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《基于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的農(nóng)田土壤墑情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫(kù)。
1、基于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的農(nóng)田土壤墑情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究摘要：精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)是2l世紀(jì)世界農(nóng)業(yè)主要發(fā)展方向。本文就基于物聯(lián)IN(InternetOfThings，lOT)技術(shù)實(shí)現(xiàn)區(qū)域農(nóng)田土壤墑情監(jiān)測(cè)的技術(shù)路線、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、應(yīng)用開發(fā)進(jìn)行了深入的研究，提出了通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)田土壤溫度、濕度等土壤墑情信息進(jìn)行自動(dòng)化采集與存貯的信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)。通過該系統(tǒng)的推廣與應(yīng)用，必將為獲取精確的作物環(huán)境和作物信息提供有力的支持，推進(jìn)當(dāng)前精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)研究的進(jìn)一步發(fā)展。關(guān)鍵宇：農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；無線傳感網(wǎng)絡(luò)；精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)1引言物聯(lián)網(wǎng)概
2、念在1999年提出，是將所有物品通過各種信息傳感設(shè)備，如射頻識(shí)別裝置、基于光聲電磁的傳感器、3S技術(shù)、激光掃描器等各類裝置與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、融合、處理，并通過操作終端，實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別理。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用既能改變粗放的農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)管理方式，又能提高動(dòng)植物疾情疾病防控能力，確保農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全，引領(lǐng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展。隨著農(nóng)業(yè)科技的發(fā)展，以及國(guó)家對(duì)三農(nóng)的的高度重視，特別是國(guó)家2012農(nóng)業(yè)國(guó)家一號(hào)文件頒發(fā)后。國(guó)家科技園、各大農(nóng)業(yè)園區(qū)、農(nóng)場(chǎng)等農(nóng)業(yè)機(jī)構(gòu)企業(yè)積極尋求在良種培育、節(jié)本降耗、節(jié)水灌溉、農(nóng)機(jī)裝備、新
3、型肥藥、疫病防控、加工貯運(yùn)、循環(huán)農(nóng)業(yè)、海洋農(nóng)業(yè)、農(nóng)村民生等方面的高新技術(shù)，力求突破現(xiàn)存的農(nóng)業(yè)技術(shù)瓶頸，真正實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)。浙江托普儀器有限公司和浙江大學(xué)合作積極響應(yīng)科技興農(nóng)政策突出農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新重點(diǎn)，研發(fā)出農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)智能控制系統(tǒng)通過通過射頻識(shí)別（rfid）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備等新型技術(shù)將農(nóng)業(yè)和互聯(lián)網(wǎng)連接起來提大大提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的工作效率和精細(xì)管理，避免了“瘦肉精”、“毒辣椒粉”、“紅心鴨蛋”等問題的再次發(fā)生，保證了食品的安全和產(chǎn)量。目前此物聯(lián)系統(tǒng)已在全國(guó)多家科技園、示范園區(qū)、農(nóng)
4、場(chǎng)、科研所、院校等區(qū)域成功運(yùn)行，技術(shù)穩(wěn)定成熟，功能齊全。為在農(nóng)業(yè)種植業(yè)、畜牧養(yǎng)殖業(yè)等領(lǐng)域的生產(chǎn)關(guān)鍵環(huán)節(jié)建立智能化控制、信息化管理的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)項(xiàng)目提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)施將大大提高國(guó)家推進(jìn)科技創(chuàng)新增強(qiáng)農(nóng)產(chǎn)品的步伐。農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)將開啟農(nóng)業(yè)生產(chǎn)騰飛的新篇章。托普農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)核心產(chǎn)品均屬于自有品牌，自主研發(fā)生產(chǎn)。托普農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)主要包括三個(gè)層次：感知層：采用各種傳感器（如溫濕度、光照、CO2、風(fēng)向、風(fēng)速、雨量、土壤溫濕度等）獲取植物的各類信息。傳輸層：信息通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)和信息路由設(shè)備傳到控制中心，各個(gè)
5、節(jié)點(diǎn)可以自由配對(duì)、任意監(jiān)控、互不干擾。應(yīng)用層：根據(jù)WSN獲取植物實(shí)時(shí)生長(zhǎng)環(huán)境。圖溫濕度、光照參數(shù)等，收集各個(gè)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，進(jìn)行存儲(chǔ)和管理實(shí)現(xiàn)整個(gè)測(cè)試點(diǎn)的信息動(dòng)態(tài)顯示，并根據(jù)各類信息進(jìn)行自動(dòng)灌溉、施肥、噴藥、降溫補(bǔ)光等控制、對(duì)異常信息進(jìn)行自動(dòng)報(bào)警。加裝攝像頭可以對(duì)每個(gè)大棚和整個(gè)園區(qū)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)是21世紀(jì)世界農(nóng)業(yè)主要發(fā)展方向。在美國(guó)、加拿大等農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)已經(jīng)形成一種高新技術(shù)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)相結(jié)合的產(chǎn)業(yè)，成為農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑【1]【2]。農(nóng)業(yè)灌溉是我國(guó)的用水大戶，其用水量約占總用水量的70％。
6、據(jù)統(tǒng)計(jì)，因干旱造成我國(guó)糧食每年平均受災(zāi)面積達(dá)兩千萬公頃，損失糧食占全國(guó)因?yàn)?zāi)減產(chǎn)糧食的50％。長(zhǎng)期以來，由于技術(shù)、管理水平落后，導(dǎo)致灌溉用水浪費(fèi)十分嚴(yán)重，農(nóng)業(yè)灌溉用水的利用率僅40％。土壤水分是作物生長(zhǎng)的關(guān)鍵性限制因素，土壤墑情信息的準(zhǔn)確采集是進(jìn)行農(nóng)田的節(jié)水灌溉、最優(yōu)調(diào)控的基礎(chǔ)和保證，對(duì)于節(jié)水技術(shù)有效實(shí)施具有關(guān)鍵性的作用。對(duì)土壤墑情信息，從宏觀到微觀的監(jiān)測(cè)預(yù)測(cè)和動(dòng)態(tài)分析，傳統(tǒng)獲取手段已很難實(shí)現(xiàn)。如果根據(jù)監(jiān)測(cè)土壤墑情信息，實(shí)時(shí)控制灌溉時(shí)機(jī)和水量，可以有效提高用水效率。快速有效地描述影響作物生長(zhǎng)的田間信息，成為目
7、前開展精細(xì)農(nóng)業(yè)實(shí)踐迫切需要解決的基礎(chǔ)問題之一。農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)為農(nóng)田信息獲取提供了一個(gè)嶄新的思路。物聯(lián)網(wǎng)是通過射頻識(shí)別、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進(jìn)行信息交換和通訊，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)[3】[41【5】。將傳感節(jié)點(diǎn)布設(shè)于農(nóng)田等目標(biāo)區(qū)域，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)大量實(shí)時(shí)、精確地采集溫度、濕度、光照、氣體濃度等環(huán)境信息，這些信息在數(shù)據(jù)匯聚節(jié)點(diǎn)匯集，網(wǎng)絡(luò)對(duì)匯集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，幫助生產(chǎn)者有針對(duì)地投放農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料等，從而更好地實(shí)現(xiàn)耕地資源的合理
8、高效利用和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化精準(zhǔn)管理，推進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的高效管理、提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效能。應(yīng)用農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)重要組成的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行農(nóng)田土壤墑情信息獲取可以滿足快速、精確、連續(xù)測(cè)量的要求。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)作為一種全新的信息獲取和處理技術(shù)，憑借其低功耗、低成本、高可靠性等特點(diǎn)，已逐漸滲透到農(nóng)業(yè)領(lǐng)域。國(guó)外目前已有相關(guān)的理論與應(yīng)用研究。美國(guó)加州Camalie葡萄園在1．78hm2區(qū)域部署了20個(gè)Crossbow公司的Mica2do
