Capteur de culture multi-spectral IA basé sur LoRaWAN

Client

Une startup agtech créant un capteur solaire pour les cultures en rangs qui fournit des données d'indice de végétation en temps réel sans nécessiter de changement de batterie pendant la saison de croissance.

Défi

Développer un capteur de champ auto-alimenté et résistant aux intempéries capable de mesurer la réflectance multispectrale (NDVI, NDRE, PRI) de manière fiable sous des conditions d'ensoleillement variables et de transmettre des données depuis des champs éloignés sans couverture cellulaire.

Concept produit et architecture

Le SoC LoRa STM32WLE5 est associé à un capteur spectral AS7341 à 10 canaux couvrant les bandes du visible au proche infrarouge (415-940nm). Un panneau solaire polycristallin de 2W charge une batterie LiFePO4 de 2000mAh.

Solution d'ingénierie

L'appareil effectue des mesures spectrales à midi solaire (angle optimal du soleil) en utilisant l'ADC du STM32WLE5 en mode suréchantillonnage pour un SNR >60dB. Les indices NDVI, NDRE et PRI sont calculés sur l'appareil. Le modèle TinyML corrèle les indices spectraux avec l'humidité du sol et prédit les besoins en irrigation.

Résultat

Précision NDVI à ±0,02 près par rapport au spectromètre de référence. Aucun changement de batterie nécessaire lors d'un essai sur le terrain de 8 mois.