Подземная распределенная сеть мониторинга состояния почвы
Журнал: Бюллетень Почвенного института им. В.В. Докучаева @byulleten-esoil
Статья в выпуске: 129, 2026 года.
Бесплатный доступ
В работе рассматривается возможность использования технологии узкополосной фазоманипулирующей связи для реализации системы мониторинга подповерхностных слоев почв. Полевые испытания проведены в 2024 г. на агрополигоне ВНИИМЗ (Тверская область) на дерново-подзолистых среднесуглинистых почвах. Три радиомодема NB-Fi BT100 последовательно размещались в девяти точках на расстояниях порядка 300–1300 м от базовой станции и заглублялись на 20 и 40 см, имитируя работу узлов подземной сети. Телеметрические данные передавались один раз в сутки, качество радиоканала оценивалось по значениям отношения сигнал/шум и мощности принимаемого сигнала (SNR и RSSI). Выявлено, что при установке радиомодемов на глубине 20–40 см устойчивый прием информационных пакетов на надземной базовой станции сохраняется во всем диапазоне расстояний, а значения SNR (~5–25 дБ, с максимумами до 30–33 дБ) и RSSI (от -90 до -140 дБм) остаются выше порогов чувствительности приемника. Таким образом, эксперимент продемонстрировал, что рассматриваемая технология может быть использована в качестве подземного канала связи при создании распределенных систем мониторинга состояния подповерхностных слоев почв без вывода антенн на поверхность.
Короткий адрес: https://sciup.org/143186339
IDS: 143186339 | УДК: 631.4 | DOI: 10.19047/0136-1694-2026-129-5-26
Underground distributed IoT soil monitoring network
This paper examines the feasibility of using a narrowband phase-shift keying (PSK) communication technology to implement a subsurface soil monitoring system. Field trials were carried out in 2024 at the VNIIMZ agro-experimental site (Tver Oblast, Russia) on loamy sod-podzolic soils. Three NB-Fi BT100 radio modems were deployed sequentially at nine locations at distances of about 300–1300 m from the base station and buried at depths of 20 and 40 cm to emulate underground network nodes. Telemetry data were transmitted once per day, and the radio link quality was evaluated using the signal-to-noise ratio (SNR) and the received signal strength indicator (RSSI). It was found that when the radio modems were installed at depths of 20–40 cm, stable reception of data packets was maintained over the entire range of distances, while SNR values (~5–25 dB, with maxima up to 30–33 dB) and RSSI values (from –90 to –140 dBm) remained above the receiver sensitivity thresholds. Thus, the experiment demonstrates that the considered technology can be used as a subsurface communication channel for distributed soil monitoring systems without bringing antennas to the surface.
