УПРАВЛЕНИЕ ВОДНЫМИ РЕСУРСАМИ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ С ИСПОЛЗОВАНИЕМ LORAWAN

ISSN: 3030-3931, Impact factor: 7,241 Volume 10, issue 1, Oktabr 2025 https://worldlyjournals.com/index.php/Yangiizlanuvchi worldly knowledge OAK Index bazalari : research gate, research bib. Qo’shimcha index bazalari: zenodo, open aire. google scholar. Original article 302 УДК 681.518.3 УПРАВЛЕНИЕ ВОДНЫМИ РЕСУРСАМИ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ С ИСПОЛЗОВАНИЕМ LORAWAN Н.А Кушбоков магистрант; В. Х Абдрахманов научный руководитель, канд. к.т.н. доцент кафедры «Инфокоммуникационных технологий и наноэлектроники» Уфимский университет науки и технологии г. Уфа, Россия Аннотация: Идея разработки автоматизированная система управления для сбора, контроля и потребления водных ресурсов в сельском хозяйстве. Разработанная система имеет многофункциональный интерфейс управления водными ресурсами. Ключевые слова: Wi-Fi, LoRaWAN, STM32 Nucleo F-411RE, Wi-Fi ESP 8266, магнитный датчик Холла, контроля запасов воды. В наше время эффективное управление водными ресурсами в сельском хозяйстве становится критически важным в свете глобальных изменений климата и увеличивающегося дефицита воды в аграрном секторе. Для повышения продуктивности и устойчивости сельского хозяйства необходимо внедрение инновационных технологий. Я разработал автоматизированное устройство для эффективного управления водными ресурсами в аграрной сфере с использованием технологии LoRaWAN. Эта технология обеспечивает надежную беспроводную передачу данных на большие расстояния при минимальном энергопотреблении и высокой устойчивости. Моим текущим проектом является разработка автоматизированного устройства для эффективного управления водными ресурсами в аграрной сфере с использованием технологии LoRaWAN. Я выбрал эту технологию из-за ее способности обеспечивать надежную беспроводную передачу данных на большие расстояния при минимальном энергопотреблении и высокой устойчивости к помехам. Кроме того, LoRaWAN обладает хорошим радиусом действия, что позволяет принимать данные от устройств даже на больших расстояниях от базовой станции, что особенно важно для аграрных предприятий с большой территорией. А благодаря долгому сроку службы батарей и возможности обслуживания нескольких тысяч устройств с помощью одной базовой станции, LoRaWAN становится оптимальным выбором для моего проекта. В ходе разработки я провел обширный анализ рынка, выявив несколько аналогов: 1) Учёт расхода водных ресурсов на агрокомплексе Компания "Вега-Абсолют"— Базовая станция Вега BS-1.2 является центральным элементом построения сети на основе технологии LoRaWAN и работает по принципу прозрачного шлюза между конечными ISSN: 3030-3931, Impact factor: 7,241 Volume 10, issue 1, Oktabr 2025 https://worldlyjournals.com/index.php/Yangiizlanuvchi worldly knowledge OAK Index bazalari : research gate, research bib. Qo’shimcha index bazalari: zenodo, open aire. google scholar. Original article 303 устройствами и сервером. Счетчик СХВЭ/СГВЭ можно использовать для контроля водного режима в скважинах станции ВЕГА. Рисунок 1 - Учёт расхода водных ресурсов на агрокомплексе 2) Компания “Центр цифровой трансформации в сфере АПК” – автономный, роботизированный и изолированный от внешних воздействий сельскохозяйственный объект для получения растениеводческой продукции в автоматическом режиме, максимально минимизирующий участие оператора, агронома, инженера. Система оптимизирует экономику объекта с учетом затрат и потребительской активности, соблюдает экологические и санитарно-гигиенические регламенты, используя цифровые технологии с учетом агроэкологической оценки гибридов и сортов растений. Устройство можно использовать для контроля водного режима в резервуарах-хранилищах и в блоке приготовления маточных жидкостей умная теплица. ISSN: 3030-3931, Impact factor: 7,241 Volume 10, issue 1, Oktabr 2025 https://worldlyjournals.com/index.php/Yangiizlanuvchi worldly knowledge OAK Index bazalari : research gate, research bib. Qo’shimcha index bazalari: zenodo, open aire. google scholar. Original article 304 Рисунок 2 – Умная теплица В настоящее время я создал и протестировал макетный образец контроля запасов воды [6] в сельском хозяйстве. Принцип работы устройства основан на использовании микроконтроллера STM32 Nucleo F-411RE[2-3], в систему включены датчик Wi-Fi ESP 8266[1-5] и магнитный датчик Холла. Это обеспечивает постоянный мониторинг водных запасов с возможностью автоматического управления подачей воды в соответствии с текущими потребностями. ISSN: 3030-3931, Impact factor: 7,241 Volume 10, issue 1, Oktabr 2025 https://worldlyjournals.com/index.php/Yangiizlanuvchi worldly knowledge OAK Index bazalari : research gate, research bib. Qo’shimcha index bazalari: zenodo, open aire. google scholar. Original article 305 Рисунок 3 - Структурная схема макета устройства Сравнив мое устройство с аналогами, я убедился в его преимуществах, таких как долгий срок службы батареи, минимальные эксплуатационные затраты и высокая мобильность. Важным аспектом является также возможность передачи данных в облачное хранилище ISSN: 3030-3931, Impact factor: 7,241 Volume 10, issue 1, Oktabr 2025 https://worldlyjournals.com/index.php/Yangiizlanuvchi worldly knowledge OAK Index bazalari : research gate, research bib. Qo’shimcha index bazalari: zenodo, open aire. google scholar. Original article 306 Rightech IoT Cloud, что обеспечивает владельцам теплицы оперативный доступ к информации о водных ресурсах через телеграм-бот. На первом этапе работы в системе Rightech IoT была создан модель устройства. Для этого был использован раздел программной платформы «Модели». Новая модель была зарегистрирована через Интернет и в соответствии с конкретными параметрами официального устройства. Рисунок 4 – Модель в программе Rightech Iot. Далее, в разделе «Команды», были определены и настроены управляющие команды, необходимые для автоматизации процесса подачи воды. Данные команды позволяют открывать и закрывать водопроводный кран в зависимости от уровня воды в резервуаре. Первый – «открыть» - делается для автоматического открытия крана при понижении уровня воды ниже заданного порога. Сигнал для срабатывания данной системы действует на основе данных, полученных от датчика Холла. ISSN: 3030-3931, Impact factor: 7,241 Volume 10, issue 1, Oktabr 2025 https://worldlyjournals.com/index.php/Yangiizlanuvchi worldly knowledge OAK Index bazalari : research gate, research bib. Qo’shimcha index bazalari: zenodo, open aire. google scholar. Original article 307 Рисунок 5 – Команда «Открыть» в интерфейсе Rightech IoT Команда «Закрыть» (рисунок 2.16) предназначена для подачи воды в случае, когда уровень жидкости в резервуаре достиг установленного максимального значения. Это позволяет избежать перелива и нецелевого расхода водных ресурсов, обеспечить более разумное использование доступной воды. Данный интерфейс отображается в системе Rightech IoT и используется для дистанционного управления клапаном. ISSN: 3030-3931, Impact factor: 7,241 Volume 10, issue 1, Oktabr 2025 https://worldlyjournals.com/index.php/Yangiizlanuvchi worldly knowledge OAK Index bazalari : research gate, research bib. Qo’shimcha index bazalari: zenodo, open aire. google scholar. Original article 308 Рисунок 6 – Команда «Закрыть» в интерфейсе Rightech IoT Для реализации логики системы управления были разработаны и внедрены соответствующие алгоритмы и математические условия, определяющие поведение системы в зависимости от показаний датчиков. Настройка логической части выполнялась в разделе «Логика» платформы Rightech IoT Services. Этот инструмент позволяет комбинировать различные состояния и действия, обеспечивая корректное управление краном в автоматическом режиме. Описание работы команды: -Команда «Открыть» активирует автоматический клапан, когда уровень воды в резервуаре падает до критического значения — например, ниже 50%. Это позволяет своевременно пополнять запасы воды и избегать ее нехватки. -Команда «Закрыть» эту резекцию для подачи жидкости, когда ёмкость будет заполнена на 90% и более. Сатрабирование этой команды для переливов и разумное использование водных ресурсов. ISSN: 3030-3931, Impact factor: 7,241 Volume 10, issue 1, Oktabr 2025 https://worldlyjournals.com/index.php/Yangiizlanuvchi worldly knowledge OAK Index bazalari : research gate, research bib. Qo’shimcha index bazalari: zenodo, open aire. google scholar. Original article 309 Рисунок 7 – Логика для датчика. После подключения всех приложений я использовал telegram_bot для их доставки на нужное устройство. В этом посте я создал нового бота, используя бота BotFather в Telegram. Я определил «токен» этого бота через BotFather. ISSN: 3030-3931, Impact factor: 7,241 Volume 10, issue 1, Oktabr 2025 https://worldlyjournals.com/index.php/Yangiizlanuvchi worldly knowledge OAK Index bazalari : research gate, research bib. Qo’shimcha index bazalari: zenodo, open aire. google scholar. Original article 310 Рисунок 8 – BotFather. После создания токена бота я определили информацию о боте. Для этого требуется идентификационный номер бота из идентифицированных данных.