التيليميتري الميداني ونمذجة رطوبة التربة في البيئات الجافة

١. سياق التحدي الهندسي والبيئي

تتطلب إدارة مياه الري في البيئات الجافة بيانات رصد دقيقة ومستمرة. الأجهزة الاستهلاكية القياسية غالباً ما تفشل تحت درجات حرارة التربة المرتفعة وانقطاع التغطية الخلوية في المواقع النائية.

٢. المخططات الإلكترونية ومعمارية النظام

تصميم عقد استشعار ذاتية التشغيل مزودة بذاكرة تخزين محلية غير متطايرة. ترصد العقد الرطوبة عند ثلاثة أعماق مختلفة وتخزن القياسات أثناء انقطاع الاتصال ثم ترسلها فور استعادة الاتصال بالبوابة.

لتفادي فقدان البيانات في المواقع الزراعية النائية، صُممت كل وحدة بذاكرة تخزين محلية غير متطايرة ومسار اصطفاف محلي مقاوم لانقطاع الشبكة. كما تم ضغط حزمة التيليميتري إلى ١٢ بايت فقط لكل قياس، لتعظيم عمر البطارية ومدى الإرسال اللاسلكي.

٣. نتائج الاختبارات الميدانية والدروس المستفادة

أظهرت الاختبارات الميدانية تدهوراً حرارياً سريعاً في أغلفة المستشعرات البلاستيكية القياسية عند تعرضها لأشعة الشمس المباشرة وحرارة الصيف (٤٥ درجة مئوية). تم الانتقال في النسخة الثانية إلى مادة راتنجية صناعية معالجة ضد الأشعة فوق البنفسجية مع مسارات ألومنيوم للتشتيت الحراري السلبي.