स्मार्ट हायड्रोपोनिक्सने कृषी क्रांती घडवली, मल्टी-पॅरामीटर सेन्सर्स बनले अनामित नायक

हिरवेगार कोशिंबिरीचे रोप लागवडीच्या टाक्यांमध्ये पोषक द्रावणात वाढते, जे अनेक शांतपणे काम करणाऱ्या पाण्याच्या गुणवत्तेच्या सेन्सर्सद्वारे नियंत्रित केले जाते.

जियांग्सू प्रांतातील एका विद्यापीठाच्या प्रयोगशाळेत, नॅरो-बँड आयओटी तंत्रज्ञानावर आधारित हायड्रोपोनिक स्मार्ट मॉनिटरिंग सिस्टममुळे मातीशिवाय कोशिंबिरीचे एक तुकडा जोमाने वाढत आहे. संशोधक झांग जिंग यांनी स्पष्ट केले की ही प्रणाली रिअल-टाइममध्ये पोषक द्रावण पॅरामीटर्सचे निरीक्षण करण्यासाठी अनेक पाण्याच्या गुणवत्तेचे सेन्सर वापरते, तसेच पिकांच्या गरजेनुसार पाण्याची गुणवत्ता स्वयंचलितपणे समायोजित करण्यासाठी अस्पष्ट नियंत्रण पद्धती वापरते.

हायड्रोपोनिक तंत्रज्ञान अधिक व्यापक होत असताना, हे अदृश्य पाण्याच्या गुणवत्तेचे सेन्सर वाढत्या प्रमाणात महत्त्वाची भूमिका बजावत आहेत. व्यावसायिक संशोधन संस्थांपासून ते सामान्य कुटुंबांपर्यंत, स्मार्ट हायड्रोपोनिक प्रणाली शांतपणे पारंपारिक शेती पद्धतींमध्ये बदल घडवत आहेत.

०१ हायड्रोपोनिक तंत्रज्ञानाची सद्यस्थिती

पारंपारिक माती लागवडीच्या तुलनेत, हायड्रोपोनिक्समुळे पिकांची वाढ जलद होते आणि कीटकांच्या समस्या कमी होतात. पिके पोषक द्रावणातून पोषक द्रव्ये सतत शोषून घेत असल्याने, हायड्रोपोनिक पोषक द्रावणाच्या पाण्याच्या गुणवत्तेच्या मापदंडांचे त्वरित आणि अचूकपणे निरीक्षण करणे आणि आवश्यकतेनुसार पोषक द्रव्ये पुन्हा भरणे आवश्यक आहे.

अलिकडच्या वर्षांत, सेन्सर तंत्रज्ञानाच्या विकासामुळे आणि खर्चात कपात झाल्यामुळे, स्मार्ट हायड्रोपोनिक प्रणाली संशोधन संस्थांपासून सामान्य घरांमध्ये जाऊ लागल्या आहेत.

एका सामान्य स्मार्ट हायड्रोपोनिक सिस्टीममध्ये सहसा तीन मुख्य घटक असतात: सेन्सर्स, कंट्रोलर आणि अ‍ॅक्च्युएटर.

यापैकी, सेन्सर्स विविध पाण्याच्या गुणवत्तेचे मापदंड गोळा करण्यासाठी जबाबदार असतात, जे सिस्टमचे "डोळे" आणि "कान" म्हणून काम करतात. त्यांची अचूकता आणि स्थिरता संपूर्ण हायड्रोपोनिक सिस्टमचे यश किंवा अपयश थेट ठरवते.

०२ कोर सेन्सर्सचा तपशीलवार आढावा

पीएच सेन्सर्स

हायड्रोपोनिक्समध्ये पिकांच्या वाढीसाठी पीएच मूल्य महत्त्वाचे असते. मत्स्यपालन क्षेत्रातील कोणालाही माहिती आहे की, पाणवठ्यांसाठी इष्टतम पीएच श्रेणी ७.५-८.५ दरम्यान असते.

पीएच पाण्याच्या गुणवत्तेचे सेन्सर मोजलेल्या पदार्थांमध्ये हायड्रोजन आयन सांद्रता शोधतात आणि ते संबंधित वापरण्यायोग्य आउटपुट सिग्नलमध्ये रूपांतरित करतात.

द्रावणातील H+ आयन सेन्सरच्या इलेक्ट्रोडशी संवाद साधून व्होल्टेज सिग्नल तयार करतात आणि व्होल्टेजचे परिमाण H+ एकाग्रतेच्या प्रमाणात असते. व्होल्टेज सिग्नल मोजून, द्रावणाचे संबंधित pH मूल्य मिळवता येते.

हायड्रोपोनिक अनुप्रयोगांसाठी डिझाइन केलेले विशेष पीएच सेन्सर व्यावसायिकरित्या उपलब्ध आहेत, जसे की मानक संप्रेषण प्रोटोकॉलला समर्थन देणारे स्वयंचलित हायड्रोपोनिक पीएच सेन्सर, 0-14.00 पीएचच्या मापन श्रेणी आणि 0.01 पीएच पर्यंत रिझोल्यूशनसह, अचूक देखरेख आणि नियंत्रण सक्षम करतात.

विरघळलेले ऑक्सिजन सेन्सर्स

हायड्रोपोनिक पिकांमध्ये मुळांच्या निरोगी वाढीसाठी विरघळलेला ऑक्सिजन हा एक महत्त्वाचा घटक आहे. ऑक्सिजन घेणाऱ्या पदार्थांमुळे प्रदूषित नसलेले जलस्रोत विरघळलेला ऑक्सिजन संतृप्ततेच्या पातळीवर राखतात.

विरघळलेले ऑक्सिजन सेन्सर पाण्यात विरघळलेल्या ऑक्सिजनचे प्रमाण मोजतात.

मोजलेल्या द्रावणातील ऑक्सिजनचे रेणू सेन्सरच्या निवडक पडद्यामधून झिरपतात आणि अंतर्गत कॅथोड आणि एनोडवर संबंधित घट किंवा ऑक्सिडेशन प्रतिक्रियांमधून जातात, एकाच वेळी विद्युत प्रवाह सिग्नल निर्माण करतात. विद्युत प्रवाहाचे परिमाण विरघळलेल्या ऑक्सिजनच्या एकाग्रतेच्या प्रमाणात असते.

व्यावसायिक विरघळलेले ऑक्सिजन सेन्सर वेगवेगळ्या डिझाइनमध्ये उपलब्ध आहेत: काही उत्कृष्ट अचूकता प्रदान करताना कठोर पर्यावरणीय परिस्थितींचा सामना करण्यास सक्षम आहेत; इतर प्रतिसाद वेळेसाठी अनुकूलित आहेत, स्पॉट चेकिंग आणि विश्लेषणात्मक अनुप्रयोगांसाठी योग्य आहेत.

आयन एकाग्रता सेन्सर्स

पोषक द्रावणांच्या रचनेचे निरीक्षण करण्यासाठी आयन सांद्रता सेन्सर हे महत्त्वाचे उपकरण आहेत. नायट्रेट, अमोनियम आणि क्लोराईड सारख्या विशिष्ट आयनांच्या सांद्रतेचा थेट पिकांच्या वाढीवर परिणाम होतो.

उदाहरणार्थ, विशेष अमोनियम आयन सेन्सर नैसर्गिक पाण्यात, पृष्ठभागावरील पाण्यात, भूजलात आणि विविध कृषी अनुप्रयोगांमध्ये अमोनियमचे प्रमाण मोजू शकतात.

कृषी विद्यापीठाकडून हायड्रोपोनिक सोल्युशन आयन कॉन्सन्ट्रेसन सेन्सरसाठी पेटंट आयन इलेक्ट्रोड, तापमान सेन्सर्स आणि पीएच सेन्सर्स एकत्रित करते, ज्यामुळे हायड्रोपोनिक सोल्युशनमध्ये आयन एकाग्रता बदल, तापमानातील फरक आणि पीएच बदलांची जलद समज येते.

विद्युत चालकता (EC) सेन्सर्स

पोषक द्रावणातील एकूण आयन एकाग्रता मोजणारा विद्युत चालकता हा एक प्रमुख सूचक आहे, जो पोषक द्रावणाची प्रजनन पातळी थेट प्रतिबिंबित करतो.

विशेषतः कृषी सिंचन आणि हायड्रोपोनिक्ससाठी डिझाइन केलेले स्वयंचलित EC ट्रान्समीटर 0-4000 µS/cm पर्यंत मापन श्रेणी देतात, मानक आउटपुट प्रोटोकॉलला समर्थन देतात, डोसिंग पंप/व्हॉल्व्हशी कनेक्ट करण्यास आणि पंप/व्हॉल्व्ह स्विच नियंत्रित करण्यास सक्षम असतात.

तापमान आणि टर्बिडिटी सेन्सर्स

तापमान पिकांच्या मुळांच्या वाढीवर आणि चयापचय क्रियांवर परिणाम करते, तर गढूळपणा पोषक द्रावणातील निलंबित कणांचे प्रमाण प्रतिबिंबित करतो.

स्मार्ट ग्रीनहाऊस हायड्रोपोनिक टँक प्रकल्पांमध्ये, विकासक उच्च-परिशुद्धता डिजिटल तापमान आणि आर्द्रता सेन्सर मॉड्यूल वापरू शकतात, ज्याची सामान्य तापमान अचूकता ±0.3℃ आणि रिझोल्यूशन 0.01℃ असते.

पोषक द्रावणांच्या गढूळपणाच्या पातळीचे निरीक्षण करण्यासाठी बहु-पॅरामीटर उपकरणांसह विशेष गढूळपणा सेन्सर्सचा वापर केला जाऊ शकतो.

०३ स्मार्ट सिस्टीममध्ये एकात्मिक अनुप्रयोग

संपूर्ण हायड्रोपोनिक वातावरणाचे व्यापक प्रतिबिंब पाडण्यासाठी वैयक्तिक सेन्सर्समधील डेटा अनेकदा अपुरा असतो, ज्यामुळे स्मार्ट हायड्रोपोनिक सिस्टीममध्ये मल्टी-सेन्सर फ्यूजन हा एक वाढता ट्रेंड बनत आहे.

किफायतशीर डिझाइनसह मल्टी-पॅरामीटर प्रोब्सना दीर्घकालीन तैनातीसाठी योग्य असलेल्या नियंत्रण प्रणाली आणि टेलिमेट्री प्रणालींसह सहजपणे एकत्रित केले जाऊ शकते.

संशोधन पथकांनी हायड्रोपोनिक्ससाठी आयओटी-आधारित स्मार्ट मॉनिटरिंग सिस्टम विकसित केले आहेत जे हायड्रोपोनिक पर्यावरणीय पॅरामीटर्सचे रिअल-टाइम निरीक्षण करण्यासाठी मोबाइल अॅप्लिकेशन इंटरफेस वापरतात, तसेच ऑपरेशनल अनुभव आणि पिकांच्या गरजांवर आधारित पोषक द्रावणाच्या पाण्याच्या गुणवत्तेचे पॅरामीटर्स समायोजित करण्यासाठी बुद्धिमान नियंत्रण पद्धतींचा वापर करतात.

चाचणी निकालांवरून असे दिसून येते की जेव्हा अशा प्रणाली पोषक द्रावणांचे नियमन करतात, तेव्हा pH आणि विद्युत चालकता यासारखे प्रमुख पॅरामीटर्स वाजवी वेळेत स्थिर प्रीसेट मूल्ये राखू शकतात.

०४ तांत्रिक आव्हाने आणि भविष्यातील ट्रेंड

जरी हायड्रोपोनिक सेन्सर तंत्रज्ञानाने लक्षणीय प्रगती केली असली तरी, अनेक आव्हाने अजूनही आहेत. दीर्घकालीन स्थिरता, अँटी-फाउलिंग क्षमता आणि सेन्सर्सची कॅलिब्रेशन वारंवारता हे व्यावहारिक अनुप्रयोगांमध्ये प्रमुख मुद्दे आहेत.

विशेषतः आयन-निवडक इलेक्ट्रोड इतर आयनांच्या हस्तक्षेपास संवेदनशील असतात आणि त्यांना नियमित कॅलिब्रेशनची आवश्यकता असते.

भविष्यातील हायड्रोपोनिक सेन्सर्स बहु-कार्यक्षमता, बुद्धिमत्ता आणि खर्च कमी करण्याच्या दिशेने विकसित होतील.

प्रगत सेन्सर सिस्टीम आधीच क्लोरोफिल, रंगद्रव्ये, फ्लोरोसेन्स, टर्बिडिटी आणि बरेच काही यासह विविध पॅरामीटर्सचे उच्च-कार्यक्षमता मापन सक्षम करतात.

दरम्यान, ओपन-सोर्स प्रकल्पांच्या विकासासह, स्मार्ट हायड्रोपोनिक प्रणालींसाठी प्रवेशातील अडथळे कमी होत आहेत, ज्यामुळे अधिकाधिक लोक या कृषी परिवर्तनात सहभागी होऊ शकतील.

आज, अधिकाधिक शहरी रहिवासी घरगुती हायड्रोपोनिक्सचा प्रयोग करू लागले आहेत. विविध शहरांमधील निवासी बाल्कनींमध्ये, लोकप्रिय मायक्रोकंट्रोलर प्लॅटफॉर्मवर आधारित स्मार्ट हायड्रोपोनिक टाक्यांमध्ये पालेभाज्या जोमाने वाढतात.

"पाण्याच्या गुणवत्तेचे सेन्सर हे हायड्रोपोनिक सिस्टीमचा गाभा आहेत - ते वनस्पतींच्या 'चव कळ्यांसारखे' असतात, जे आपल्याला सांगतात की कोणत्या पोषक तत्वांना समायोजनाची आवश्यकता आहे," असे एका उत्साही व्यक्तीने वर्णन केले.

सेन्सर तंत्रज्ञानातील सततच्या प्रगतीमुळे अचूक शेती आदर्शापासून वास्तवात बदलत आहे.

आम्ही यासाठी विविध उपाय देखील देऊ शकतो

१. बहु-पॅरामीटर पाण्याच्या गुणवत्तेसाठी हाताने धरता येणारे मीटर

२. बहु-पॅरामीटर पाण्याच्या गुणवत्तेसाठी फ्लोटिंग बुय सिस्टम

३. मल्टी-पॅरामीटर वॉटर सेन्सरसाठी स्वयंचलित क्लिनिंग ब्रश

४. सर्व्हर आणि सॉफ्टवेअर वायरलेस मॉड्यूलचा संपूर्ण संच, RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN ला समर्थन देतो.

अधिक पाण्याच्या सेन्सरसाठी माहिती,

कृपया होंडे टेक्नॉलॉजी कंपनी लिमिटेडशी संपर्क साधा.

Email: info@hondetech.com

कंपनीची वेबसाइट:www.hondetechco.com

दूरध्वनी: +८६-१५२१०५४८५८२