전 세계 농업 생산이 디지털화와 정밀화로 전환됨에 따라, 작물 생육 환경에 대한 종합적인 인식이 현대 농업 경영의 핵심 기반으로 자리 잡았습니다. 그러나 단일 기상 데이터나 표토 데이터만으로는 복잡한 농업적 의사결정에 필요한 요구를 충족하기 어렵습니다. 혼데(HONDE)는 관형 토양 온도 및 습도 프로파일 센서, 전문 농업 기상 관측소, 저전력 광역 LoRaWAN 데이터 수집 및 전송 시스템을 혁신적으로 통합하여 "공간-지상-네트워크"가 결합된 스마트 농업 협업 인식 시스템을 구축했습니다. 이 시스템은 작물 잎의 기후와 뿌리층의 수분 및 온도 조건을 3차원으로 동시에 모니터링할 뿐만 아니라, 효율적인 사물 인터넷(IoT) 네트워크를 통해 대규모 농장의 정밀 관리를 위한 안정적이고 경제적이며 완벽한 데이터 인프라를 제공합니다.
I. 시스템 아키텍처: 3차원 인식과 효율적인 전송의 완벽한 통합
1. 공간 기반 인식: HONDE 전문 농업 기상 관측소
핵심 기능: 기온, 습도, 풍속, 풍향, 광합성 유효 복사량, 강우량, 기압 등 주요 기상 요소를 실시간으로 모니터링합니다.
농업적 가치: 작물 증발산량 계산, 광에너지 자원 평가, 재해성 기상 현상(서리, 강풍, 폭우) 경고, 병해충 발생 기상 조건 판단에 핵심적인 정보를 제공합니다.
2. 기초 감지: HONDE 튜브형 토양 온도 및 습도 프로파일 센서
기술적 혁신: 독창적인 관형 설계를 채택하여 단일 지점 및 다양한 깊이(예: 10cm, 20cm, 40cm, 60cm)에서 토양의 체적 수분 함량과 온도를 연속적으로 모니터링할 수 있습니다.
핵심 가치
물의 역학에 대한 통찰력: 관개 또는 강우 후 물의 침투 깊이, 뿌리 시스템의 실제 수분 흡수층, 토양 저장소의 수직 분포를 명확하게 표시하여 단일 지점 센서의 정보 용량을 훨씬 뛰어넘는 정보를 제공합니다.
지표면 온도 구배 모니터링: 토양층별 온도 데이터는 종자 발아, 뿌리 성장 및 미생물 활동에 매우 중요합니다.
3. 신경망: HONDE LoRaWAN 데이터 수집 및 전송 시스템
현장 데이터 수집: 저전력 데이터 수집기는 기상 관측소와 관형 센서를 연결하며, 데이터 집계 및 프로토콜 캡슐화를 담당합니다.
광역 전송: 수집된 데이터는 LoRa 무선 기술을 통해 농장의 가장 높은 지점 또는 중앙에 설치된 LoRaWAN 게이트웨이로 전송됩니다.
클라우드 데이터 통합: 게이트웨이는 4G/광섬유를 통해 스마트 농업 클라우드 플랫폼에 데이터를 업로드합니다. LoRaWAN 기술은 장거리(3~15km), 저전력 소비 및 대용량이라는 특징을 바탕으로 분산된 모니터링 지점을 연결하는 데 이상적인 선택이 되었습니다.
II. 협업 응용 프로그램: 1+1+1>3인 데이터 인텔리전스 시나리오
관개 결정의 심층 최적화 – '양'에서 '질'로의 도약
기존 모델: 관개는 오로지 표토 수분 또는 단일 기상 데이터에만 기반합니다.
협업 모드
기상 관측소는 실시간 증발 요구량(ET0)을 제공합니다.
관형 센서는 뿌리층의 실제 수분 저장 용량과 물 침투 깊이를 제공합니다.
시스템 의사결정: 종합적인 분석을 통해 "관개 여부"뿐만 아니라 최적의 침투 깊이를 확보하기 위한 "관개량"까지 정확하게 판단하여 얕은 관개나 깊은 침투를 방지합니다. 예를 들어, 증발량이 적은 날에는 표면이 약간 건조하더라도 토양 심층부의 수분이 충분하다면 관개를 미룰 수 있습니다. 반대로 증발량이 많은 날에는 증발산량을 보충하고 주요 뿌리층을 충분히 적시기 위해 적절한 관개량을 확보해야 합니다.
장점: 물 절약 효과를 10~25% 더 최적화하고 뿌리 시스템의 건강한 발달을 촉진할 것으로 기대됩니다.
2. 서리 피해에 대한 정확한 예측 및 지역별 방어
협력적 조기 경보: 기상 관측소에서 온도가 영하에 가까워지는 것을 감지하면 조기 경보가 발령됩니다. 이때 시스템은 여러 위치에 설치된 관형 센서에서 수집한 지표면 및 지표면 아래 얕은 곳의 온도 데이터를 활용합니다.
정확한 판단: 토양 수분은 지면 온도에 상당한 영향을 미치므로(습한 토양은 비열 용량이 커서 천천히 식음), 이 시스템은 경작지 내 어느 지역(건조 지역)이 지면 온도 하강 속도가 빠르고 서리 발생 위험이 높은지 정확하게 판단할 수 있습니다.
구역별 대응: 전체 부지에 대한 조치 대신, 위험도가 높은 지역에 대해 결빙 방지 팬이나 관개와 같은 지역별 조치를 활성화하여 에너지와 비용을 절감할 수 있습니다.
3. 통합적인 물·비료 관리 및 염분 관리
관형 센서는 관개 전후 토양 단면에서 염분의 이동을 모니터링할 수 있습니다.
이 시스템은 기상 데이터(예: 관개 후 고온 및 강풍으로 인한 강한 표면 증발 여부)를 결합하여 물 증발과 함께 염분이 표면층에 축적되는 "염분 역류" 위험을 경고하고 염분 제거를 위한 후속 미세 관개를 권장할 수 있습니다.
4. 작물 모델 보정 및 수확량 예측
데이터 융합: 작물 생장 모델에 필요한 고도로 시공간적으로 일치하는 작물 잎 표면의 기상 구동 데이터와 뿌리층 토양 환경 데이터를 제공합니다.
모델 개선: 작물 생장 시뮬레이션 및 수확량 예측의 정확도를 크게 향상시켜 농장 계획, 보험 및 선물 거래에 신뢰할 수 있는 기반을 제공합니다.
iii. 기술적 이점: 이 시스템이 대규모 농장에 선호되는 이유는 무엇입니까?
완전한 데이터 차원: "기후" 영향 요인과 "지하" 토양 단면 반응을 동시에 확보하여 의사 결정의 폐쇄 루프를 구축합니다.
LoRaWAN 네트워크는 경제적으로 효율적입니다. 단일 LoRaWAN 게이트웨이로 대규모 농장 전체를 커버할 수 있으며, 배선 비용이 전혀 들지 않고, 통신 에너지 소비량도 극히 낮으며, 태양광 발전으로 장기간 운영할 수 있어 총 소유 비용이 저렴합니다.
수직 프로파일 정보는 대체 불가능합니다. 관형 센서가 제공하는 수직 프로파일 데이터는 심층수 공급, 가뭄 저항성 및 물 절약, 염알칼리성 개선과 같은 심층적인 농업적 조치를 관리하기 위한 유일한 직접적인 데이터 소스입니다.
이 시스템은 안정적이고 신뢰할 수 있습니다. 산업용 등급 설계로 열악한 농경지 환경에 적합하며, LoRa 기술은 강력한 간섭 방지 기능을 통해 데이터 링크의 안정성을 보장합니다.
IV. 실증 사례: 협업 시스템은 포도밭 경영의 효율성을 높인다
칠레의 한 고급 와이너리는 관개 정확도와 과일 품질 향상을 위해 이 협업 시스템을 도입했습니다. 한 재배 시즌 동안의 데이터 분석을 통해 와이너리는 다음과 같은 사실을 발견했습니다.
기상 관측소 자료에 따르면 낮과 밤의 기온차와 단풍이 드는 기간 동안의 일조 시간이 주요 요인입니다.
2. 관형 센서를 통해 토양 단면 40~60cm 깊이에서 약한 수분 스트레스를 유지하는 것이 페놀성 물질 축적에 가장 유리하다는 것을 알 수 있습니다.
3. 시스템은 미래 기상 예보와 실시간 토양 수분 프로파일을 기반으로, 색 변화 기간 동안 "물 조절" 관개 전략을 정확하게 실행했습니다.
결과적으로, 이 빈티지 와인의 깊이와 복합성은 와인 평론가들로부터 폭넓은 찬사를 받았습니다. 와이너리의 농업 전문가는 "과거에는 경험에 의존하여 뿌리 시스템의 상태를 판단했지만, 이제는 토양 속 수분의 분포와 이동을 '볼' 수 있게 되었습니다."라고 말했습니다. 이 시스템을 통해 포도의 생육 환경을 정밀하게 '조형'할 수 있게 되었고, 결과적으로 와인의 풍미를 '설계'할 수 있게 되었습니다.
결론
스마트 농업의 발전은 작물 생육 환경에 대한 포괄적이고 심층적인 이해에 달려 있습니다. HONDE의 시스템은 농업 기상 관측소, 관형 토양 단면 센서, LoRaWAN 사물 인터넷 기술을 통합하여 작물 군락의 기후부터 뿌리 토양까지 3차원 네트워크 디지털 지도를 구축했습니다. 이 시스템은 더 많은 데이터 포인트를 제공할 뿐만 아니라, 시공간적 상관관계 및 데이터의 협업 분석을 통해 "기상이 토양에 미치는 영향"과 "토양이 농업 활동에 반응하는 방식"에 내재된 논리를 밝혀냅니다. 이는 개별 지표에 대응하는 농장 경영에서 "토양-식물-대기" 연속체 시스템의 전체적인 최적화 및 능동적 조절로의 도약을 의미하며, 전 세계 현대 농업이 효율적인 자원 활용, 정밀한 위험 관리, 생산 가치 향상을 달성할 수 있도록 실질적인 벤치마크 솔루션을 제공합니다.
HONDE 소개: 스마트 농업 시스템 솔루션 분야의 선도 기업인 HONDE는 정밀한 인식, 안정적인 데이터 전송, 지능형 의사 결정에 이르기까지 융합 기술을 통해 고객에게 완벽한 가치 사슬 서비스를 제공하기 위해 노력하고 있습니다. 토지 및 공간 데이터의 시너지를 실현해야만 디지털 농업의 잠재력을 최대한 발휘하고 지속 가능한 농업 생산 발전을 이룰 수 있다고 믿습니다.
기상 관측소 및 토양 센서에 대한 자세한 정보는 다음을 참조하십시오.
자세한 사항은 혼데 테크놀로지 주식회사로 문의해 주십시오.
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게시 시간: 2025년 12월 15일