Defnyddio technoleg LoRaWAN i reoli dŵr wrth ffermio da byw mewn hinsawdd sy’n newid

Mae LoRaWAN (Long Range Wide Area Network) yn dechnoleg cysylltedd sy’n ddiwifr, yn gweithio o hirbell ac yn isel ei bŵer⁽⁴⁾. Ei mantais fwyaf yw ei bod yn gallu cynnig ei gwasanaeth ledled ffermydd cyfan mewn lleoliadau anghysbell, rhywbeth na all rhwydweithiau confensiynol ei wneud. Mae’r batris yn para am flynyddoedd, sy’n arbennig o bwysig ar ffermydd lle mae’r cyflenwad trydan yn wael. Yn ogystal, gall wrthsefyll ymyrraeth gref ac mae’n perfformio’n dda mewn tywydd garw neu ar dirwedd heriol.

^{Diagram 1: Dangos sut mae porth LoRaWAN yn cysylltu â dyfeisiau terfynol a gweinydd rhwydwaith} 

Gellir gosod LoRaWAN i fonitro ystod o baramedrau ar y fferm, megis y defnydd o ddŵr. Yn yr achos hwn, mae synwyryddion yn nodi lefelau dŵr a’r llif mewn cronfeydd dŵr, nentydd, pibellau a chafnau dŵr.

Mae systemau LoRaWAN yn gweithredu mewn ffordd sy’n debyg i Wi-Fi, gydag ystod o tua 2 i 10 milltir, ac yn anfon data i ffôn symudol neu gyfrifiadur. Yna caiff y data hwn ei gyrchu drwy’r Rhyngrwyd Pethau (IoT), sy’n cynnwys technolegau megis synwyryddion, microreolwyr, protocolau cyfathrebu rhwydwaith a llwyfannau cwmwl⁽⁵⁾.

Gan fod y synwyryddion yn gallu mesur ystod eang o baramedrau amgylcheddol, mae LoRaWAN yn anfon rhybuddion cynnar at ffermwyr, gan eu galluogi i ganfod a datrys problemau yn eu systemau ffermio yn gyflym. Mae’r rhain yn cynnwys:

• Canfod gollyngiadau – gall synwyryddion llif nodi patrymau anarferol yn y defnydd o ddŵr, gan helpu i leoli gollyngiadau cudd cyn i golledion mawr ddigwydd.
• Monitro cafnau dŵr – mae’r system yn anfon rhybuddion pan fydd lefelau’r dŵr yn disgyn yn is na’r trothwy a bennwyd, gan leihau’r risg y bydd da byw yn cael eu gadael heb ddŵr.
• Rheoli cronfeydd dŵr – mae monitro’r dŵr sydd wedi’i storio yn galluogi cynllunio gwell yn ystod cyfnodau sych.
• Monitro perfformiad pympiau – gall synwyryddion pwysedd a llif ganfod pan fydd pwmp yn dechrau methu, cyn iddo dorri i lawr yn llwyr.
• Systemau pori – gellir monitro o bell unrhyw fannau dŵr anghysbell, heb fod angen teithio ar draws y fferm.

Er bod rheoli dŵr yn elfen allweddol o unrhyw fferm, gellir defnyddio synwyryddion LoRaWAN i fonitro a mesur ystod eang iawn o ffactorau amgylcheddol. Yn ogystal â monitro faint o ddŵr sydd yna, gellir hefyd asesu ansawdd y dŵr. Mae mesur tymheredd, pH, cymylogrwydd, dargludedd trydanol ac ocsigen toddedig yn helpu i benderfynu a yw ansawdd y dŵr yn addas ar gyfer iechyd a chynhyrchiant da byw.

Ymhlith y ffactorau eraill y gellir eu mesur, a’u hymgorffori mewn amaeth fanwl, y mae lefelau lleithder a thymheredd y pridd, lleithder yr aer, a chydbwysedd maetholion.

Nid oes costau mawr i osod LoRaWAN fel sy’n gysylltiedig â thechnolegau cyfathrebu eraill, megis ceblau gwifrau. Fodd bynnag, mae costau cychwynnol, a gall y rhain gyrraedd tua £1,000. Mae pyrth (gateways) sy’n gadarn yn yr awyr agored, dyfeisiau terfynol, synwyryddion ac ategolion seilwaith, megis cynalbrennau gosod a cheblau, i gyd yn ychwanegu at y gost.

Mae pethau eraill i’w hystyried yn cynnwys cynnal a chadw’r system. Bydd angen archwilio a chalibro’r synwyryddion yn rheolaidd, newid y batris (er y gall oes y batri fod yn fwy na 10 mlynedd), a phrynu a gosod y caledwedd a’r meddalwedd angenrheidiol.

Fel gydag unrhyw dechnoleg neu offer newydd, bydd angen hyfforddiant er mwyn deall sut i ddefnyddio LoRaWAN yn effeithiol a sut i gael y budd mwyaf ohono.

Wrth i amrywioldeb yn yr hinsawdd gynyddu, mae’n debygol y bydd technolegau megis LoRaWAN yn symud o fod yn offer rheoli dewisol i fod yn elfennau annatod o systemau gwydn ar gyfer ffermio da byw.

Gallai datblygiadau yn y dyfodol yn nhechnoleg LoRaWAN gynnwys ei hintegreiddio â thechnoleg dadansoddi rhagfynegol drwy ddeallusrwydd artiffisial (AI). Mae systemau eisoes yn bodoli lle mae synwyryddion microhinsawdd yn anfon data amser real at ffermwyr am leithder a maetholion y pridd, yn ogystal â chanfod plâu’n gynnar⁽⁶⁾. Gellir gweithredu ar yr wybodaeth hon er mwyn cynyddu’r cnwd a geir o gnydau a lleihau’r defnydd o ddŵr a gwrtaith. Gallai integreiddio data am ficrohinsawdd o synwyryddion LoRaWAN i blatfform amaeth manwl wedi’i bweru gan AI helpu i wneud y gorau o’r amgylchedd ffermio.