物联网技术发展在现代农业节水灌溉中该如何应用
  • 时间:2019-10-09
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  物联网技术是新一代信息技术的重要组成,对人类发展有重要意义。我国作为一个农业大国,疆域辽阔,而气候复杂、自然灾害频发,要保障农业的健康发展、提高其现代化水平,就要积极引入物联网技术,并对该技术的应用增加了解、完善应用措施。

  实现现代农业的节水灌溉,就要对农业数据和灌溉进行精准的分析和控制,因此在该网络构架基于传感器、通信技术和控制等为基础的监测系统,要具备监测信息采集、数据传输和处理等几项功能。

  监测信息采集及控制终端,也就是网络感知进而控制层,主要对土壤中的水分进行数据量化,实时监测该区域内土壤水分情况,传感信息节点会分布在监测区的各个角落,保证信息采集的完整性和科学性。同时,节点对采集到的信息进行初步处理,再使用节点完成到汇聚节点的传输工作。之后,信息会被传送到网关,最后是监控中心。

  在感知土壤水分信息中使用的传感器,主要有频域型和时域型2种,前者使用的是电磁脉冲原理,操作简单、安全、快速、准确,并且具备自动化、宽量程等优点。

  数据传输层的任务就是将汇聚节点传来的信息,通过无线通信技术传达至网关,这一过程需要保证路由协议和网络安全协议的安全性、合理性和有效性,能够保证信息传输的安全可靠。与工业应用相比,农业物联网技术运用会受到气候、农作物生长环境、作物生长状况等多方因素影响,但农业对其时效性要求较低,容许存在一定的时间偏差。从实际应用经验和发展需求来讲,ZigBee技术由于带宽较宽、传输快,而且兼容性能和抗干扰性能好,在未来农业物联网技术发展中将成为传输层的重要媒介。

  数据终端处理层也是控制终端,监测中心在处理完收集到的数据后,会将其传送到监控平台。用户根据接收到的土壤水分信息和灌溉决策开启命令,而控制终端则会将数据存入数据库中,便于人们提取数据了解土壤湿度参数等问题。同时,设计可实现界面编程,可以使用户在使用过程中读取数据简化,能够更直观完成操作。

  在基于物联网技术的节水灌溉系统中,其重要部分就是利用信息节点实现,对电池更换需求量大,因此在建设该网络系统的过程中,要考虑到供电节能策略,比如使用太阳能电池板,既能保证系统用电需求,同时还能起到良好的节能效果。而在系统中使用能耗较低的无线通信模块、动态电压调节技术和动态功率管理技术都可以减少系统对电能的消耗,实现节能目标。

  物联网系统的构建和运行过程中,都需要对其内部数据进行科学管理,不仅要定义其中的数据表结构,还要做好数据维护工作。此外,系统管理中对系统运行的维护同样不可或缺,用户的账号、权限、信息等都需要保证安全性和完整性。值得注意的是,不要忽略对待定领域的知识管理,也要保证其规范性。

  在系统功能中,信息的查询、收集和数据分析,是需要切实保障的。搜索信息可以采用点位查找、空间查找等不同的方法,并用图表等形式将结果表达出来;在系统中,数据收集工作是根据各个地点进行的,可以精准整理经纬度信息,监控计算机则在接收到数据之后,由中心计算机进行精确的地点布设。

  在现代农业节水灌溉中,物联网技术的应用可以搭建起一个有效、合理的系统框架,在搭建过程中要注意各个层次功能的实现,未来将实现软件和服务结合、大数据和连接的应用等,要不断发展系统构架,同时做好维护工作。

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