欢迎来到易发表网,发表咨询:400-808-1701 订阅咨询:400-808-1721

关于我们 期刊咨询 科普杂志

物联网技术在农业的应用研究3篇

时间:2023-01-19 08:40:06

关键词: 物联网技术  农业  应用 

摘要:近年来,世界各国都在大力推广和应用智能节水灌溉设备,以缓解农业用水危机,推动农业产业的现代化发展。

物联网技术在农业的应用研究3篇

物联网技术在农业的应用篇1

我国是传统的农业大国,农业问题一直是国家高度重视的发展问题。为了加快我国的农业发展,有力地推动我国农业模式由传统型农业转变为智慧型农业,进一步解放我国农业的生产力,近年来我国正在大力推进物联网等先进技术在农业生产过程中的应用。在智慧农业的建设过程中,众多现实问题极大地限制了智慧农业的发展。其中节水灌溉的问题是限制我国智慧农业发展的主要问题之一。农业灌溉是农业生产中的关键部分,不解决节水灌溉问题,智慧农业的生产模式便无法真正落实。

1节水灌溉问题的社会背景

每年我国用于农业灌溉的水资源约占我国总用水量的80%。虽然我国的水资源总量较为丰富,但是用于农业灌溉的水资源却依然存在较大的缺口。同时,我国农业在灌溉过程中还存在较为严重的浪费情况。这是由于我国农业的灌溉技术水平较低,对水资源的利用率也远低于世界先进水平,进而导致大量的水资源在农业灌溉中无法得到充分的利用。低下的农业灌溉效率严重制约了我国农业的现代化发展。因此,实行节水灌溉是我国农业发展过程中一项势在必行的工作任务。

2智慧农业的现状和农业物联网的基本架构

2.1智慧农业的现状

随着网络技术在我国农村的普及,以物联网技术为代表的现代科技正在大量应用于农业生产活动中,从而改变了传统农业的生产方式,进而诞生了智慧农业。智慧农业需要采集整理传统农业中的生产技术和经验,并依靠物联网实现各种生产信息的整合共享,从而提升了农业的生产效率。在我国,农业物联网正处于快速发展的阶段,我国多个省市正在进行农业物联网的试验运行,以促进物联网与农业生产的深度结合。目前,随着农业物联网的应用,我国农业生产中的种植、收获及销售活动已经基本实现了现代化信息管理,可以合理地配置生产过程中的各种农业资源。

2.2农业物联网的基本架构

农业物联网的应用主要依靠信息化的监控网络实现。在监控网络中存在大量的传感器节点,人们可以通过传感器进行土壤信息、气候信息的采集工作,确保农民可以及时准确地掌握各种与农业生产相关的重要信息,从而帮助农民及时发现并解决农业生产中的各种问题。物联网技术与农业生产的结合,改变传统的以人和机械为中心的农业生产模式,使得农业生产的中心变为了信息软件。通过信息软件,可以将农业生产中的各种自动化的机械设备联合起来,初步实现农业智能化和自动化的生产。从技术层面上分析农业物联网的架构,可以将农业物联网看作是由感知层、网络层和应用层这三种结构层次所组成的。农业物联网的感知层借助科技设备可以实现对各种物体的识别,采集农业生产信息,具体包括各种专业的检测传感器及其组成的传感器网络。例如,有检测二氧化碳浓度的,有检测温度与湿度的,还有监控摄像头等等。农业物联网的网络层则是负责各种已获取信息的传递与处理。这层结构是由各种局域网、通信网、互联网,以及相关的网络管理平台构成的。而应用层则是负责连接农业用户与物联网,确保物联网的各种应用功能落到实处,真正为农业发展提供助力。

3物联网技术在智慧农业节水灌溉中的具体应用

智慧农业的节水灌溉系统是一项较为复杂的应用系统,这项系统应用了当前社会的计算机网络技术、农业物联网技术、通信技术和自动化控制技术,构成了灌溉系统的自动化管理系统,通常还会使用太阳能技术为节水灌溉系统提供动力能源。

3.1智慧农业中节水灌溉的工作流程

在智慧农业中,通过节水灌溉系统控制农田的灌溉工作,以实现大量节省用于灌溉的水资源。一套完整的节水灌溉系统通常包括控制泵房的自动化管理系统,监测土壤墒情的土地监测系统,监测气象条件系统,管理视频监控的系统,监测地下水位系统,太阳能节水系统等多个不同功能的子系统。节水灌溉系统通过自身的监控网络,对系统的各个功能模块进行统一管理。在使用节水灌溉功能时,节水灌溉系统可以快速高效地收集关于农田和作物的详细信息,如,土壤温度与湿度,光照强度,作物的长势等等,并将获得的各种数据信息进行整合后,通过无线通讯上传至物联网服务平台。而服务平台则根据节水灌溉系统收集的反馈信息,对农田的灌溉作业进行科学的指导,帮助农民确定具体的灌溉方式和灌溉用水量,并自动调配当地的灌溉用水,对农田中需要灌溉的农作物进行精准的灌溉作业。在灌溉作业进行时,节水灌溉系统还在实时监控灌溉结果,以及时调整灌溉方式,提高土地灌溉质量。按照农作物的需求执行自动化的智能灌溉,可以有效避免传统灌溉方式中统一灌溉的情况,在保障农作物用水需求的前提下,大幅度提升了农业生产中的水资源的利用效果。此外,随着智能手机与农业物联网服务平台的连接,农业生产管理人员还可以通过手机对土地的灌溉工作进行远程控制。管理人员通过手机屏幕便可以实时了解农田的土壤情况,农作物的生长情况,以及当地的天气情况。目前的智慧农业物联网服务平台针对节水灌溉作业提供给多项服务功能,用户可以通过网页浏览访问,并支持多个用户同时浏览,用户可以根据自身情况选择自动化,半自动化,或人工手动的节水灌溉模式。同时,平台还支持灌溉区域情况的多维度展示与分析,以便于用户及时了解和掌控农田灌溉作业的详细情况。

3.2智慧农业中关于节水灌溉的物联网方案

当前的农业物联网的组网方式普遍是LORA+4G网络,智能化网关使用是非授权的广域网技术,而网关和物联网服务平台的连接则使用的是4G网络技术。但是随着国家针对LORA网关的使用做出了较多的限制,使得LORA网关在承载连接用户数量方面的功能有着大幅的下降,从而导致该网关无法再为农业物联网提供一些基本的服务功能,使得农业物联网服务平台无法满足用户的使用需求。因此,农业物联网必须对组网方案进行升级,将会使用NB-IOT方式的组网方案。该种形式的组网方案将会减少建设农业物联网系统的施工量,从而进一步降低了农业物联网服务平台的运营成本,同时还会提升服务平台各个模块的服务功能,使该农业物联网提供的各项服务变得更加可靠。此外,新型组网方式还会简化农业物联网系统的网络结构,方便农业物联网系统的后期维护。

4结语

智慧农业及其节水灌溉功能在我国农业生产中具有非常广阔的应用前景。农业物联网技术应用到智慧农业节水灌溉中后,极大地突破了传统农业的生产模式,使农民的农业生产不再完全依赖于天气条件和种植经验。在农田灌溉方面,通过精准化的灌溉方式,农业物联网技术有效地提升了智慧农田节水灌溉的应用效率,充分保护了当地的水资源,促进当地农田生产的可持续性发展。这对于农业用水资源较为缺乏的地区有着极为重要的意义。

作者:吕庆军 钟闻宇 由浩良 单位:吉林农业科技学院

物联网技术在农业的应用篇2

中国是一个具备悠久农耕历史的传统农业大国,农业一直以来都是一个国家重点发展问题。为了继续加快甘肃省农业信息化科技的发展,加快传统农业向信息化智慧农业的深刻转型,进一步加快我国数字农业生产力的释放,各级相关部门近年来一直积极地推动信息物联网系统等先进的信息技术平台在现代农业信息化生产经营中卓有成效的创新应用。

1节水灌溉问题的社会背景

中国灌区每年安排的各类农业机械化灌溉设备用水总量约需占全国计划总设备用水量比重的近80%。我国农村水资源相对丰富,但与农业机械化灌溉工程用水比例相比仍存在一些差距。这是由于我国的农业水利灌溉设备技术水平很低,用水率仍远低于世界先进技术水平,导致我国大量农业水资源尚未得到充分开发。农业设施灌溉效率严重低下,严重制约和影响了我国农业现代化的全面发展。因此,节水施肥和灌溉是在促进我国现代农业全面发展的过程中不可或缺的重大战略和基本措施。目前,我国农业正在加快智慧农业的发展。通过智能监控、远程控制等工具,实现农业智能化管理、检测和生产,因地制宜,减少化肥、农药和水资源的使用,节约人力物力,增加生产收入,实现从机械化到智慧化的农业革命。

2智慧农业的现状和农业物联网的基本架构

2.1智慧农业的现状

随着新一代网络技术在我国农村的广泛深入普及,农民也在现代农业科技生产经营环境中广泛应用各种现代科技,影响和改变了传统的农耕环境,以及传统的农业生产方式。智慧农业还必须积极收集整理各类农业方面的现代化生产的技术知识和工作经验,依靠移动物联网系统实现各地不同类型生产经营信息系统的高度集成管理和知识共享,以进一步提高现代化农业机械化生产作业效率。在中国,农业互联网正在迅速发展。我国的一些地区和城市正积极地尝试发展农业物联网。目前,为了将互联网技术应用于农业生产,促进物联网与农业生产的全球一体化,我国已经实现了管理信息和农产品销售的现代化管理。

2.2农业物联网的基本架构

农业物联网工程的成功实施,主要依靠针对农产品的在线动态监测,获取信息。监控农业网络基础设施中分布有很多在线传感器节点。通过安装这些无线传感器,人们随时可以获取到土壤质量和土壤气候信息,农民能够更及时、准确地获取检查结果,并通过相关农业技术生产参考信息,发现并及时地解决相关生产问题。物联网与集约农业生产方式的结合,将使农业逐渐地从以人力为中心、依赖于孤立机械的生产模式转向以信息和软件为中心的生产模式,从而大量使用各种自动化、智能化、远程控制的生产设备。通过分析物联网的技术结构,将物联网分为3个层面:远程监控层、网络层和应用层。农业物联网远程监控层可以检测各种对象和采集农场信息,包括各种传感器和专业的网络检测设备传感器,例如,碳浓度检测、温湿度检测、监控摄像头、气象站等。农业物联网网络层负责传输和处理收集的任何信息。该体系结构由不同的本地网络、通信网络、互联网和相关的网络管理平台组成,负责将农业用户与物联网连接起来,确保物联网的功能得以实现,并确保其真正有助于农业发展。

3物联网技术在智慧农业节水灌溉中的具体应用

3.1智慧农业中的节水灌溉工作流程

灌溉设备和监测设备在不同地区的分布情况各异,因此,我们需要一个能够互动和有效控制的网络系统。在农业生产节水管理中,控制系统非常重要。应用对象是中央控制室和无线通信设备有限公司,系统从灌区采集信息和数据。然后,系统对收集的数据进行处理和分析,并制定相关决策。该系统检查设备、土地灌溉和指定农业区的灌溉说明、灌溉管道和相应的控制阀。在农田自动灌溉过程中,传感器实时收集记录并分析传输出有关农田水情动态的各类数据图像和相关信息,并及时将图像传输回控制中央系统。如果控制器发现田间供水量已达到满载或超过设计预定量值,中央控制系统即发出紧急警报,控制阀则自动紧急关闭农田最后一根水管。基本参数传感器与控制系统之间的网络数据传输通讯方式目前主要是用GPRS网络,控制测量指令数据主要还是通过中心控制室内的计算机终端,通过流式以太网将数据转发至中央控制服务器。利用节水系统的节水功能,我们可以快速高效地收集农田的温度、亮度、光密度、作物生长和其他功能,基于节水系统收集的备份信息,将通过非地面通信收集到的数据和信息整合并上传到地面物联网上,服务平台为节水区域提供科学指导,帮助农民确定安全用水和用水方法,在水处理过程中自动分配安全用水和必要的水桶,安全的水控制系统能实时监测用水情况,并及时调整供水模式,改善水质。可根据作物需要进行自动智能供水,有效防止传统供水模式下缺水或水量过大的情况。此外,农业管理者还可以通过智能手机和农业综合企业互联网服务平台,通过手机远程控制农田灌溉。同时通过手机屏幕接收关于农田土壤、作物生长和当地天气状况的实时信息。实用的农业服务平台是基于互联网的节水服务平台,提供不同的服务功能。用户可以在线浏览。在浏览时,用户可以根据自己的情况自动、半自动或立即储存水。同时,该平台还支持对水域条件的多边论证和分析,用户可以及时了解和获取水域条件的数据。

3.2智慧农业中节水灌溉的物联网方案

控制系统包括控制室、安装在水泵旁边的无线通信网络、专有设备、农业通信设备、控制系统和驱动器。控制系统、信号发射器和信息反射等传感器可以实现全自动化。灌溉过程开始进行时,无线通信网络可将实时灌溉控制信息及时发送到远程的监控系统室。监控系统可打开自动灌溉水控制阀,为农业灌溉供水,并请求相应的报警信息。当灌溉水达到预设值时,控制阀自动关闭。农业环境的变化由GPRS传感器网络检测并发送到农业设备。控制信号输出的方法是:远程控制室内的计算机利用服务器对采集到的数据进行分析计算,并在远程决策时发送实时控制信号,控制发动机。目前农业物联网的网络模式一般为Laura+4G网络,物联网服务平台的网关采用4G网络技术。由于LauraGate的使用受到限制,该Gate无法提供一些农业服务,LauraGate的用户数量与功能数量的显著减少有关。因此,有必要更新农业企业网络计划,并采用NB-loT物联网计划。该网络系统将减少农业物联网系统的建设,进一步降低农业物联网平台的运营成本,提高农业物联网服务的功能性。服务平台的每个模块都使农业物联网服务更加可靠。此外,还简化了农业物联网系统的网络结构,便于农业物联网系统的后续维护。

3.3系统功能特点

3.3.1系统管理

物联网系统的主要功能是管理内部数据、确定数据表的结构并对其进行维护。同时,物联网技术还可以维护系统的正常运行,保护用户账户、权限、文件和信息的完整性。物联网系统还可以规范特定领域的知识管理。在物联网系统的建设和运行过程中,必须科学地管理内部数据,不仅要确定数据表的结构,还要做好数据的维护工作。另外,管理系统的运行和维护系统本身不能丢失,用户账户、权限、信息等都需要保证安全。值得注意的是,具体领域的知识管理不应被忽视,还应确保其规范性。

3.3.2查询、信息收集和搜索性能

使用不同的方法查找信息,然后利用图表和其他不同的形式来表达结果。研究方法主要包括点搜索、空间搜索和组合逻辑形式。在系统功能上,需要保证数据的查询、采集和分析。信息搜索可以是点搜索、空间搜索等多种方法,并利用图形等形式表达结果。在该系统中,数据采集是基于各个位置,长信息和宽度可以准确分类。中央计算机接收到监控计算机的数据后,可以准确地查找到信息。

3.3.3数据收集的自动识别

数据采集终端根据不同的位置自动进行数据采集,通过精确采集经纬度数据并将其发送给计算机,进行行为数据监测。

3.3.4数据分析职能

在系统的使用过程中,数据和信息的收集、处理和分析起着非常重要的作用。在信息收集过程中,可以通过图形帮助和其他方法显示在某个点或空间中。在系统中,必须分析在所有位置获取的数据,以确定显示的准确性。从监控计算机收集信息和数据后,必须使用中央计算机来正确安排位置。分析不同地段的不同特点,并将结果以专题图的形式打印出来。

4结束语

智慧农业在我国农业生产中具有广泛的应用范围和重要意义。物联网被世界公认为是继计算机、互联网与移动通信网之后的世界信息产业第三次浪潮。它是以感知为前提,实现人与人、人与物、物与物全面互联的网络。农业生产管理过程中,基于信息采集点感知数据,集成农业生产管理知识模型,开发大田生产智能决策系统,实现科学施肥、节水灌溉、病虫害预警防治等生产措施的智能化管理。物联网智能节水灌溉是农田节水灌溉的现代化农业新技术,它不仅能够根据相应植物的需水特性、生育阶段、气候、土壤条件等做合理设计,制定相应的灌溉制度,适时、适量,合理灌溉,也可以做到局部灌溉。还可避免土壤盐碱化,对已经出现盐碱化的土壤,可利用灌溉冲洗土壤中的可溶盐分,以改良土壤。此外科学灌溉方式还可起到预防果树蔬菜霜冻和预防干热风危害,以及防止土壤风蚀等作用。

作者:石冲貌 单位:甘肃瑞盛•亚美特高科技农业有限公司

物联网技术在农业的应用篇3

近年来,世界各国都在大力推广和应用智能节水灌溉设备,以缓解农业用水危机,推动农业产业的现代化发展。我国也不断加大先进节水灌溉技术的开发力度,特别是智慧节水灌溉的推广和普及,积极学习先进国家的节能灌溉经验和技术,从而进一步提高我国农业节水灌溉效果。由于先进的灌溉设备设施价格昂贵,操作复杂,使得这些设备无法在我国得到广泛应用。针对这一情况,必须加大物联网等先进技术在农业节水灌溉中应用的研究力度,充分发挥这些技术的优势和价值,实现科学、智慧的节水灌溉,从而有效缓解我国农业用水紧张现状。

一、物联网技术的简述

物联网技术又可称之为万物的互联网,英文名称为Internetofthings,该技术在本质上就是借助互联网将实际事物连通在一起,实现彼此信息的互通共享。物联网技术是信息化时代下的新兴产物,能够将现实和虚拟加以有效统一和整合,以显著提高事务管理的精度和强度,为各行各业良好发展提供新的方法和模式,也为全球经济建设提供无限的活力。对于农业生产而言,通过物联网技术的有效利用,能够解决过去以人力为中心的农业生产模式中存在的诸多不足,推动农业向着现代化与机械化的方向发展,实现农业生产的智能化与智慧化[1]。农业物联网主要包括了感知层、传输层与应用层,在农业生产的不同阶段应用相应的信息传感器,建构系统性、统一性的信息监控中心平台,然后对农业生产中的土壤肥力、湿度、光照等各项参数数据加以实时监控测量,结合测量结果来科学调整农业生产方式,以提高农业生产效益。

二、农业物联网的基本架构

对于农业物联网工程的构建,主要依靠针对农作物生长过程的在线动态监测获取信息,也就是将不同类型的无线传感器安装到农业网络基础设施中,实现对农作物所处的土壤质量、气候环境等条件的全面监控,以便农业从业者随时随地获取到准确地信息数据,及时发现农业生产中存在的问题,并采取有效的技术措施进行处理[3]。通过有效结合集约农业生产模式与物联网技术,能够改变过去以人力为中心与依赖机械的农业生产模式,转变成以软件和信息为中心的农业生产模式,进而有效应用各种智能化、先进化、自动化的生产设备。农业物联网的技术结构主要包括:(1)远程监控层,可对各种对象进行检测,实时采集农业生产信息,由专门的网络检测设备和各种传感器共同构成,如:气象站、温湿度检测设备、监控设备等;(2)网络层,可对远程监控层获取的所有信息数据进行传输与处理,由不同的本地网络、互联网与通信网络等构成;(3)应用层,可有效连接起农业从业者与物联网,保证物联网功能的顺利实现。

三、智慧农业中物联网关键技术类型

(一)RFID技术

RFID技术也就是频率识别感知技术,该技术借助无线电对频率的感知能力来记录接收到的信息数据,但仅仅针对短距离的数据。RFID技术主要涉及到阅读器、应答器及软件处理系统三个部分,能够迅速地扫描物体,运行时间较为持久,具备较强抗干扰能力,记忆大容量的数据。其中阅读器设备能够在较短时间内检测到相关信号,然后上传到软件系统进行分析整理,再由阅读器全面呈现出被检测到的信号,以便操作人员更加及时、直观地看到数据分析内容,从而更加科学地把控信息数据。

(二)传感网络技术

传感网络技术具体由数据处理单位部件、传感器部件、通信部件等构成,其能够在多个领域中对各类数据信息进行检测,并将若干个不同点有效联系在一起,从而构建起一个完整的网络体系。由于传感器中遍布诸多的节点,且这些节点具备较强的适应能力,所以能够存储一定的能量,保证传感器设备处于良好的运行状态,其属于物联网技术中的核心部件,能够强化文件数据和人之间的交流[4]。

四、智慧农业节水灌溉中物联网技术的应用意义

物联网技术在实现智慧农业节水灌溉方面具备显著的优势。通过对该技术进行有效应用,将相关设备设施布设到田间,以对农作物生长过程中的土壤质量、温湿度等数据信息进行实时采集与传输,并借助专业的软件设备对这些数据信息进行接受与分析,然后结合分析结果明确出科学合理的决策,向田间设备发出合适的灌溉指令。如:借助先进的监测软件来分析田间的土壤水含量,明确土壤灌溉饱和点与补偿点,再提出具体的灌溉方案,利用中央控制系统将相关指令发送至阀门控制系统,由该系统结合指令来开启灌区阀门,从而实现农业节水灌溉的智能化。

五、智慧农业节水灌溉中物联网技术的具体应用

(一)节水灌溉工作流程

不同地区的灌溉设备与监测设备分布状况存在很大的差异,需要一个可以互动与有效控制的网络系统。对于农业节水灌溉管理而言,控制系统发挥着极为重要的作用,应用对象是无线通信设备与中央控制室,系统能够对灌溉区域的各项数据信息进行采集,然后对这些数据信息进行分析与处理,提出相应的决策[5]。具体应用中,可借助传感器来对有关农田水情动态的各类数据图像与信息进行实时收集、记录与分析,并将图像上传到控制中央系统,若控制器发现农田供水量已经满载或是大于预先设定的量值时,中央控制系统会马上发出警报,这时控制阀会自动紧急关闭田间的最后一根水管。同时,依靠于GPRS网络,可实现控制系统和基本参数传感器之间的网络数据传输通讯,利用中心控制平台的计算机终端,将控制测量指令数据传输至中央控制服务器,以便相关工作人员及时获取到田间的光密度、亮度、温度、作物生长状态等;并利用系统收集的备份系统,把通过非地面通信获取到的数据信息整合并传输至地面物联网上,农田节水灌溉作业提供科学指导,以提高节水灌溉效果,如:通过分析各项数据信息,明确目前作物生产过程中所需的水量,然后进行自动智能供水,有效避免缺水或是灌溉水量过大等问题的发生。另外,可利用专门的互联网服务平台与智能移动设备,对农田灌溉进行远程控制,还可通过智能移动设备来实时获取关于农田土壤、本地气候状况、作物生长等信息,然后结合自身具体情况,进行自动、半自动的水资源存储工作;该平台还支持对本地水域条件的多层面分析与论证,以便管理者实施掌握水域条件数据,提出更加科学合理的农业节水灌溉策略。

(二)节水灌溉的物联网方案

在农业节水灌溉过程中,可利用物联网技术构建专门的控制系统。该系统主要由控制室、农业通信设备、传感器、驱动器及无线通信网络等构成,其中无线通信网络的主要功能是:向远程监控系统室实时传递农田灌溉控制信息,监控系统室对这些信息进行分析和处理,明确是否需要启动灌溉水控制阀,并在灌水达到预设值以后,自动关闭控制阀。GPRS传感器能够对农业环境的变化情况进行全过程监测,然后将监测到的数据信息及时传输至农业设备,在这一环节中,可利用远程控制室内的计算机系统通过服务器对接收到的数据信息进行分析计算,且在远程决策时输出实时控制信号[6]。农业物联网的网络模式主要是Laura+4G网络,并将移动通信网络技术应用到物联网服务平台的网关中,但由于该网络的应用存在诸多的局限性,部分农业服务不能提供,所以相关专业人士提出了更新农业企业网络计划——NBloT物联网计划,该计划的实施能够减少农业物联网系统的建设,节省农业物联网平台的运营成本,提高服务平台的可靠性与稳定性,还能够简化系统的网络结构,增强其服务的功能性。

(三)系统主要组成部分

一是智慧平台,即信息中心。可对多维信息数据进行存储与维护处理,更加精准的呈现农田的环境信息、作物水量信息、农业气候信息等,然后利用智能灌溉控制软件来指导农业生产。二是田间灌溉控制系统。通过解码器来将农田中布设的流量传感器、压力传感器与电池阀连接起来,构建出一个实时通信系统,确保能够及时地获取农田灌溉数据,为灌溉方案的制定提供数据参考;农业管理者可利用计算机设备输入对应的IP地址,然后进入到农田灌溉控制页面,完成灌溉参数的设置。三是农田气象环境监测系统。能够实时采集农田所在区域的雨量与温度、湿度等参数信息,然后传输至智慧平台中,依据内置数据库的需求来明确农作物的水量需求,为节水灌溉系统的运行提供精准的参数。四是远程土壤墒情测报系统。该系统可结合实时的气象信息与农田土壤含水量,自动评估土壤墒情,并对农田灌溉水量的上限与下限值进行设定,并能够对农田的各项信息数据进行实时请求。五是远程管道压力与流量监测系统。主要是借助低功耗传感器,对农田中各条管道的压力与流量数据进行实时采集,然后传输至灌溉控制器、信息中心综合管控平台,为农业管理者制定灌溉决策提供支持。六是远程作物长势视频监测系统。主要是借助视频设备来对农作物的生长趋势数据进行实时采集,然后存储到数据库中,以便农业管理者随时随地查询农作物的生长状况,比较以往年限中灌溉与施肥方案。七是能效监测系统。通过全面分析农业节水灌溉系统运行过程中的电能消耗状况,来提出更加合理的灌溉用电量方案,从而实现电能的节约。

(四)技术控制策略

一是数据的传输层研究。针对农作物的监控信息传输,可利用物联网技术来对农作物的整个生长过程进行实时监测,一旦发现问题,可马上发出报警信息,以便相关人员及时采取措施补救。数据可通过移动数据、蓝牙及无线网络进行传输,但为确保传输过程的高效率和安全性,必须结合不同传输方式的具体特征,采取相应的技术手段进行维护,如:通常更倾向于采用无线网络传输方式,既能够满足不同农业区域的信息传输需求,还能够实现对农作物生长过程的有效监控。二是GPRS通信技术。主要是通过信息的传输来对农作物的生产过程进行全过程监控。在农业节水灌溉中应用GPRS通信技术,其优势在于利用智能手机的相互联结,即可完成信息的传输。三是数据的终端处理。数据终端可对接收到的数据信息进行处理,然后将处理结果上传到监控平台,可以结合这一处理结果来制定科学的农业节水灌溉方案,明确灌溉设备启动的时间与灌溉时长。同时,终端数据处理可以对农作物土壤的参数进行全面的分析,并将分析结果保存到数据库中,以便后续工作开展的应用。

六、强化物联网技术在智慧农业节水灌溉中的应用效果

首先,注重传感器技术的合理利用。在智慧农业节水灌溉系统中合理布设传感设备,利用无线网络向中央处理器内传输数据信息,并通过嵌入式技术和无线射频等先进科学技术的综合运用,来自动识别农业灌溉数据信息,让该灌溉系统得以灵活制动,更好地满足农业节水灌溉实际需求。其次,加大物联网产业投入力度。各地区政府部门应遵循因地制宜的原则,适当增加物联网产业投入力度,积极引入先进的物联网技术和相关设备,尽快建构出智慧农业节水灌溉系统,最后,基于智能灌溉的物联网应用。要立足于Zigbee无线传感器网络技术,打造精准的灌溉监控系统,对农作物生长的各项数据进行准确测量与获取,从而实施掌握农作物对水的需求状况,实现精准灌溉。设置专门的无线传感器,打造智能节水灌溉控制系统,更加精准的监测农田水分含量和水层高度等,从而提出更加科学的灌溉决策,实现定量灌溉。

七、结语

综上所述,在当下,传统的农业灌溉模式已经无法满足我国农业生产发展的需要,所以我国提出了智慧农业节水灌溉的理念,通过有效应用物联网技术来对农作物的生长情况、本地气候环境等进行实时监测,然后明确农作物的土壤含水量等,提出更加科学合理的灌溉策略,实现适量与适时灌溉,也可实现局部灌溉,从而避免农作物灌溉水不足或是过量,确保农作物健康生长的同时,提高水资源的利用率。

参考文献

[1]石冲貌.物联网技术在智慧农业节水灌溉中的应用[J].智慧农业导刊,2022,2(11):10-12.

[2]刘译锴.智慧灌溉在现代农业节水技术中的应用[J].集成电路应用,2022,39(05):283-285.

[3]郭晓磊.物联网技术在精准农业中的应用研究[J].种子科技,2022,40(10):136-138.

[4]李林.基于物联网技术的农业灌溉系统精准控制研究[J].农机化研究,2022,44(01):227-232.

[5]唐亮,孙瑞艺.试论物联网技术及其在农业生产中的应用[J].电脑知识与技术,2022,18(03):126-127.

[6]张晓旺.基于物联网技术在农业生产与管理信息化中的应用[J].农家参谋,2022(09):28-30.

作者:宋卫东 单位:东港市水利事务服务中心

优秀范文
相关期刊
相关文章