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精确互联和LED技术使室内农业生产更强大
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精确互联和LED技术使室内农业生产更强大

2022-09-14 10:45:38 来源:深圳市连接器行业协会 李亦平编译 作者:Amy Goetzman

【哔哥哔特导读】LED互连产品在智慧农业上的运用~

垂直农业作业将粮食作物带入室内,使护其免受极端天气影响,可以持续生长和增加产量。在传感器和led的支持下,智慧农业策略为日益严峻的气候挑战提供了一个优异的解决方案。

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室内农业可能是我们对美好未来的最后希望。严重干旱和抗杀虫剂的昆虫已经摧毁了墨西哥、印度和其它辣椒种植区的辣椒作物,导致Sriracha和其它需要这种原料的企业停止生产。由于顶级芥末种子生产商法国和加拿大的干旱,粗辣香肠或椒盐卷饼可能不得不放弃芥末。气候变化不仅仅使我们最喜欢的调味品干涸,前所未有的极端天气正在破坏许多其它作物,并影响到世界各地的粮食供应。电子控制的室内或垂直农业操作提供了受保护、可预测和最佳的生长条件。

到2050年,地球上将增加23亿人口,技术将成为未来农业解决方案的重要组成部分。在20世纪80年代,美国宇航局在美国开发了第一个垂直农场。该机构寻求用最少的能源生产食品,同时最大限度地利用人工光源来达到生长效果。研究人员发现,使用红色和蓝色LED灯的组合为植物生长提供了最佳的光子。如今的垂直农场已经调整了这种照明策略,以适应每种产品在工厂生命周期的所有阶段所需要的理想光照条件。

“蓝光在许多植物过程中起着作用,如次生代谢物的形成。用不同波长的单色LED单独产生的光谱照明随着新的中功率LED变得更有效,但同时更均匀。”Würth ElektronikLED团队的农业科学家Johann Waldherr说。Würth Elektronik正在与慕尼黑工业大学的Dürnast 温室实验室中心以及其他研究机构合作,开发用于室内农业的LED产品。

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Würth Elektronik的园艺LED包括WL-SMDC SMT Mono-color Ceramic LED Waterclear等产品。

Würth Elektronik的园艺LED包括WL-SMDC SMT Mono-color Ceramic LED Waterclear等产品,用于室内农业、水族馆的单色陶瓷LED透明水器和种植盒。WL-SMTW系列led发射波长为450nm(深蓝)、660nm(Hyper红色)和730nm(远红)的光,通过特定的光混合物来控制植物的生长。Wurth的照明开发工具包提供了额外的园艺解决方案。

Waldherr说:“我们可以为园艺家的各种质量参数创建特定的照明配方,比如更多的花朵、更多的水果、更多的生物量、更多的维生素等等。作为研究机构的创新合作伙伴,我们进行深入的研究,并与客户分享我们的知识。”

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Weidmüller的工业照明(Wil)提供极小和强大的照明解决方案,IP67密封和三锥配置,精确控制照明安排。M12连接器易于安装。

除了使用led来模拟自然生长季节外,垂直农业操作还必须在与温度、湿度和环境光的优化组合下监测和控制二氧化碳。准确和可靠的二氧化碳测量对于补充二氧化碳系统的操作至关重要。二氧化碳传感器支持有线或无线的室内农业气候控制系统。

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TTI公司提供Amphenol的先进传感器T3000系列二氧化碳传感器,具有IP67密封,适用于存在湿度、碎片、温度波动和化学暴露的恶劣环境条件。

LED技术由Zhaga联盟(Zhaga Consortium)指导,该联盟是一个全球照明行业组织,旨在标准化LED灯具组件的接口,包括LED灯源、LED模块、LED阵列、支架、电子控制设备(LED驱动器)、连接器和传感/通信模块。Amphenol 通信解决方案、菲尼克斯电气、TE连接、WAGO和其他成员公司合作,为照明行业开发LED和互连产品、规格和标准。Zhaga Book 20 为垂直农场等智能建筑网络中的传感器定义了一个可分离的交配接口。Amphenol通信解决方案的FLM系列连接器被选为Zhaga Book 20标准。

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Amphenol Communications Solutions公司的FLM系列,将模块连接到LED驱动器和控制系统。这些Zhaga标准连接器与DALI-2智能接口协议兼容。

TTI公司的供应商营销经理John Sandy说:“可靠的连接使Amphenol产品成为LED应用的理想选择。设计师希望使灯具在未来可升级,并连接到照明控制系统,可以通过Zhaga互连解决方案。LED照明和物联网传感器的结合,通过ZhagaBook20解决方案,允许客户最大限度地节约能源。大多数客户正在寻求通过向LED灯具解决方案的过渡节省成本。这些节省可以通过增加额外的功能,如存在感知、日光收集等,来进一步增强。”

专门的互连技术支持垂直农业所需的精度和调制,同时也能忍受恶劣的环境条件,如:湿度、碎片、温度波动和化学暴露。工业接口,包括M型圆形连接器,在向垂直农业作业中使用的LED、灌溉和传感器系统输送电力、数据和信号方面发挥着至关重要的作用。

JPC连接的M8和M12防水采用IP65和IP67密封等级,用于工业物联网系统,包括工业4.0自动化控制设备和信号传输、电源、传感器和电缆连接。

将自然过程转化为工业操作是一项复杂的努力,需要电子系统的不断进步。将农业移到室内可以保护作物免受不可预测的天气和恶劣的生长条件影响,但垂直农业却带来了新的挑战。大量的能源使用必须与热控制相平衡,电子产品必须具备适应环境的坚固性和抗紫外线性,并且系统必须随着技术发展而易于升级。专门的互连技术将继续提高效率,帮助提高传感器系统的响应性,并提高照明和液体营养物质应用精度。随着农业与工业自动化的融合,种植者将能够以最小的成本获得最大化作物产量。

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