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大田农业节水物联网技术运用探析

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  摘要    农业是我国基础产业,一直是我国的发展重点。如何实现农业高效高质生产一直是农业发展的目标。随着信息科技技术水平的快速提高,也为农业发展提供了良好的条件,物联网技术逐渐在农业节水灌溉中得到了应用,并有效实现了农业灌溉水平的提升。本文针对大田农业节水物联网技术的运用进行了探讨,以期对其技术应用进行深入了解并加以应用。
  关键词    大田农业;节水灌溉;物联网技术
  中图分类号    S126        文献标识码    A        文章编号   1007-5739(2019)10-0132-01
  在新时期环境下,物联网技术应用越来越广泛,作为一种新型的信息科技技术,具有显著的优势,在大田农业节水灌溉中的应用,也有效实现了农业管理的信息化和智能化,是未来农业发展的主要方向。大田农业节水物联网技术的应用,对农业发展具有改革性意义,本文对其在大田农业节水灌溉中的运用探讨如下。
  1    物联网技术概述
  物联网是一种综合型技术,涉及计算机技术、互联网技术、地理信息技术和通信技术等,发展前景广泛。物联网技术具有互联性、感知性和智能性等特点。互联性主要體现在互联网技术的应用上,互联网技术是物联网的核心,物联网将有线和无线网络同互联网进行了有效结合,把所需要的信息通过网络进行及时传输;感知性主要体现在传感设备的应用方面;物联网具有智能处理和智能控制的能力,将传感器和计算机实现连接,不仅将智能控制与传感器进行结合,还运用了多种先进的技术[1]。
  2    大田农业节水物联网技术运用
  在现代化农业灌溉的环境条件下,物联网技术在农业的节水灌溉中应用,形成了传感器、通信、控制和计算机等技术综合应用的监测体系,此系统可以分成3层网络层,分别是网络的感知与控制层、监测数据的传输层和数据终端的处理层,实现对信息进行采集和控制目的。
  2.1    网络感知与控制层对大田农业水分情况进行获取
  大田土壤中的水分含量会对植物的生长产生直接影响,且土壤中的水分与养分是植物生长中能够通过人为方式进行调控的主要因素。土壤水分监测是农业节水灌溉中的重要内容。网络感知与控制层通过信息数据对土壤水分实现量化分析,在监测的控制区各个角落都分布有传感信息的节点,可定时对监测区域内土壤的水分情况进行监测,并把采集的信息在节点进行初步处理,然后向数据的传输层传递[2]。对作物需水的信息感知和获取可以通过取样测试法、定位测定法和遥感技术等实现。
  2.2    数据传输层对获取的土壤信息进行传输
  数据传输层将从节点汇聚而来的大田土壤信息数据,借助无线通信向网关传送,并将路由协议与网络安全协议进行结合,把信息数据安全地向控制中心传输。由于农业信息的获取时效性要求并不高,因而在传输中存在延时并不会对农业生产产生很大影响。农业物联网应用的通信技术也有多种,主要有ZigBee通信技术、分组无线的服务技术(GPRS)、无线局域网以及蓝牙等方式。其中,ZigBee技术在农业物联网短距离和低传输速率要求中应用较多;无线局域网技术能够延长无线网络通信的距离,拓展其覆盖面积,具有成本低和兼容性强等优点;GPRS有着快捷性登录、实时在线和高速传输等优点;蓝牙传输技术主要是通过带蓝牙功能的设备进行蓝牙连接,然后传输数据,具有传输速度快和抗外界干扰能力强等优点。比如,无线局域网技术的应用是通过建立相应的信号传输模型,将大田玉米的种植密度、土壤水分以及网络射频的线号情况进行联系,从而实现信息分析和传输。
  2.3    数据终端处理层对灌溉的决策进行制定
  数据终端的处理层其实就是传输信息终端和控制终端。物联网系统监测中心处理收集的土壤信息数据,将数据向监控平台进行传输,这时用户就根据获得的实际土壤湿度的信息数据以及决策信息控制灌溉设备开启命令。同时,相应控制终端将采集、传输来的信息数据在数据库中进行存储,此时人们若想了解农作物的生长环境以及土壤的湿度参数,就可以通过数据库提取信息。另外,为了便于数据的读取,控制终端还要设计出可显示的界面,使人们能够更直观地进行操作和管理[3-4]。物联网技术农业节水灌溉系统的数据处理层,能够根据墒情监测以及灌溉决策实现大田节水灌溉,通过网络模块对大田农业气温情况、空气的相对湿度以及光照进行持续监测,并在此数据基础上实现灌概与施肥的控制。在国外还研究出了墒情信息的监测和灌溉决策的控制系统,通过地表监测站将大气温度、土壤湿度和降雨等信息向气象局及时上报,从而明确农作物的灌溉决策。
  3    结语
  综上所述,物联网技术是一种先进的信息科技技术,具有诸多优点,并应用于许多行业。物联网技术在大田农业节水灌溉中的应用,将推动农业的现代化管理发展,为了促进其更好的应用,还需要对此技术不断进行研究和完善。
  4    参考文献
  [1] 田宏武,郑文刚,李寒.大田农业节水物联网技术应用现状与发展趋势[J].农业工程学报,2016,32(21):1-12.
  [2] 王连胜,夏冬艳,汪源,等.物联网技术在现代农业节水灌溉中的应用研究[J].科技与创新,2018(3):48-51.
  [3] 王晓燕.物联网技术在现代农业节水灌溉中的应用[J].水科学与工程技术,2015(6):45-47.
  [4] 赵伶俐.基于物联网的智能节水灌溉系统的研究[J].节水灌溉,2015(8):84-85.
  作者简介   陈文凭(1985-),女,山东禹城人,中级农艺师,从事农业技术推广工作。
  收稿日期   2019-01-25
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