スマート農業とモノのインターネット (IoT) の急速な発展に伴い、現代の魚やエビの養殖場では、自動給餌、リアルタイムの水質監視 (溶存酸素、pH、水温センサーなど)、および遠隔ビデオ監視システムの導入が増えています。
ただし、水産養殖場は通常 、外洋域、沿岸地域、または郊外に位置しているため、高湿度、塩水噴霧、および広大なカバレッジ要件により、無線信号伝送には重大な課題が生じます。適切なアンテナ ソリューションを選択することが、安定したデータ伝送を確保し、運用コストを削減する鍵となります。
1. 水産養殖環境における無線通信の課題
アンテナ計画を策定する前に、水上通信の独特な物理環境を理解することが不可欠です。
水面反射（マルチパス効果）： 水面が鏡のような役割を果たし、電磁波を反射します。反射信号と直接信号が重なり、信号の減衰や死角が生じやすくなります。
高湿度と塩水噴霧腐食: 沿岸のエビ養殖場と内陸の魚の養殖場は、非常に高い湿度にさらされます。通常のアンテナは錆びたり、水が浸入したりする可能性が非常に高く、電気的性能が大幅に低下します。
障害物のない広いカバレッジ: 養殖池は通常、見通し線 (LOS) が明確な大きなパッチに分散されていますが、距離が長いため、伝送範囲を拡張するには高利得アンテナが必要です。
2. コアシナリオアンテナの推奨事項
スマート ファーム内のさまざまなアプリケーション シナリオに合わせて、次の 3 つのアンテナの組み合わせ戦略をお勧めします。
ソリューション 1: 水質モニタリングと低消費電力センサー (LoRa / NB-IoT)
水質センサー (ブイや海岸側の収集ターミナルなど) は、少量のデータを定期的にアップロードする必要があり、超低消費電力を必要とします。ここでは通常、LoRa または NB-IoT テクノロジーが使用されます。
ゲートウェイ側 (ベースステーション/ブリッジ): 使用を推奨します。 高利得グラスファイバー無指向性アンテナの.
利点: 360 度の全方向をカバーします。グラスファイバー素材は耐腐食性と耐風性に優れています。 6dBi ～ 8dBi のゲインと組み合わせると、半径数キロメートル以内のすべての養殖池を簡単にカバーできます。
ノード側 (センサーブイ): 使用を推奨します。 小型防水スプリング アンテナまたは低利得全方向性ホイップ アンテナの.
利点: 設置面積が小さく、風の抵抗が低い。防水エンクロージャと組み合わせることで、ブイが波で揺れても、安定した全方向信号接続が維持されます。
ソリューション 2: HD ビデオ監視とリモート コントロール (2.4GHz / 5.8GHz Wi-Fi / 4G / 5G)
盗難を防止し、魚やエビの活動を監視し、自動給餌器を制御するために、養殖場は通常、高帯域幅を必要とする HD カメラを導入します。
ポイントツーポイント長距離伝送 (キャリア ネットワークなし): の使用を推奨します。 指向性ブリッジ アンテナ (パラボラ アンテナやパネル指向性アンテナなど).
利点: コントロール センターが農業地域から数キロ離れている場合、5.8 GHz の指向性アンテナを互いに並べて使用すると、数十、さらには数百メガビットの安定した帯域幅を提供でき、光ファイバー ケーブルの敷設にかかる膨大なコストを節約できます。
モバイル検査と近接場カバレッジ: 使用を推奨 高出力デュアルバンド屋外壁取り付けセクター アンテナの.
利点: 特定のセクターのカバレッジ角度 (60° または 90° など) を特徴としており、指定された主要経路またはコア農業ゾーンを正確にカバーするためにエネルギーを集中させます。
ソリューション 3: 沿岸および沖合の深海ケージ (4G / 5G CPE 信号強化)
海岸線近くに設置された深海の檻の場合、通信は通常、地上の基地局からのセルラー信号に依存します。距離が遠いため、携帯電話の信号が失われることがよくあります。
推奨されるソリューション: 5G フルバンド高ゲイン MIMO 屋外アンテナ。 屋外 CPE に接続された
利点: MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) テクノロジーは、水面の反射によって引き起こされるマルチパス フェージングに効果的に対処します。高利得アンテナを使用して陸上基地局からの弱い信号を「キャッチ」することで、スタッフやケージ上の機器を監視するための安定した Wi-Fi に変換します。
