ТЕМА 10. Smart технології та AI в меліорації

Системи Smart-меліорації функціонують на основі багатошарової архітектури, яка забезпечує збір, обробку та передачу даних для прийняття рішень.⁸

Основні рівні архітектури:

1.             Сенсорний Рівень (Sensor Layer): Збір сирих даних (волога, температура, EC, освітленість). Для цього використовуються інтегровані датчики.⁹

2.             Рівень Периферійної Обробки (Edge Processing Layer): Мікроконтролери (наприклад, ESP32 або ESP8266) виконують початкову обробку даних. Цей рівень є критичним, оскільки він може виконувати базові алгоритми машинного навчання (наприклад, Random Forest) для автоматизованого прийняття рішення про зрошення без затримки, спричиненої передачею в хмару.⁸

3.             Комунікаційний Рівень (Communication Layer): Відповідає за надійну та безпечну передачу даних на віддалений сервер. Використовуються енергоефективні протоколи, такі як MQTT (Message Queuing Telemetry Transport), а також технології LoRa (для великих відстаней і низького енергоспоживання) або мобільний інтернет (GSM) для польових мереж.⁵

4.             Рівень Користувацького Інтерфейсу та Хмарної Обробки (User Interface Layer): Хмарні платформи (наприклад, AWS IoT Core) забезпечують сховище даних, візуалізацію, виконання складних AI-моделей та віддалене керування виконавчими механізмами (насосами, клапанами) через мобільні додатки.⁸

Нижче представлена систематизація ключових Smart-компонентів, розроблених у період 2018–2025 років:

Таблиця 1: Огляд Smart-Сенсорів та IoT Компонентів для Моніторингу Ґрунтів (2018–2025)