Са брзим развојем паметне пољопривреде и Интернета ствари (ИоТ), савремене фарме рибе и шкампа све више усвајају аутоматизовано храњење, праћење квалитета воде у реалном времену (као што су сензори раствореног кисеоника, пХ и температуре воде) и системе за даљински видео надзор.
Међутим, пошто се фарме аквакултуре обично налазе у отвореним водама, приобалним регионима или удаљеним предграђима , висока влажност, слани спреј и велика покривеност представљају значајне изазове за бежични пренос сигнала. Избор правог антенског решења је кључ за обезбеђивање стабилног преноса података и смањење оперативних трошкова.
1. Изазови бежичне комуникације у окружењу аквакултуре
Пре формулисања плана антене, неопходно је разумети јединствено физичко окружење комуникације изнад воде:
Рефлексија површине воде (Мултипатски ефекат): Површина воде делује као огледало, рефлектујући електромагнетне таласе. Сигнал рефлексије и директни сигнал се преклапају, што лако узрокује слабљење сигнала или слепе тачке.
Висока влажност и корозија сланом спрејом: приобалне фарме шкампа и рибњаци у унутрашњости имају изузетно високу влажност. Обичне антене су веома склоне рђењу и продирању воде, што драстично погоршава електричне перформансе.
Широка покривеност са нултим препрекама: Рибњаци за аквакултуру су обично распоређени у великим деловима са јасном линијом вида (ЛОС), али су раздаљине велике и захтевају антене са високим појачањем да би се проширио домет преноса.
2. Препоруке за антену основног сценарија
Прилагођене различитим сценаријима примене у оквиру паметних фарми, препоручујемо следеће три стратегије комбиновања антена:
Решење 1: Мониторинг квалитета воде и сензори мале снаге (ЛоРа / НБ-ИоТ)
Сензори квалитета воде (као што су бове и терминали за сакупљање на обали) морају периодично да учитавају мале количине података и захтевају ултра-ниску потрошњу енергије. Овде се обично користе ЛоРа или НБ-ИоТ технологије.
Гатеваи Сиде (базна станица/мост): Препоручује се употреба вишесмерне антене од фибергласа са високим појачањем.
Предности: Пружа покривеност од 360 степени у свим смеровима. Материјал од фибергласа је отпоран на корозију и ветар. У комбинацији са појачањем од 6дБи - 8дБи, лако може да покрије сва језера аквакултуре у радијусу од неколико километара.
Страна чвора (сензорске плутаче): Препоручује се употреба мале водоотпорне опружне антене или вишесмерне бичасте антене са малим појачањем.
Предности: Мали отисак и мала отпорност на ветар. Упарен са водоотпорним кућиштем, одржава стабилну везу сигнала у свим смеровима чак и када се бова љуља са таласима.
Решење 2: ХД видео надзор и даљински управљач (2,4ГХз / 5,8ГХз Ви-Фи / 4Г / 5Г)
Да би спречиле крађу, надгледале активност рибе/шкампа и контролисале аутоматизоване хранилице, фарме обично постављају ХД камере, које захтевају висок пропусни опсег.
Пренос од тачке до тачке на даљину (без мрежа носиоца): Препоручује се употреба усмерене мостне антене (као што је параболична антена или панел усмерена антена).
Предности: Ако је контролни центар удаљен неколико километара од пољопривредног подручја, коришћење усмерених антена од 5,8 ГХз које су усклађене једна са другом може да обезбеди стабилан пропусни опсег од десетина или чак стотина мегабита, штедећи огромне трошкове полагања оптичких каблова.
Мобилна инспекција и покривеност близу поља: Препоручује се употреба двопојасне спољне секторске антене велике снаге за монтажу на зид.
Предности: Одликује се специфичним углом покривања сектора (као што је 60° или 90°), концентришући енергију да прецизно покрије одређене главне путеве или главне пољопривредне зоне.
Решење 3: Обални и приобални дубокоморски кавези (4Г / 5Г ЦПЕ побољшање сигнала)
За дубокоморске кавезе који се налазе близу обале, комуникација се обично ослања на ћелијске сигнале са базних станица на копну. Због удаљености мобилни телефони често губе сигнал.
Препоручено решење: 5Г МИМО спољна антена пуног опсега високог појачања повезана на спољни ЦПЕ.
Предности: Технологија вишеструких улаза и више излаза (МИМО) ефикасно се бори са вишеструким бледењем изазваним рефлексијама површине воде. Коришћењем антена са високим појачањем за „хватање“ слабих сигнала са копнених базних станица, он их претвара у стабилан Ви-Фи за особље и опрему за надгледање у кавезима.
