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灌がいシステム

農業は、最新のデータおよび通信技術の広範な導入に伴い、ますますデジタル化されています。土壌水分、温度、pH、その他の品質パラメータなど、フィールド情報のリアルタイムでの収集と分析は、今日、農作物の品質や収穫高を最大限に高める上で不可欠です。 アーキテクチャの観点から見ると、灌がいシステムは次の2つのブロックに区分できます。
  • 1つ目のブロックには、メイン・ポンプ、アクチュエータ、バルブが含まれます。これらは連携して効果的な水の供給を実現します。
  • 2つ目のブロックは、センシングおよび制御です。このブロックは、最新のワイヤレス技術による信頼性の高い通信によってリアルタイム・データを提供することにより、モニタリング、処理、効果的な灌がい制御と水管理を実現します。
STは、製品ポートフォリオに基づいて灌がいシステム・ソリューションを最適化し、さまざまな技術を集積できる独自の製品開発環境を実現しています。これらの技術により、スリープ・モードにおける低消費電力や、要件に応じた高性能を実現できます。その結果、これらのスマート灌がいシステムは、水の供給を必要に応じて最適化するとともに、システムが使用されていない時はエネルギーを節約することができます。 STが提供するマイクロコントローラのエコシステムは、32bitマイクロコントローラSTM32、さまざまな評価ボード(センサ、パワー・マネージメント、モータ制御を実装したボードを含む)、バルブおよびアクチュエータ制御用のインテリジェント・パワー・スイッチで構成されます。このエコシステムには、モータ制御やセンシングなどのソフトウェア・ライブラリや、効率的かつ迅速な製品開発のための開発ツールも含まれています。

アクチュエータ / バルブ / ポンプ制御

灌がいシステムでは、制御された水の流れを農場の指定区域に正しく送り込むため、多数のポンプやバルブが使用されます。ポンプでは、通常、ユニバーサル/ブラシ付き/ブラシレスDCモータ、または単相/3相誘導モータを使用します。連続的に調整可能な弁と、給水を開く/閉じるだけのシンプルな遮断弁、それらに関連する制御電子回路は、過酷な屋外環境でも高い効率と信頼性を保証する必要があります。
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制御 & センシング

給水の正確な量とタイミングを決定し、また配合物に追加する農薬の正しい量を決定するように設計された灌がいシステムは、無駄を大幅に削減し、生産性と資源効率の向上をサポートします。センサを農場に配置して制御ユニットにワイヤレス接続した最新の灌がいシステムでは、土壌湿度、温度、pHの検知が中心的な役割を果たします。 STは、幅広いMEMS環境センサ、低消費電力の短距離/長距離ワイヤレス通信ソリューション(Bluetooth® Low Energy、LoRa®、SigfoxTM、NFCソリューションなど)
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灌漑システムの概要

灌がいシステムは、アーキテクチャの観点から以下のブロックにわけることができます。 

製品 & ソリューション

STは、灌がいシステム・ソリューションを最適化し、幅広い製品ポートフォリオからさまざまな技術を統合できる独自の製品開発環境を提供しています。これにより、低消費電力のスリープ・モードや、要件に応じた性能を実現可能です。そのため、水の供給を必要に応じて最適化し、システムが使用されていない時に消費電力を削減することができるスマートな灌がいシステムの実現に貢献します。 

STの開発エコシステムは、汎用32bitマイクロコントローラSTM32ファミリ、センサやパワー・マネージメント、モータ制御機能を実装したさまざまな評価ボード、バルブおよびアクチュエータ制御用のインテリジェント・パワー・スイッチなど、幅広い製品で構成されています。また、モータ制御やセンシング向けのソフトウェア・ライブラリや、効率的かつ迅速な製品開発に貢献する開発ツールも含まれています。