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Digi XBee 모뎀을 사용한 스마트 조경 솔루션

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CASE STUDY 작성자 테솔 조회 48회 작성일 21-11-19 10:44

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Jain Irrigation, Digi 모뎀을 사용한 정밀 농업 및 스마트한 조경 솔루션

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Digi 제품은 가격이 알맞고 제대로 작동합니다. 그들은 사전 인증을 받았으며 이는 우리에게 많은 가치가 있습니다." - Kyle Schien, 수석 기술 관리자 



Jain Irrigation, Inc. 120개국의 800만 명 이상의 농부들에게 다가가고 있으며, 전 세계 식량 및 물 부족 문제를 해결하는 정밀 농업 및 관개 솔루션을 위한 기술의 세계적인 리더입니다. 배관 및 밸브에서 이를 실행하는 정교한 하드웨어 및 소프트웨어에 이르기까지 Jain의 제품은 인공위성 이미지, 일기 예보 및 토양 정보를 통합하는 동시에 기계 학습 및 AI를 활용하여 관개 결정을 내립니다. 

* 관개 : 물을 인공적으로 농지에 공급해 주는 일 



물 사용 최적화 

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수십 년 동안 풍부하고 저렴한 물은 농부와 집주인 모두 큰 관심이나 생각 없이 의지할 수 있는 유일한 자원이었습니다. 그러나 오늘날 물의 비용과 가용성으로 인해 소비량이 많은 사용자들은 환경적 영향을 줄이면서 훨씬 더 많은 비용을 고려하게 되었습니다. 


Jain Regration은 수십 에이커에 달하는 잘 손질된 관목, 잔디, , 나무 등을 보유한 대규모 주택 소유자 조합의 물 공급 문제를 해결하기 위해 광범위한 솔루션 포트폴리오를 개발했습니다. "이 식물들은 엄청난 양의 물을 소비하지만, 각각의 종류는 다른 양과 빈도를 필요로 합니다. 안타깝게도 대규모 택지개발에 전통적인 관개방식은 뿌리는 물의 50%를 낭비할 수 있는 것이 현실입니다. 


"농업의 경우, 위험 부담이 훨씬 더 큽니다. 작물 수확량을 최대화하기 위해 낭비 없은 적절한 양의 물을 필요로 합니다. 너무 적은 양의 물이 공급되면 수확량과 품질을 저해할 수 있지만 또한 필요 이상으로 너무 많은 물의 공급을 원하지도 않습니다. 이는 돈을 낭비하고 뿌리를 익사시키며 비료를 주는 경우 잠재적으로 질산염 및 기타 화합물을 지하수 공급원으로 침출시킬 수 있습니다. 그리고 그들이 원하는 적절한 물의 공급은 작물, 토양 조건, 다가오는 날씨 및 기타 변수에 따라 매일 바뀌고 있습니다. 



자동화/정밀 농업을 위한 더 스마트한 관개 

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조경이든 농업이든 Jain의 솔루션은 연결성과 백엔드 인텔리전스를 결합하여 관수 및 비료 전략을 자동화 및 최적화하고 노동 및 에너지 비용을 줄이고 물을 절약하고 수확량을 극대화합니다. Jain 데이터 수집 및 원격 측정(DAT) 장비는 원격으로 밸브를 작동하고 펌프를 켜고 농업 환경에서 다양한 센서를 사용하여 온도, 습도, 토양 수분, 풍속, 관개 라인 압력 등을 캡처할 수 있습니다. Jain DAT 장비(조경 분야의 Smartbox® HermitCrab® 및 농업 분야의 C3® Digi XBee® 3 Cellular LTE 시리즈 모뎀을 통해 클라우드와 통신합니다. 또한 태양열 작동 옵션으로 거의 모든 위치에 배치가 가능합니다. 


Smartbox®는 예측 관개를 위해 Jain Unity 소프트웨어 플랫폼을 통해 구동되는 최대 48개의 밸브를 제어할 수 있는 조경 컨트롤러입니다. HermitCrab®은 기존 상업용 컨트롤러를 개조하여 클라우드에 연결할 수 있도록 Jain Unity의 장점을 활용합니다. C3®는 완전히 통합된 배터리 구동 게이트웨이로 농장처럼 거칠고 노출된 환경에서도 다양한 외부 센서에 연결됩니다. 


C3®Jain Logic® 소프트웨어와 함께 전원을 쉽게 사용할 수 없는 장소에 원격 모니터링 및 진단 기능을 추가하여 간편한 설치, 높은 신뢰성 및 낮은 데이터 사용량을 제공합니다. 사전 인증된 Digi XBee 셀룰러 모뎀은 작은 공간과 낮은 전력을 사용하여 셀룰러 또는 900MHz 연결을 통해 Jain DAT 장치에서 수집된 모든 데이터를 전송합니다. 


이 데이터는 클라우드를 통해 Jain의 정교한 AI 어플리케이션을 제공하여 보다 현명한 관개 의사 결정을 내립니다. 일반적인 주택 소유자 조합은 에이커당 하나의 JAIN의 장비를 배치할 수 있습니다. 농장은 해당 분야에 수십 개 또는 수백 개의 센서 패키지를 구현할 수 있습니다. 


Jain의 하드웨어 개발 책임자인 Gian Allen-Piccolo "매시간 수천 개의 사이트에서 중앙 집중식 어플리케이션으로 수백만 개의 데이터 포인트를 전송합니다."라고 말했습니다. "우리는 이 데이터를 토양 조성, 작물 유형 및 식물 연령과 같은 지표와 함께 사용하여 새로운 작물 계수를 계산합니다. 그리고 나서 우리는 다가오는 물 요구량이 무엇인지 결정하기 위해 날씨 조건과 예측을 고려합니다. 거기 얼마나 많은 물이 있나요? 식수가 필요하신가요? 14일 예보에 폭염이나 비가 오나요? 목표는 동일합니다. 어떻게 하면 한 방울에서 더 많은 작물을 얻을 수 있을까요?" 


Jain의 솔루션은 에너지 및 인건비 절감에 있어 다른 주요 이점도 제공합니다. "현재, 노동력은 비용이 많이 들고 구하기 어렵습니다," 라고 헤베린이 말했습니다. "지속적으로 변화하는 정밀한 관개 계획을 구현하려면 상태를 지속적으로 측정해야 합니다. 그러나 운전자들에게 미터기를 판독하고 설정을 변경하는데 비용을 지불해야 합니다. 우리의 솔루션은 조건에 따라, 언제든지 변경될 수 있는 일정에 따라 밸브를 열고 닫는 원격 측정법을 사용합니다. 따라서 인건비가 크게 절감됩니다." 


Heverin은 또한 원격 측정과 원격 모니터링을 통해 농부 및 주택 소유자 협회가 사용량이 적은 시간에 펌프와 우물을 운영할 수 있다고 언급했습니다. "한밤중에 밸브를 켜고 끄기 위해 필요한 인건비를 지불하고 싶지는 않을 것입니다. 그리고 하루 중 적절한 시간에 정확한 양의 물을 펌핑하면 에너지 비용을 줄일 수 있습니다." 



DIGI 제품의 장점 


조경 관개 수석 기술 매니저인 Kyle Schien에 따르면, Jain 팀은 몇 가지 이유로 Digi를 연결 기반으로 선택했습니다. "모든 Digi XBee 모뎀이 동일한 사이즈라는 사실이 정말 마음에 들었습니다.” 라고 그가 말했습니다. “그것은 우리에게 Cat1 LTE-M 모델 사이를 전환할 수 있는 유연성을 제공하거나 셀 커버리지가 견고하지 않은 지역을 위한 XBee SX 900MHz까지 제공합니다. 또한 전력 요구 사항도 동일합니다. 그리고 간단한 펌웨어 인터페이스이기 때문에 많은 명령을 다시 작성할 필요가 없습니다.” 


"비용은 우리에게 또 다른 이점입니다. DIGI 제품은 가격이 저렴하고 제대로 작동합니다. 또한 Digi 제품들은 사전 인증을 받았습니다. 이는 저희에게는 큰 가치가 있습니다. 우리는 고부가가치의 소량 제품을 판매하고 있으며, 특히 글로벌 시장에서 인증의 어려움은 비용이 많이 듭니다. 이전에는 인증이 우리에게 악몽이었습니다. 이제는 모든 것이 해결되었습니다. 


"마지막으로, DIGI의 직원들은 매우 반응이 좋았습니다. 우리가 질문을 하면 빠르게 답을 얻었습니다. 우리의 담당자는 좋은 서포트를 하였습니다. 그들은 훌륭한 회사에서 일하는 훌륭한 사람들입니다." 


Jain 솔루션이 주택 소유자 협회에 어떤 의미가 있을까요? 비용을 크게 절감합니다. 예를 들어, 애리조나 주의 한 주택 소유자 조합은 심각한 가뭄 제한에 직면해 있었으며 조경용 물에 연간 70만 달러 이상을 지출했습니다. "우리가 그곳에 시스템을 설치한 후, HOA는 연간 물 소비량이 4 3백만 갤런 감소하여 연간 20만 달러를 절약했습니다," 라고 헤베린이 말했습니다. "이것이 우리의 정밀 농업 솔루션이 즉각적이고 의미 있으며 측정 가능한 영향을 미칠 수 있는 방법입니다. 



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