Ante el doble desafío de la escasez global de agua y la baja eficiencia en el uso del agua para la agricultura, los modelos de riego tradicionales basados en la experiencia o secuencias fijas ya no son sostenibles. La clave del riego de precisión reside en la oferta según la demanda, y la percepción precisa y la transmisión eficiente de la demanda se han convertido en el principal obstáculo. HONDE Company ha integrado a fondo sensores de humedad del suelo de alta precisión con tecnología de adquisición y transmisión de datos LoRaWAN de área amplia y bajo consumo para lanzar una nueva generación de soluciones de riego inteligente basadas en el Internet de las Cosas (IoT). Este sistema, con una eficiencia económica, una fiabilidad y una capacidad de cobertura sin precedentes, transforma las decisiones de riego, pasando de ser "adicionales" a "basadas en datos", basándose en las condiciones reales del agua en los campos, proporcionando una sólida base técnica para la transformación digital de la agricultura de riego.
I. Composición del sistema: Un vínculo fluido entre el “latido del suelo” y la “toma de decisiones en la nube”
Capa de Percepción: El “Explorador del Agua” en lo Profundo del Sistema de Raíces
Sensor de humedad del suelo multiprofundidad HONDE: Se instala en la capa radicular central de los cultivos (como 20 cm, 40 cm o 60 cm) y mide con precisión el contenido volumétrico de agua, la temperatura y la conductividad eléctrica (CE) del suelo. Sus datos reflejan directamente el volumen de agua potable de los cultivos y la concentración de la solución del suelo, lo que sirve como base fundamental para dirigir el riego.
Disposición de puntos estratégicos: Con base en las variaciones en la textura del suelo, el terreno y los mapas de plantación de cultivos del campo, se realiza una disposición de puntos representativos o en cuadrícula para reflejar verdaderamente la distribución espacial del agua en todo el campo.
Capa de transporte: una vasta “superautopista de la información invisible”
Colector de datos LoRa HONDE: Conectado a sensores de suelo, se encarga de la recopilación, el almacenamiento y la transmisión inalámbrica de datos. Su consumo ultrabajo, combinado con pequeños paneles solares, permite un funcionamiento continuo en campo de 3 a 5 años sin mantenimiento.
Puerta de enlace LoRaWAN: Como centro regional, recibe los datos enviados por todos los recolectores en un radio de 3 a 15 kilómetros y los sube a la nube mediante 4G/Ethernet. Una sola puerta de enlace puede cubrir fácilmente miles o incluso decenas de miles de acres de tierras de cultivo, y el costo de implementación de la red es extremadamente bajo.
Capa de toma de decisiones y ejecución: un circuito cerrado inteligente de los datos a la acción
Motor de decisiones de riego basado en la nube: la plataforma calcula automáticamente los requisitos de riego basándose en datos de humedad del suelo en tiempo real, tipos de cultivos y etapas de crecimiento, y demandas de evaporación meteorológica (que se pueden integrar), y genera prescripciones de riego.
Interfaces de control diversificadas: A través de protocolos API o Internet de las cosas, puede controlar de manera flexible diversos equipos de riego como máquinas de riego por aspersión de pivote central, válvulas solenoides de riego por goteo y estaciones de bombeo, logrando una ejecución precisa en términos de tiempo, cantidad y zonas.
Ii. Ventajas técnicas: ¿Por qué LoRaWAN + sensor de humedad del suelo?
Cobertura ultralarga y potente: la tecnología LoRa tiene importantes ventajas de comunicación en tierras de cultivo abiertas, con una larga distancia de transmisión de un solo salto, resolviendo perfectamente el problema de cobertura de señal en grandes áreas de tierras de cultivo sin la necesidad de costosos equipos de retransmisión.
Consumo de energía y costos de operación y mantenimiento extremadamente bajos: los nodos de sensores están en un estado de "suspensión" la mayor parte del tiempo y solo se activan unas pocas veces al día para enviar datos, lo que permite que el sistema de suministro de energía solar funcione de manera estable incluso en climas lluviosos continuos, logrando un funcionamiento de "consumo de energía casi cero" y una implementación de "cableado cero", y reduciendo significativamente el costo total de propiedad.
Alta densidad y gran capacidad: la red LoRaWAN admite un acceso masivo a terminales, lo que permite implementar sensores en el campo con una densidad razonable, caracterizando así con precisión la variación espacial de la humedad del suelo y sentando las bases para el riego variable.
Excelente confiabilidad: opera en la banda de frecuencia Sub-GHz sin licencia, tiene una fuerte capacidad antiinterferente y una buena penetración de señal, y puede hacer frente de manera estable a entornos complejos como cambios en el dosel y lluvias durante la temporada de crecimiento de cultivos.
iii. Escenarios de aplicación principales y estrategias de riego de precisión
Riego automático activado por umbral
Estrategia: Establezca límites máximos e mínimos para el contenido de humedad del suelo para diferentes cultivos y etapas de crecimiento. Cuando el sensor detecta que el contenido de humedad está por debajo del límite mínimo, el sistema emite automáticamente una orden de apertura a la válvula de riego de la zona correspondiente. Esta se cerrará automáticamente al alcanzar el límite máximo.
Valor: Asegurar que el contenido de humedad en la zona de las raíces de los cultivos se mantenga siempre dentro del rango ideal, evitar el estrés por sequía e inundaciones y lograr una “reposición de agua a pedido”, lo que puede ahorrar un promedio de 25-40% de agua.
2. Riego variable basado en la variación espacial
Estrategia: Mediante el análisis de los datos de los sensores dispuestos en cuadrícula, generar un mapa de distribución espacial de la humedad del suelo en el campo. Con base en esto, el sistema controla los equipos de riego con funciones variables (como las máquinas de pivote central VRI) para regar más en zonas áridas y menos o nada en zonas húmedas.
Valor: Mejora significativamente la uniformidad del agua en todo el campo, elimina la “deficiencia” de rendimiento causada por la textura desigual del suelo, logra un aumento equilibrado de la producción mientras conserva el agua y mejora la eficiencia del agua en más del 30%.
3. Gestión inteligente integrada del agua y los fertilizantes
Estrategia: Combinar los datos de los sensores de CE del suelo para monitorear los cambios en la salinidad del suelo después del riego. Durante el riego, según las necesidades nutricionales de los cultivos y el valor de CE del suelo, se controla con precisión la proporción y el momento de la inyección de fertilizantes para lograr el acoplamiento agua-fertilizante.
Valor: Previene el daño de la sal y la lixiviación de nutrientes causados por la fertilización excesiva, aumenta la tasa de utilización de fertilizantes en un 20-30% y protege la salud del suelo.
4. Evaluación del desempeño y optimización de los sistemas de riego
Estrategia: El monitoreo continuo de los cambios dinámicos de la humedad del suelo a diferentes profundidades antes, durante y después del riego puede evaluar con precisión la profundidad de infiltración, la uniformidad y la eficiencia del agua de riego.
Valor: Diagnosticar problemas existentes en el sistema de riego (como boquillas obstruidas, fugas en tuberías y diseño irrazonable) y optimizar continuamente el sistema de riego para lograr una gestión eficiente del propio sistema de riego.
Iv. Cambios fundamentales producidos por el sistema
Del “regar a tiempo” al “regar a demanda”: La base para la toma de decisiones cambia del tiempo de calendario a las necesidades fisiológicas reales de los cultivos, consiguiendo la asignación óptima de los recursos hídricos.
De la “inspección manual” a la “percepción remota”: los gerentes pueden tener una comprensión completa de las condiciones de humedad del suelo de todos los campos a través de teléfonos móviles o computadoras, lo que reduce en gran medida la intensidad del trabajo y mejora la eficiencia de la gestión.
Del “riego uniforme” a las “variables precisas”: reconocer y gestionar la heterogeneidad espacial en el campo para cambiar el riego de extensivo a preciso está en línea con la esencia central de la agricultura de precisión moderna.
Del “objetivo único de conservación del agua” a la “sinergia de múltiples objetivos de mayor producción, mejor calidad y protección del medio ambiente”: al tiempo que se garantiza el estado óptimo del agua de los cultivos para promover una mayor producción y una mejor calidad, se reducen las filtraciones profundas y la escorrentía, y se disminuye el riesgo de contaminación de fuentes no puntuales en la agricultura.
V. Caso empírico: Un milagro basado en datos de conservación del agua y aumento de la producción
En una finca de 850 acres con aspersores circulares en el Medio Oeste de Estados Unidos, los administradores implementaron la red de monitoreo de humedad del suelo HONDE LoRaWAN y la conectaron con el sistema VRI del aspersor de pivote central. Tras una temporada de cultivo, se observó que, debido a la irregularidad de la arena del suelo, aproximadamente el 30 % del terreno presentaba una capacidad de retención de agua extremadamente baja.
Modelo tradicional: riego uniforme en toda la superficie, insuficiencia de agua en zonas áridas y filtraciones profundas en zonas arenosas.
Modo variable inteligente: El sistema ordena al aspersor que reduzca automáticamente el volumen de rociado de agua cuando pasa por áreas arenosas y lo aumente cuando pasa por áreas con poca capacidad de retención de agua.
Resultado: A pesar de una reducción del 22% en el agua de riego total durante todo el período de crecimiento, el rendimiento promedio de maíz en todo el campo aumentó un 8%, al eliminarse los puntos de reducción del rendimiento causados por el estrés hídrico. Los beneficios económicos directos derivados de la conservación del agua y el aumento de la producción permitieron recuperar la inversión en el sistema en un año.
Conclusión
El futuro de la agricultura de regadío será un futuro impulsado por la inteligencia de datos. El sistema inteligente de monitoreo de humedad del suelo de HONDE, basado en LoRaWAN, con sus destacadas ventajas de amplia cobertura, bajo consumo de energía, alta confiabilidad y fácil implementación, ha resuelto con éxito los principales problemas de medición imprecisa, imposibilidad de transmisión y control preciso en la implementación a gran escala del riego de precisión. Es como tejer una red neuronal para que las tierras de cultivo detecten el pulso del agua, permitiendo que cada gota se distribuya según sea necesario y con precisión. Esto no es solo una innovación tecnológica, sino también una revolución paradigmática en la gestión del riego. Marca la transición de la producción agrícola, que ha dejado de depender de la precipitación natural y el riego por inundación extensivo, hacia una era de riego inteligente y preciso basado en datos del suelo en tiempo real en toda la región, proporcionando una solución moderna, replicable y escalable para garantizar la seguridad hídrica y alimentaria global.
Acerca de HONDE: Como empresa activa en el Internet de las Cosas (IoT) agrícola y la conservación inteligente del agua, HONDE se dedica a integrar las tecnologías de comunicación más adecuadas con tecnologías de detección agrícola precisas para ofrecer a sus clientes soluciones integrales de riego inteligente, desde la percepción y la transmisión hasta la toma de decisiones y la ejecución. Creemos firmemente que aprovechar cada gota de agua con datos es la manera más eficaz de lograr un desarrollo agrícola sostenible.
Para obtener más información sobre el sensor de suelo, comuníquese con Honde Technology Co., LTD.
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Hora de publicación: 15 de diciembre de 2025