüberwachungssysteme anbieten, darunter Decagon Devices, Atmos und Semtech. Diese Systeme bestehen in der Regel aus LoRaWAN-Sensoren, LoRaWAN-Gateways und LoRaWAN-Netzwerkservern. LoRaWAN-basierte Bodenfeuchteüberwachungssysteme sind eine effiziente und nachhaltige Möglichkeit, unsere Wasserressourcen zu verwalten.