شركة تصنيع أطواق LoRaWAN لتتبع الأبقار والأغنام وإدارة المزارع الذكية

يتطلب اختيار شركة متخصصة في تصنيع أطواق LoRaWAN للماشية أكثر من مقارنة سعر الطوق أو وحدة GPS أو سعة البطارية. فالطوق ليس سوى أحد مكونات نظام متكامل يشمل أيضاً بوابات LoRaWAN والخوادم والخرائط الرقمية وتطبيقات الهاتف والأسوار الافتراضية وبرمجيات إدارة الثروة الحيوانية.

يجب أن يعمل المنتج بصورة مستقرة في المطر والغبار والطين والحرارة والبرودة وأثناء الحركة المستمرة للحيوانات. ويجب تصميم الغلاف والحزام والهوائي والبطارية والبرامج الثابتة للاستخدام الخارجي الطويل. وفي الوقت نفسه، يجب أن تغطي شبكة البوابات مناطق الرعي المطلوبة، وأن توفر المنصة معلومات مفيدة عن الموقع والبطارية والسياج الإلكتروني وحالة الأجهزة.

تعمل شركة Shenzhen Jinshengchang Technology Co., Ltd. على تطوير أجهزة تتبع الحيوانات وحلول LoRaWAN والبوابات ومنصة lora8 لإدارة إنترنت الأشياء. وبصفتها شركة تصنيع أطواق LoRaWAN للماشية، تدعم Jinshengchang مزارع الأبقار والأغنام ومراكز التربية ومشروعات الرعي الدوراني وأنظمة منع فقدان الحيوانات.

ما طوق LoRaWAN لتتبع الماشية؟

طوق LoRaWAN للماشية هو جهاز تتبع قابل للارتداء يعتمد على إنترنت الأشياء، ومصمم للأبقار والأغنام والماعز والخيول وغيرها من حيوانات الرعي. يحصل الطوق على موقع الحيوان باستخدام GPS أو BeiDou أو منظومة GNSS أخرى، ثم يرسل المعلومات عبر شبكة خاصة من نوع LoRa أو LoRaWAN.

يمكن أن يشمل نظام تتبع الماشية المتكامل العناصر التالية:

• أطواق GPS أو أطواق متعددة أنظمة GNSS
• وحدات اتصال LoRa أو LoRaWAN
• بوابات LoRaWAN خارجية
• اتصال خلفي للبوابة عبر Ethernet أو Wi-Fi أو 4G
• خادم شبكة LoRaWAN
• خادم تطبيقات سحابي أو خادم خاص
• منصة ويب لإدارة الماشية
• تطبيقات Android وiOS
• خرائط رقمية وأسوار إلكترونية
• واجهات API للربط بأنظمة إدارة المزارع الخارجية

يجمع الطوق معلومات الموقع والنشاط والبطارية والإنذارات وفق فترات قابلة للضبط. ثم يرسل البيانات إلى بوابة مثبتة داخل المزرعة، وتقوم البوابة بإرسال الحزم إلى الخادم من خلال اتصال الإنترنت المتاح.

يمكن لمديري المزرعة استخدام منصة lora8 لعرض أحدث مواقع الحيوانات والمسارات السابقة وحالة الأجهزة ومستوى البطارية وأحداث السياج الجغرافي ومعلومات القطعان المختلفة.

لماذا تستخدم LoRaWAN لتتبع الماشية؟

يتطلب جهاز GPS الخلوي عادةً بطاقة SIM واشتراك بيانات لكل حيوان. قد تناسب هذه البنية المجموعات الصغيرة أو الحيوانات التي تتحرك خارج حدود المزرعة الخاصة، لكن رسوم الاتصال المتكررة قد تصبح مرتفعة عند نشر مئات أو آلاف الأطواق.

تسمح LoRaWAN لعدد كبير من الأطواق بالاتصال عبر بوابات مشتركة داخل المزرعة. ويمكن أن تكون مناسبة عندما:

• تستطيع المزرعة تركيب بنية اتصال خاصة
• تبقى الحيوانات ضمن مزرعة أو منطقة رعي محددة
• تكون تغطية الشبكات الخلوية ضعيفة أو غير مستقرة
• يكون انخفاض استهلاك الطاقة شرطاً أساسياً
• يضم المشروع مئات أو آلاف الحيوانات
• يحتاج العميل إلى إدارة البوابات والأجهزة مركزياً
• يجب إرسال البيانات إلى منصة أو خادم خاص

يجمع طوق LoRa لتتبع الأبقار بين تحديد الموقع عبر GNSS والاتصال اللاسلكي بعيد المدى ومنخفض الطاقة. لكن مسافة الاتصال الفعلية تعتمد على التلال والوديان والأشجار والنباتات وارتفاع البوابة وتصميم الهوائي واللوائح الإقليمية وإعدادات الاتصال.

يجب ألا يعتمد المشتري على مسافة الاتصال النظرية في المناطق المفتوحة باعتبارها المعيار الوحيد للشراء. ويجب تخطيط البوابات وإجراء اختبارات ميدانية قبل تنفيذ المشروع على نطاق واسع.

الوظائف الأساسية لطوق LoRaWAN للماشية

تحديد الموقع عبر GPS وBeiDou وأنظمة GNSS المتعددة

يستطيع الطوق حساب موقع الحيوان وفق فترات زمنية قابلة للضبط. توفر الفترات القصيرة بيانات حركة أكثر تفصيلاً، لكنها تستهلك طاقة أكبر. ويمكن للفترات الطويلة إطالة مدة التشغيل، لكنها قد تؤخر أحدث موقع يظهر على المنصة.

يعتمد الإعداد المناسب على هدف المشروع، مثل المتابعة اليومية للقطيع أو اكتشاف الهروب أو العثور على الحيوانات المفقودة أو الرعي الدوراني أو منع السرقة أو عمليات البحث الطارئة. ويجب أن تتيح الشركة المصنعة ضبط فترات تحديد الموقع والإرسال وفقاً لمتطلبات المزرعة الفعلية.

السياج الافتراضي وإنذارات الهروب

يمكن لمديري المزرعة رسم مناطق الرعي المسموح بها وحدود المزرعة والمناطق المقيدة والطرق والحقول الزراعية والمواقع الخطرة على خريطة رقمية. عندما يتجاوز الحيوان حدوداً محددة، يمكن للمنصة إنشاء إنذار وتسجيل وقت الحدث وموقعه.

يمكن أن تطور شركة تصنيع أطواق السياج الافتراضي للماشية أيضاً تحذيرات تدريجية باستخدام الصوت أو الاهتزاز.

يجب تطوير أي وظيفة تعتمد على النبضات الكهربائية بصورة حذرة، واستخدامها وفق القوانين المحلية ومعايير الرفق بالحيوان وإجراءات إدارة الثروة الحيوانية المهنية. ولا ينبغي تقديم السياج الافتراضي على أنه بديل تلقائي لكل سياج مادي. تعتمد فعاليته على طبيعة الأرض ودقة تحديد الموقع وسلوك الحيوانات ومنطق التحذير وإجراءات التدريب.

المسارات التاريخية وسجلات الرعي

يمكن للمنصة تخزين سجل حركة كل حيوان وسجل القطعان. ويستطيع مدير المزرعة مراجعة الأماكن التي تحركت فيها الحيوانات، والمدة التي بقيت خلالها في منطقة معينة، وما إذا كانت قد اقتربت من الحدود أو تجاوزتها بصورة متكررة.

تساعد البيانات التاريخية على العثور على الحيوانات المفقودة، وتحليل أنماط الرعي، وتخطيط استخدام المراعي، وتحديد مواقع المياه، وتحليل تغطية البوابات والتحقيق في حالات الهروب. ويمكن أن تساعد بيانات الحركة والنشاط في إدارة المزرعة، لكنها لا تحل محل التشخيص البيطري.

إنذارات انعدام النشاط وانقطاع الأجهزة

يمكن لمستشعر الحركة المساعدة في تحديد ما إذا كان الحيوان بقي دون حركة لفترة غير معتادة. كما تستطيع المنصة إصدار إنذار عندما يتوقف الطوق عن إرسال البيانات، أو يغادر تغطية LoRaWAN، أو يصل إلى مستوى بطارية منخفض.

لا يعني إنذار عدم الحركة أن الحيوان مصاب أو مريض بصورة مؤكدة. إنما ينبه العاملين إلى ضرورة فحص الحيوان. ويجب ضبط حدود الإنذار وفق نوع الحيوان وعمره وسلوكه الطبيعي وإجراءات الإدارة المتبعة.

عمر البطارية والشحن المساعد بالطاقة الشمسية

يعد أداء البطارية من أهم جوانب تطوير أطواق الماشية. تعتمد مدة التشغيل الفعلية على عدة متغيرات، منها:

• الفترة بين عمليات تحديد الموقع عبر GPS
• الفترة بين عمليات إرسال البيانات
• الوقت اللازم لالتقاط أقمار GNSS
• عامل الانتشار وقدرة الإرسال في LoRaWAN
• إعادة إرسال حزم البيانات
• درجة حرارة البيئة
• سعة البطارية وتركيبها الكيميائي
• تشغيل مستشعر الحركة
• عدد الإنذارات
• حجم اللوحة الشمسية
• ضوء الشمس والظل واتجاه الطوق

يمكن أن يستخدم طوق GPS شمسي للأبقار الطاقة الشمسية لدعم البطارية الداخلية وتقليل الحاجة إلى الشحن اليدوي. لكن الشحن الشمسي لا يضمن التشغيل غير المحدود. فقد يقلل الطين وشعر الحيوان والأشجار والطقس الموسمي والزاوية غير المناسبة للوحة من الطاقة المنتجة.

يجب اختبار إعداد البطارية واللوحة الشمسية في المزرعة المستهدفة قبل تنفيذ طلبية كبيرة. وينبغي ربط أي معلومات عن عمر البطارية بفترات واضحة لتحديد الموقع والإرسال، إلى جانب ظروف الشبكة المحددة.

الغلاف الخارجي والحزام وراحة الحيوان

تعمل أطواق الماشية في ظروف تختلف كثيراً عن أجهزة تتبع المركبات أو الأجهزة الشخصية. يجب أن يتحمل الغلاف والحزام ونظام التثبيت التعرض الطويل للعوامل الخارجية والحركة المستمرة للحيوان.

ينبغي لفريق التطوير تقييم:

• مقاومة الماء والغبار
• مقاومة المطر والطين والسماد
• التعرض للأشعة فوق البنفسجية
• درجات الحرارة المرتفعة والمنخفضة
• الصدمات والاهتزاز
• احتكاك الحيوان واصطدامه بالأجسام
• تآكل الحزام وتشوهه
• أمان المشبك
• الوزن الإجمالي للجهاز
• توازن الجهاز حول رقبة الحيوان
• راحة الحيوان أثناء الاستخدام الطويل
• سهولة الوصول للشحن والصيانة

قد يحتاج طوق الأبقار إلى غلاف وطول حزام وطريقة تثبيت مختلفة عن الأطواق المستخدمة للأغنام أو الماعز. وقد يؤدي استخدام التصميم الميكانيكي نفسه لجميع الحيوانات إلى دوران الجهاز أو عدم راحة الحيوان أو فقدان المنتج أو تلفه.

قبل بدء التطوير، يجب على العميل تحديد نوع الحيوان ووزنه المعتاد وأبعاد رقبته وعمره وبيئة الرعي ومدة الارتداء المتوقعة.

تخطيط بوابات LoRaWAN داخل المزرعة

لا يمكن تقييم طوق LoRaWAN بمعزل عن شبكة البوابات. فقد تخلق التلال والوديان والأشجار والمباني والنباتات الكثيفة مناطق لا تصل إليها الإشارة، حتى عندما تبدو المزرعة ضمن النطاق النظري للاتصال.

يجب أن يأخذ تخطيط البوابات في الاعتبار:

• المساحة الإجمالية للمزرعة
• ارتفاعات الأرض وتضاريسها
• التلال والوديان والأشجار والمباني
• مناطق الرعي الرئيسية
• نقاط المياه
• الحظائر ومناطق التعامل مع الحيوانات
• الحدود ذات مخاطر الهروب المرتفعة
• ارتفاع التركيب المتاح
• الكهرباء أو الطاقة الشمسية
• الاتصال الخلفي عبر Ethernet أو Wi-Fi أو 4G
• خطة تردد LoRaWAN الإقليمية
• الحاجة إلى تغطية متداخلة

يجب تركيب البوابات على ارتفاع مناسب مع وجود مسار لاسلكي واضح نحو مناطق الرعي المهمة. وقد تقدم بوابة مثبتة على مبنى يسهل الوصول إليه، لكنه محاط بالتلال، تغطية أسوأ من بوابة موضوعة بصورة صحيحة في نقطة مرتفعة.

يمكن للمشروعات المهمة استخدام تغطية متداخلة. فإذا فقدت إحدى البوابات الطاقة أو الاتصال بالإنترنت، يمكن لبوابة أخرى الاستمرار في استقبال حزم بيانات الأطواق.

اختيار خطة تردد LoRaWAN الإقليمية

يجب أن تستخدم الأطواق والبوابات وخادم الشبكة إعدادات إقليمية متوافقة للترددات والقنوات. تشمل الخيارات الشائعة:

• CN470
• EU868
• IN865
• RU864
• US915
• AU915
• KR920
• AS923-1
• AS923-2
• AS923-3
• AS923-4

لا يكون المنتج الموصوف بأنه يعمل بتردد 915 ميجاهرتز مناسباً تلقائياً لكل من US915 وAU915 وجميع أسواق AS923. ويجب أيضاً أن تتوافق أقنعة القنوات والنطاقات الفرعية وإعدادات خادم الشبكة.

ينبغي للمشتري تأكيد بلد التركيب قبل طلب العينات أو البرامج الثابتة المخصصة. كما يجب مراجعة اللوائح المحلية الخاصة بالترددات ومتطلبات الاعتماد.

LoRaWAN أم 4G أم الاتصال الهجين؟

تلبي LoRaWAN و4G متطلبات مختلفة. تناسب LoRaWAN المزارع التي تستطيع تركيب بوابات خاصة وتعمل فيها أطواق كثيرة ضمن منطقة محددة. ويمكن أن تقلل تكاليف الاتصال لكل جهاز وتدعم التشغيل منخفض الطاقة.

يكون طوق 4G مفيداً عندما يمكن للحيوانات مغادرة نطاق LoRaWAN الخاص أو عندما يكون تركيب البوابات غير عملي. لكن كل جهاز يحتاج عادةً إلى تغطية خلوية وبطاقة SIM واشتراك بيانات.

يمكن للمنتج الهجين استخدام LoRaWAN وسيلة اتصال أساسية والاتصال الخلوي وسيلة احتياطية. وقد تحسن هذه البنية توفر الاتصال، لكنها تزيد تكلفة الأجهزة ومتطلبات الهوائي وتعقيد البرامج الثابتة واستهلاك الطاقة.

يجب اختيار بنية الاتصال وفق ظروف المزرعة الحقيقية، بدلاً من افتراض أن تقنية واحدة تناسب جميع المشروعات.

السياج الافتراضي والرعي الدوراني

يسمح السياج الافتراضي LoRaWAN للماشية برسم مناطق الرعي على خريطة رقمية. ويمكن تعديل الحدود عن بعد دون الحاجة إلى نقل جميع الأعمدة والأسلاك فعلياً.

يمكن لهذه البنية دعم مشروعات الرعي الدوراني من خلال:

• إنشاء حظائر أو مناطق رعي مؤقتة
• تغيير مناطق الرعي عن بعد
• حماية المحاصيل والمناطق الحساسة
• تسجيل أحداث تجاوز الحدود
• مراجعة حركة الحيوانات بين المناطق المختلفة
• التحقق من بقاء الحيوانات داخل منطقة الرعي المحددة
• تطبيق قواعد مختلفة على القطعان المختلفة

يحتاج السياج الافتراضي إلى تحديد موقع واتصال ومنطق تحذير موثوق. ويجب مراعاة اختلاف دقة GPS بالقرب من الحدود، وتأخر تقارير الموقع، واحتمال عدم كفاية تغطية البوابات عند تحديد هوامش الأمان.

يجب اختبار النظام الكامل باستخدام الحيوانات المستهدفة قبل النشر. كما يتعين على المشغل الالتزام بقوانين الرفق بالحيوان وإجراءات التدريب المناسبة.

كيفية تقييم شركة تصنيع أطواق LoRaWAN للماشية

ينبغي للمشترين تقييم أكثر من شكل العينة وسعر الوحدة. تشمل القدرات المهمة:

• الخبرة في أجهزة GPS وأنظمة GNSS المتعددة
• تطوير برامج LoRa وLoRaWAN الثابتة
• تصميم الدوائر والبرامج منخفضة الطاقة
• هندسة إدارة البطارية
• تطوير الأغلفة الخارجية
• اختبارات مقاومة الماء
• تصميم الهوائيات
• تخطيط شبكات البوابات
• تخصيص بروتوكولات الاتصال
• تطوير منصات الويب وتطبيقات الهاتف
• الربط عبر API مع المنصات الخارجية
• مراقبة الجودة والإنتاج بكميات كبيرة
• الدعم الفني بعد تنفيذ المشروع

يجب على مصنع OEM لأطواق GPS للماشية ذي الخبرة أن يشرح بنية النظام بالكامل، ويحدد مخاطر المشروع، وينظم اختبارات العينات قبل الإنتاج.

ينبغي للمشترين توخي الحذر عندما يعد المورد بمسافة اتصال أو عمر بطارية ثابتين دون الاستفسار عن التضاريس وفترة الإرسال وارتفاع البوابة ودرجة الحرارة ونوع الحيوان وإعداد المنتج.

خدمات OEM وODM المخصصة

قد تحتاج المزارع والموزعون ومتكاملو الأنظمة وشركات التقنيات الزراعية إلى إعدادات مختلفة للأجهزة والاتصال والمنصة.

يمكن أن تشمل خدمات OEM وODM:

• مظهر المنتج والغلاف
• أبعاد الطوق وطريقة التثبيت
• شعار العميل والملصق والتغليف
• سعة البطارية
• إعداد اللوحة الشمسية
• الفترة بين عمليات تحديد الموقع
• الفترة بين عمليات إرسال البيانات
• خطة تردد LoRaWAN الإقليمية
• نطاقات اتصال 4G
• مستشعرات الحركة والنشاط
• تحذيرات الصوت أو الاهتزاز
• منطق السياج الافتراضي
• إنذارات انخفاض البطارية وانقطاع الجهاز
• البرامج الثابتة وبروتوكول الاتصال
• منصة الويب وتطبيقات الهاتف
• تكامل API وSDK وWebhook
• النشر على خادم خاص
• منصات متعددة اللغات وبعلامة تجارية خاصة

يجب أن يبدأ التخصيص بوثيقة مكتوبة لمتطلبات المنتج. وينبغي للعميل والشركة المصنعة تأكيد نوع الحيوان وبيئة الاستخدام وبنية الاتصال وفترة إرسال البيانات ووقت التشغيل المتوقع وإجراءات الإنذار ومعايير القبول.

الاختبار الميداني قبل الإنتاج بكميات كبيرة

يجب اختبار العينات في المزرعة المستهدفة قبل تقديم طلبية كبيرة. لا تستطيع الاختبارات المعملية وحدها محاكاة حركة الحيوانات والطين والنباتات والتلال وضوء الشمس وتغيرات الطقس بصورة كاملة.

يجب أن يتحقق الاختبار الميداني من:

• التقاط إشارات GNSS ودقة الموقع
• اتصال LoRaWAN وإعادة الاتصال تلقائياً
• الاتصال عند حدود المزرعة
• تغطية البوابات في الوديان وخلف العوائق
• استهلاك البطارية
• أداء الشحن الشمسي
• إنذارات الدخول إلى السياج الجغرافي والخروج منه
• حزم البيانات المتأخرة أو المفقودة
• إنذارات انقطاع الأجهزة
• أمان الحزام وراحة الحيوان
• مقاومة الماء والصدمات
• عمل المنصة وتطبيقات الهاتف

يجب على الفريق تسجيل إصدار البرامج الثابتة وفترة تحديد الموقع وفترة الإرسال ومكان البوابة وقيم RSSI وSNR ومستوى البطارية وسلوك الحيوان أثناء الاختبار. وتستخدم النتائج لتعديل الأجهزة والبرامج وعدد البوابات وقواعد المنصة قبل الإنتاج.

حل Jinshengchang لتتبع الماشية

تمتلك Shenzhen Jinshengchang Technology Co., Ltd. خبرة 13 عاماً في GPS وLoRa وأجهزة إنترنت الأشياء والبرامج الثابتة ومنصات تحديد المواقع. وتوفر الشركة أطواق الماشية وبوابات LoRaWAN ومنصة lora8 وتطبيقات Android وiOS وواجهات API والربط بالخوادم الخاصة.

تستطيع Jinshengchang توفير:

• تطوير أطواق LoRaWAN للأبقار والأغنام
• تحديد الموقع عبر GPS وBeiDou وأنظمة GNSS المتعددة
• اتصال LoRaWAN و4G
• تصميمات مدعومة بالطاقة الشمسية وذات زمن تشغيل طويل
• السياج الجغرافي وإنذارات الهروب
• مراقبة النشاط وانعدام النشاط غير الطبيعي
• تطوير الغلاف والحزام للاستخدام الخارجي
• تكييف الترددات الإقليمية
• اختيار البوابات وتخطيط تغطية المزرعة
• تخصيص البرامج الثابتة والبروتوكولات
• منصة lora8 متعددة اللغات
• تطبيقات Android وiOS
• تكامل API وSDK وWebhook
• النشر السحابي أو على خادم خاص
• اختبار العينات والإنتاج بكميات كبيرة

لإعداد عرض فني وسعر دقيقين، ينبغي للعميل تقديم نوع الحيوان وموقع المزرعة ومساحتها وتضاريسها ونباتاتها وعدد الحيوانات وفترات تحديد الموقع والإرسال وعمر البطارية المطلوب وتغطية الشبكة الخلوية وخطة LoRaWAN الإقليمية وظروف طاقة واتصال البوابات ومتطلبات السياج الافتراضي والكمية المتوقعة ومتطلبات الربط.

جهة الاتصال: Wang Tao / Ms. Hu
الهاتف وWhatsApp: +86 13480881974 / +86 17722420256
البريد الإلكتروني: jietainana@gmail.com