S hitrim razvojem pametnega kmetijstva in interneta stvari (IoT) sodobne ribogojnice za ribe in kozice vse pogosteje sprejemajo avtomatizirano hranjenje, spremljanje kakovosti vode v realnem času (kot so senzorji raztopljenega kisika, pH in temperature vode) in daljinske sisteme za video nadzor.
Ker pa se ribogojnice običajno nahajajo na odprtih vodnih območjih, obalnih regijah ali oddaljenih predmestjih , visoka vlažnost, solna prha in velike zahteve po pokritosti predstavljajo velike izzive za brezžični prenos signala. Izbira prave antenske rešitve je ključ do zagotavljanja stabilnega prenosa podatkov in zmanjšanja operativnih stroškov.
1. Izzivi brezžične komunikacije v ribogojnih okoljih
Pred oblikovanjem načrta antene je bistveno razumeti edinstveno fizično okolje komunikacije nad vodo:
Odboj vodne površine (učinek več poti): vodna površina deluje kot ogledalo, ki odbija elektromagnetne valove. Odbojni in neposredni signal se prekrivata, kar zlahka povzroči oslabitev signala ali slepe kote.
Visoka vlažnost in solna korozija: Obalne gojišča kozic in celinske ribogojnice se soočajo z izjemno visoko vlažnostjo. Navadne antene so zelo nagnjene k rjavenju in vdoru vode, kar drastično poslabša električno zmogljivost.
Široka pokritost z ničelnimi ovirami: Ribniki za ribogojstvo so običajno razporejeni v velikih zaplatah z jasnim vidnim poljem (LOS), vendar so razdalje velike, zato so za razširitev dometa prenosa potrebne antene z visokim ojačenjem.
2. Priporočila za anteno osnovnega scenarija
Prilagojeno različnim scenarijem uporabe znotraj pametnih kmetij, priporočamo naslednje tri strategije kombiniranja anten:
1. rešitev: Nadzor kakovosti vode in senzorji nizke porabe energije (LoRa / NB-IoT)
Senzorji kakovosti vode (kot so boje in zbirni terminali ob obali) morajo občasno naložiti majhne količine podatkov in zahtevajo izjemno nizko porabo energije. Tu se običajno uporabljajo tehnologije LoRa ali NB-IoT.
Stran prehoda (bazna postaja/most): priporočljiva je uporaba vsesmerne antene iz steklenih vlaken z visokim ojačanjem.
Prednosti: Omogoča 360-stopinjsko vsesmerno pokritost. Material iz steklenih vlaken je odporen proti koroziji in vetru. V kombinaciji z ojačanjem 6dBi - 8dBi lahko zlahka pokrije vse ribnike v radiju nekaj kilometrov.
Stran vozlišča (senzorske boje): priporočljiva je uporaba majhne vodoodporne vzmetne antene ali vsesmerne bične antene z nizkim ojačenjem.
Prednosti: Majhen odtis in nizka odpornost proti vetru. Skupaj z vodotesnim ohišjem ohranja stabilno vsesmerno signalno povezavo, tudi ko se boja ziblje z valovi.
2. rešitev: HD videonadzor in daljinski upravljalnik (2,4 GHz / 5,8 GHz Wi-Fi / 4G / 5G)
Za preprečevanje kraje, spremljanje aktivnosti rib/kozic in nadzor nad avtomatiziranimi hranilniki ribogojnice običajno uporabljajo HD kamere, ki zahtevajo visoko pasovno širino.
Prenos od točke do točke na dolge razdalje (brez nosilnih omrežij): priporočljiva je uporaba usmerjene mostične antene (kot je parabolična krožna ali panelna usmerjena antena).
Prednosti: Če je nadzorni center več kilometrov oddaljen od kmetijskega območja, lahko uporaba usmerjenih anten 5,8 GHz, ki so poravnane druga z drugo, zagotovi stabilno pasovno širino desetin ali celo sto megabitov, kar prihrani ogromne stroške polaganja kablov iz optičnih vlaken.
Mobilni pregled in pokritost bližnjega polja: priporočljiva je uporaba zmogljive dvopasovne zunanje sektorske antene za pritrditev na steno.
Prednosti: Odlikuje ga poseben kot sektorja (na primer 60° ali 90°), ki koncentrira energijo za natančno pokrivanje določenih glavnih poti ali osrednjih kmetijskih območij.
Rešitev 3: Obalne in morske globokomorske kletke (4G / 5G CPE izboljšava signala)
Za globokomorske kletke, ki se nahajajo blizu obale, se komunikacija običajno zanaša na celične signale kopenskih baznih postaj. Zaradi razdalje mobilni telefoni pogosto izgubijo signal.
Priporočena rešitev: 5G polnopasovna zunanja MIMO antena z visokim ojačenjem, povezana z zunanjim CPE.
Prednosti: Tehnologija MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) se učinkovito bori proti večpotnemu bledenju, ki ga povzročajo odboji vodne površine. Z uporabo anten z visokim ojačenjem za 'ujetje' šibkih signalov kopenskih baznih postaj jih pretvori v stabilen Wi-Fi za osebje in opremo za spremljanje v kletkah.
