農業環境中無線傳感器網絡系統的運用范文

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摘要：

隨著我國農業技術的進一步發展，精細農業已經成為未發展的主要趨勢。精細農業需要在農業生產過程當中進行精細化數據采集、精準控制。而這些靠傳統的人工操作則精準程度不高。無線傳感器網絡系統的應用給現代農業的精細化發展開辟了新的天地。無線傳感器網絡系統是一種以無線傳感器節點為終端的，無中心節點的全分布式系統。各無線傳感節點與路由節點通信，各路由節點與協調器通信，協調器通過移動服務器與計算機、手機等進行通信。無線傳感器網絡系統的應用主要集中在與環境、設施相關的農業生產當中。

關鍵詞：

無線傳感器；網絡系統；農業；環境；監測

1技術分析

無線傳感器網絡系統是一種以無線傳感器節點為終端的，無中心節點的全分布式系統。各無線傳感節點與路由節點通信，各路由節點與協調器通信[1]，協調器通過移動服務器與計算機、手機等進行通信。基于無線傳感器網絡系統在農業中應用的系統架構基本模型，如圖1所示。整個系統可以分為3個部分：無線傳感器網絡部分，廣域網（移動網絡或Internet）部分，遠端用戶部分。各傳感器節點集成有傳感器模塊、控制器模塊、通信模塊和電源模塊等，它們以無線通信方式，通過分層的網絡通信協議和分布式算法，可自行組織快速地構建網絡系統，傳感器節點間具有良好的協作能力；傳感器集成形式多樣，可探測包括溫度、濕度、噪聲、光照度、壓力、移動物體的大小、速度與方向等諸多人們感興趣的物理現象；通過網關，無線傳感器網絡可以接入Internet/Intranet，從而將采集到的信息回傳給遠程的終端用戶。

2主要應用

2.1溫室自控系統溫室自控系統是通過無線傳感器網絡構建一個集測量與控制于一體的自動化系統。通過無線傳感器網絡系統采集溫室內的溫度、濕度、光照、二氧化碳含量、氧氣含量等與溫室農作物相關的數據信息，然后進行分析，并通過無線傳感網絡系統控制風機、電機等設施，從而達到自動通風、自動加熱、自動制冷等精準自動化控制[1]。

2.2自動灌溉系統自動灌溉系統也是利用指定投放的無線傳感器終端獲取溫室或大田中的降水量、pH值、土壤濕度、氣溫等值，然后通過分析系統針對農作物特點進行科學的分析與計算，做出灌溉決策，最終通過灌溉指令驅動電機、水泵實現自動灌溉的功能。

2.3環境檢測系統環境檢測也是無線傳感器網絡系統的重要應用，例如對于森林環境的監測，人工巡山已經十分落后，那么如何有立效及時發現森林環境的變化，通過布置無線傳感器節點進行自動監測的方式十分有效，對于森林火災的預防、報警等有著十分重的作用。

2.4動植物生理生態檢測系統當前，畜牧業作為農業的一支也正在逐步實現精細化，通過布置多層次的無線傳感器網絡檢測系統，對牲畜家禽、水產養殖、稀有動物的生活習性、環境、生理狀況及種群復雜度進行觀測研究，可以實現對動植物生理生態的掌握。

2.5農業運輸管理系統農業生產的很多產品是需要在一定的溫度控制范圍內進行運輸的，如果不在范圍內運輸則會使農產品新鮮程度下降或者腐爛變質等，如果在未察覺情況下銷售給消費者就有可能造成嚴重影響。因此，通過無線傳感節點感應運輸途中車廂內的溫度、濕度值等并實時調控、報警，可以精準化保證農產品質量。

3小結

縱觀農業發展長河，今后精細化農業、自動化農業、智能農業必將成為大的發展趨勢，作為科研人員一定要積極探索讓新技術服務農業，為農業創造更大價值。

參考文獻

[1]李珂,楊雪,舒爽,等.適用于無線傳感器網絡太陽能系統的MPPT算法[J].清華大學學報(自然科學版),2011,(5).

作者：王虎 單位：吉林日報社