無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用現(xiàn)狀及存在問題

龔志遠，張 偉，劉燕德，吳至境，謝慶華，周 鑫

（華東交通大學光機電及應(yīng)用研究所，江西南昌330013）

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用現(xiàn)狀及存在問題

龔志遠，張 偉，劉燕德＊，吳至境，謝慶華，周 鑫

（華東交通大學光機電及應(yīng)用研究所，江西南昌330013）

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)作為一種結(jié)合多種先進技術(shù)于一體的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，將其應(yīng)用于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，可使農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)、經(jīng)營和管理等過程高效化，進一步節(jié)省成本，提高經(jīng)濟效益。介紹了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的原理和技術(shù)特點，對國內(nèi)外無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀進行了概述，總結(jié)了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在農(nóng)業(yè)應(yīng)用中存在的問題。

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)；智能化農(nóng)業(yè)；現(xiàn)代農(nóng)業(yè)

隨著自然資源和環(huán)境約束的加劇，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)要在數(shù)量和質(zhì)量實現(xiàn)進一步提升，需要摒棄資源消耗型的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)模式，充分利用資源，發(fā)展規(guī)模化和集約化，同時確保自然環(huán)境安全，發(fā)展可持續(xù)農(nóng)業(yè)。這對農(nóng)業(yè)的發(fā)展提出了更高的要求，使得現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展向精準農(nóng)業(yè)的方向邁進，需要利用高新技術(shù)和科學的管理手段對資源進行優(yōu)化整合，并對農(nóng)作物生長進行適時適度的調(diào)控，充分發(fā)揮其生長潛力，增強其對病蟲害等疫情的抵抗能力，提高其優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)能力。隨著智能傳感技術(shù)、機械電子技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，遠程控制和智能化控制等現(xiàn)代化控制技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，而無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)則是上述技術(shù)的綜合產(chǎn)物。在國外，2003年發(fā)布的未來預(yù)測技術(shù)發(fā)展報告中將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)列為改變世界的十大新技術(shù)之一［1－2］。在國內(nèi)，《國家中長期科學與技術(shù)發(fā)展規(guī)劃（2006—2020）》把無線寬帶通信、自組網(wǎng)絡(luò)與通信、智能感知等技術(shù)列為我國中長期重點發(fā)展的前沿科學技術(shù)［3］。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有高效、智能化及網(wǎng)絡(luò)化等諸多優(yōu)點，在精確農(nóng)業(yè)領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價值。

國內(nèi)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用研究在時間上幾乎和發(fā)達國家同步啟動，但整體比較薄弱。1999年中國科學院在《信息與自動化領(lǐng)域研究報告》中提出重點地區(qū)災(zāi)害實時監(jiān)控、預(yù)警與決策示范系統(tǒng)項目，并首次提出應(yīng)用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。之后，中科院等成立了相關(guān)的研發(fā)中心，并開展了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的重大研究項目。同時，國內(nèi)的許多高校和科研單位相繼開展無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究。清華大學等開展了傳感器定位與數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)等研究，重慶大學開展了無線傳感網(wǎng)絡(luò)在嵌入式系統(tǒng)等領(lǐng)域的研究，華東交通大學射頻通信與傳感器網(wǎng)絡(luò)實驗室開展了無線傳感網(wǎng)絡(luò)射頻電路系統(tǒng)、量子傳感器、智慧交通傳感網(wǎng)和多媒體傳感網(wǎng)等研究［1］。張穎等［4］設(shè)計了基于超低功耗MCU芯片和無線收發(fā)器芯片的多環(huán)境采集功能無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。張瑞瑞等［5］設(shè)計了基于ATMEGA128L單片機和CC1000射頻芯片的無線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點通信電路。楊樹森等［6］設(shè)計了無線傳感網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫軟件和網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建方案。隨著無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用日益廣泛，為使更廣大的農(nóng)業(yè)科技人員了解這一新興技術(shù)，筆者對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的原理及其在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀進行概述，并對其在農(nóng)業(yè)應(yīng)用中存在的問題進行總結(jié)。

1 原理和技術(shù)特點

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（Wireless Sensor Network，WSN）是由部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)大量的廉價小型或微型傳感器節(jié)點組成，經(jīng)過自帶的無線通信裝置通過自組網(wǎng)的形式連接組成一個智能網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，從而協(xié)作采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中傳感器所感應(yīng)的信息，經(jīng)過一定處理后發(fā)送至服務(wù)器，并最終通過客戶端呈現(xiàn)給用戶［7］，是一種涉及無線傳輸技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、嵌入式技術(shù)、微電子技術(shù)和傳感器技術(shù)等多學科多領(lǐng)域的技術(shù)。其可在各種無人值守的環(huán)境中工作，因此在很多行業(yè)和領(lǐng)域都具有巨大的應(yīng)用價值，具有非常廣闊的市場前景［8］。

1.1 基本結(jié)構(gòu)

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)由傳感器節(jié)點、中心匯聚節(jié)點、數(shù)據(jù)處理中心、網(wǎng)絡(luò)收發(fā)裝置、手機和電腦等客戶端組成［9－10］（圖1）。傳感器節(jié)點通常按照實際測量需要部署在感知區(qū)域內(nèi)，每個傳感器節(jié)點能將采集的數(shù)據(jù)通過無線發(fā)射裝置傳輸至中心節(jié)點，中心節(jié)點再通過有線或無線的方式與本地數(shù)據(jù)處理中心相連接，同時將本地數(shù)據(jù)處理中心和控制平臺聯(lián)入互聯(lián)網(wǎng)，用戶使用手機或者電腦連接互聯(lián)網(wǎng)就能獲取監(jiān)控區(qū)域內(nèi)傳感器反饋的數(shù)據(jù)信息，并且可根據(jù)需要對相應(yīng)設(shè)備進行遠程控制和管理。

傳感器節(jié)點通常包含傳感器單元、存儲單元、微處理器單元、通信單元以及電源單元［11－12］（圖2）。它具有小功率、小尺寸、低成本、多功能等特點，此外可根據(jù)實際需要在傳感器節(jié)點中配備GPS裝置，以獲取傳感器節(jié)點的具體部署位置，進而及時獲取現(xiàn)場事件發(fā)生的具體位置。

1.2 通信協(xié)議

通信協(xié)議是指雙方實體完成通信或服務(wù)必須遵循的規(guī)則和約定。協(xié)議定義了數(shù)據(jù)單元使用的格式，信息單元應(yīng)該包含的信息與含義、連接方式以及信息發(fā)送和接收的時序。隨著通信技術(shù)的發(fā)展，短距離高效率的無線通信技術(shù)成為熱點。同時，家居智能化、網(wǎng)絡(luò)化，工業(yè)控制系統(tǒng)的智能化、網(wǎng)絡(luò)化等都需要成本更低、短距離、低功耗，同時具備組網(wǎng)能力強等優(yōu)點的無線通信技術(shù)標準。在此背景下，ZigBee無線通信技術(shù)應(yīng)運而生。ZigBee技術(shù)聯(lián)盟于2001年成立，并在2005年發(fā)布該通信標準的首個公開版本，2007年又發(fā)布了趨于成熟的第2個公開版本。其主要特點：1）功耗低。在待機狀態(tài)下，普通的干電池能夠支撐使用半年到1年的時間。2）短距離。數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠行Ь嚯x為10～100m。3）成本低。協(xié)議簡單緊湊，且可以免除協(xié)議專利費。4）組網(wǎng)容量大。能夠采用星型、網(wǎng)狀和鱗狀等布置結(jié)構(gòu)，最大可匯聚6萬多個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。因此，與其他無線通信協(xié)議相比較（表），其非常適合傳輸數(shù)據(jù)信息量比較小的工業(yè)自動化控制設(shè)備和農(nóng)業(yè)自動化控制設(shè)備等的數(shù)據(jù)信息，是當前應(yīng)用比較廣泛的一種無線通信協(xié)議，應(yīng)用于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)環(huán)境中具有明顯優(yōu)勢。

圖2 無線傳感器節(jié)點的構(gòu)成單元Fig.2 Component units of wireless sensor nodes

表 不同無線通信協(xié)議的技術(shù)指標Table Technical indicators of different wireless communication protocols

2 應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1 農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測

2004年我國出現(xiàn)了第一臺農(nóng)作物生長培育環(huán)境信息監(jiān)測設(shè)備。由于采用有線連接，系統(tǒng)比較復(fù)雜，故障發(fā)生率較高，導致維護成本較高，因此使用并不廣泛，但在當時應(yīng)用該設(shè)備也取得了一定的成效［13］。杭州齊格科技有限公司和浙江農(nóng)科院共同研發(fā)了遠程農(nóng)作物管理系統(tǒng)［14］，該系統(tǒng)利用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對農(nóng)田的光照、溫濕度和降雨量等環(huán)境信息進行監(jiān)控，并將這些無線傳感器收集的各項環(huán)境信息傳輸至數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器進行存儲和分析。安徽省農(nóng)業(yè)科技示范園應(yīng)用無線傳感網(wǎng)絡(luò)精準農(nóng)業(yè)監(jiān)測系統(tǒng)，利用土壤溫度、濕度傳感器和光照傳感器等對花卉大棚內(nèi)的環(huán)境狀況進行監(jiān)測［15］。

在國外，最先將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的是英特爾公司，其在2002年于美國俄勒岡州建立了世界上第一個智慧型無線葡萄園［16－17］。該葡萄園主要是將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點按照一定的要求安裝在整個葡萄園中，每隔1分鐘就對葡萄園中的溫度、濕度、光照度以及土壤的養(yǎng)分含量等環(huán)境信息進行1次采集，通過對長期監(jiān)控數(shù)據(jù)進行分析，便能有效掌握園區(qū)內(nèi)多種環(huán)境因素對葡萄生長的影響，從而調(diào)控園區(qū)的環(huán)境使葡萄處于最優(yōu)的生長環(huán)境中，確保葡萄的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)。

此外，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用在動物養(yǎng)殖環(huán)境的監(jiān)測和農(nóng)田洪澇災(zāi)害和環(huán)境污染狀況的監(jiān)測等。董方武等［18］基于ZigBee技術(shù)的無線傳感器節(jié)點，并且通過該節(jié)點設(shè)計出了一套監(jiān)測禽類養(yǎng)殖環(huán)境的無線傳感網(wǎng)絡(luò)和控制系統(tǒng)。經(jīng)過實踐測試，該系統(tǒng)各項功能均能滿足監(jiān)控要求，能夠比較順利地指導禽類的養(yǎng)殖作業(yè)。紀濱等［19］通過ZigBee網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將豬舍內(nèi)的傳感器和風機等機電設(shè)備等連接起來組成實時監(jiān)控系統(tǒng)，對豬舍內(nèi)的環(huán)境和幼豬的生活狀況進行實時監(jiān)控，并提出了能夠有效增加數(shù)據(jù)傳輸速率并減少傳輸延時和數(shù)據(jù)丟包率的有效算法。

2.2 節(jié)水灌溉

在國內(nèi)，馮友兵等［20－22］設(shè)計了一個用于遠程傳輸農(nóng)作物需水信息的無線傳感網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以為定時、定量灌溉提供可靠依據(jù)，達到節(jié)能節(jié)水灌溉的目的。楊婷［23］等設(shè)計了基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的自動滴灌控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以檢測環(huán)境溫度、土壤溫濕度以及光照的變化，利用傳感器反饋的信號對滴灌系統(tǒng)做出精確的控制，實現(xiàn)自動精確滴灌。高軍等［24］將基于ZigBee技術(shù)的無線傳感網(wǎng)絡(luò)與GPRS網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，設(shè)計出了一套能夠根據(jù)土壤的各項指標參數(shù)和農(nóng)作物的需水規(guī)律進行精準灌溉的控制系統(tǒng)，有效解決了農(nóng)業(yè)用水利用率低下的問題。張俊濤［25］等針對當前農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測的需求，設(shè)計了一套基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的果樹精準灌溉系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用ZigBee技術(shù)與GPRS網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的體系結(jié)構(gòu)，基于CC2530芯片設(shè)計無線傳感節(jié)點，并配套了相關(guān)軟件。無線傳感器節(jié)點對其所在區(qū)域的土壤濕度信息進行實時監(jiān)測，根據(jù)果樹的合理需水量以及土壤的綜合狀況，對灌溉進行精準控制，可應(yīng)用于溫室、果園等區(qū)域，有助于提高果樹產(chǎn)量。

2.3 農(nóng)業(yè)機械作業(yè)

由于農(nóng)業(yè)種植規(guī)模化和勞動力成本的提高，以及農(nóng)業(yè)的規(guī)模化發(fā)展，農(nóng)業(yè)機械自動化與智能化程度越來越高，無人駕駛的智能農(nóng)業(yè)車輛得到了廣泛的研究應(yīng)用。農(nóng)業(yè)智能車輛的導航方式主要為GPS和視覺，基于GPS導航的農(nóng)業(yè)智能車輛已在國內(nèi)外有了較多應(yīng)用。CCD視覺傳感作為一種應(yīng)用于移動機器人的新興傳感技術(shù)［26］，在農(nóng)業(yè)智能車輛中也得到廣泛的應(yīng)用。日本知名農(nóng)業(yè)機械專家Noguchi教授研究的無人駕駛拖拉機［27］已在實際生產(chǎn)中得到應(yīng)用。中國農(nóng)業(yè)大學和南京農(nóng)業(yè)大學針對農(nóng)業(yè)移動機器人自動導航過程中檢測障礙物的問題，研究得出能夠滿足機器人線性檢測和實時檢測障礙物的算法［28］。美國約翰迪爾公司推出的可以實現(xiàn)播種、收割以及施藥和施肥測定野外作業(yè)的“綠色之星”系統(tǒng)［29］，其通過裝有衛(wèi)星收發(fā)裝置的收割機將測得的實際產(chǎn)量經(jīng)過存儲分析后，指導施肥機、播種機根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)信息完成合理施肥密植，達到利用較少資源投入增加經(jīng)濟效益的目的。

此外，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在水質(zhì)監(jiān)測、水果蔬菜糧食的儲存、農(nóng)作物蟲害監(jiān)測、農(nóng)作物施肥噴藥、水產(chǎn)養(yǎng)殖等方面都得到了應(yīng)用。綜上所述，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用可概括為：1）溫室環(huán)境監(jiān)控，通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)對土壤溫濕度、空氣溫濕度、氣壓、光照強度和二氧化碳濃度等的測定來調(diào)控溫室環(huán)境，使作物處于最佳的生長環(huán)境。2）節(jié)水灌溉水肥一體化。3）大面積農(nóng)作物種植區(qū)域環(huán)境監(jiān)控，與溫室環(huán)境的應(yīng)用大同小異，主要是對土壤溫濕度和光照強度等環(huán)境信息的監(jiān)測。

3 存在的問題

首先是安全問題。無線傳感器的很多網(wǎng)絡(luò)參數(shù)和密鑰都是在節(jié)點布置后由其進行握手協(xié)商形成，無法進行事先配置。同時，其通常運行在無線信道開放和無人值守的環(huán)境中，給網(wǎng)絡(luò)通信安全提出了很大的挑戰(zhàn)。除了信息的篡改、泄露等傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全問題，黑客能夠攻擊并獲取節(jié)點中的物理和安全等信息，進而控制部分或者整個網(wǎng)絡(luò)。其次，長時間以及惡劣環(huán)境狀態(tài)下運行的穩(wěn)定性問題。無線傳感器一般分布在比較復(fù)雜的農(nóng)業(yè)環(huán)境中，會因為天氣等原因造成失靈，甚至會因為雷電造成永久性損壞。再次，不同設(shè)備間的兼容性問題。由于不同設(shè)備可能采用不同的通訊協(xié)議，造成現(xiàn)有節(jié)點與后續(xù)新增的節(jié)點不兼容。此外，與其他網(wǎng)絡(luò)平臺的融合性問題，如與時下熱門的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)平臺進行融合，便于后期的升級管理。最后，無線信號在傳輸中的衰減問題。

盡管無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用存在上述問題，但其作為一種結(jié)合了多種先進技術(shù)為一體的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，為高效可持續(xù)農(nóng)業(yè)的發(fā)展提供了一種便利而先進的信息采集和處理方式。隨著對上述問題的不斷改進，其在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用將具有更廣闊的前景，成為助推未來農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要工具。

［參考文獻］

［1］朱紅松，孫利民.無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀［J］.中興通訊技術(shù)，2009（5）：1－5，15.

［2］Yu X，Wu P，Han W，et al.A survey on wireless sensor network infrastructure for agriculture［J］.Computer Standards ＆Interfaces，2013，35（1）：59－64.

［3］李鳳保，李 凌.無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)綜述［J］.儀器儀表學報，2005，26（S2）：559－561.

［4］張 穎，趙曉虎，苗全利，等.基于環(huán)境信息監(jiān)測的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點設(shè)計［J］.電子設(shè)計工程，2011，19 （12）：71－74.

［5］張瑞瑞，趙春江，陳立平，等.農(nóng)田信息采集無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點設(shè)計［J］.農(nóng)業(yè)工程學報，2009，25（11）：213－218.

［6］楊樹森，周小佳，閻 斌.無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用［J］.計算機技術(shù)與發(fā)展，2008，18（9）：170－172.

［7］Polastre J，Szewczyk R，Mainwaring A，et al.Analysis of Wireless Sensor Networks for Habitat Monitoring ［J］.Ad Hoc ＆Sensor Wireless Networks，2003，47：399－423.

［8］頓文濤，谷小青，王力斌，等.基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的農(nóng)業(yè)溫室環(huán)境測控系統(tǒng)研究［J］.現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2013 （5）：203－204.

［9］Aqeel－ur－Rehman，Abbasi A Z，Islam N，et al.A review of wireless sensors and networks＇applications in agriculture［J］.Computer Standards ＆Interfaces，2014，36（2）：263－270.

［10］李良民，方 逵，熊大紅.無線傳感器網(wǎng)絡(luò)及其在生豬養(yǎng)殖中的應(yīng)用［J］.計算機與現(xiàn)代化，2011（12）：171－175.

［11］Akyildiz I F，Su Weilian，Cayirci E.A survey on sensor network［J］.IEEE Communications Magazine，2002，8：102－114.

［12］任豐原，黃海寧，林 闖.無線傳感器網(wǎng)絡(luò)［J］.軟件學報，2003，14（7）：1282－1291.

［13］鐘 翔，李 剛，張桂英，等.無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及其在畜禽舍環(huán)境監(jiān)控中的應(yīng)用［J］.中國家禽，2012，34（22）：41－43.

［14］陶夢江，趙繼聰，秦 魏.無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及其在農(nóng)業(yè)自動化中的應(yīng)用［J］.科技傳播，2010（9）：129，139.

［15］高 峰，盧尚瓊，徐青香，等.無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在設(shè)施農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用進展［J］.浙江林學院學報，2010，27 （5）：762－769.

［16］Vuran M C，Dong X，Preston K.Wireless Underground Sensor Networks：System in Support of Future Agriculture［J］.Journal of Nanotechnology in Engineering ＆Medicine，2013，4（2）：20－24.

［17］唐 珂.國外農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展及對我國的啟示［J］.中國科學院刊，2013（6）：700－707.

［18］董方武，詹重泳.無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在禽舍環(huán)境自動監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用［J］.黑龍江畜牧獸醫(yī)，2009（8）：21－23.

［19］紀 濱，朱偉興，李先鋒，等.豬舍固定攝像背景去除法［J］.計算機應(yīng)用研究，2011，28（9）：3585－3587.

［20］馮友兵，張榮標，沈 敏.面向精確灌溉的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建［J］.農(nóng)業(yè)機械學報，2009，40（1）：56－59.

［21］湯文亮，周長雨.基于半馬爾科夫鏈的中小堤壩WSN節(jié)點能耗研究［J］.華東交通大學學報，2014（3）：124－129.

［22］馮友兵，張榮標，谷國棟.無線傳感網(wǎng)絡(luò)在節(jié)水灌溉中的應(yīng)用研究［J］.中國農(nóng)村水利水電，2007（2）：24－26.

［23］楊 婷，汪小旵.基于CC2430的無線傳感網(wǎng)絡(luò)自動滴灌系統(tǒng)設(shè)計［J］.計算機測量與控制，2010，18（6）：1332－1334，1338.

［24］高 軍，豐光銀，黃彩梅.基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)水灌溉控制系統(tǒng)［J］.現(xiàn)代電子技術(shù)，2010，33（1）：204－206.

［25］張俊濤，李 媛，陳曉莉.基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的果樹精準灌溉系統(tǒng)［J］.農(nóng)機化研究，2014（2）：183－187.

［26］DeSouza GN，Kak AC.Vision for Mobile Robot Navigation：A Survey［J］.IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence，2002，24（2）：237－267.

［27］Noguchi N，Terao H.Path planning of an agricultural mobile robot by neural network and genetic algorithm ［J］.Computers ＆Electronics in Agriculture，1997，18（2－3）：187－204.

［28］周 俊，程嘉煜.基于機器視覺的農(nóng)業(yè)機器人運動障礙目標檢測［J］農(nóng)業(yè)機械學報，2011，42（8）：154－158.

［29］吳 佩.玉米免耕播種施肥機實現(xiàn)農(nóng)業(yè)精準作業(yè)［J］.北京農(nóng)業(yè)，2012（4）：36.

（責任編輯：黃筑斌）

Application Status and Existing Problems of Wireless Sensor Network in Agriculture

GONG Zhiyuan，ZHANG Wei，LIU Yande＊，WU Zhijng，XIE Qinghua，ZHOU Xin
（Institute of Optics－Mechanics－Electronics Technology and Application（OMETA），East China Jiaotong University，Nanchang，Jiangxi 330013，China）

Wireless sensor network is a network system combined with multiple advanced technologies，the application in modern agriculture could make the production，operation and management of agriculture more efficient，and thus enhance the economic benefits.In this paper the principles and technical characteristics of wireless sensor networks were reviewed，as well as agriculture research status at home and abroad using wireless sensor networks were analyzed，and finally，the issues of wireless sensor networks in agricultural application were summarized.

wireless sensor networks；intelligent agriculture；modern agriculture

S126；TP212.9

A

1001－3601（2016）08－0360－0144－04

2015－11－15；2016－07－12修回

國家863計劃課題（2012AA101904）；國家863計劃課題（2012AA101906）；江西省研究生創(chuàng)新專項資金資助項目（YC 2015－S240）；江西省光電檢測工程技術(shù)研究中心資助項目［贛科發(fā)財字（2012）155］

龔志遠（1966－），男，副教授，從事機電一體化技術(shù)研究。E－mail：gongzhiyuan0514＠163.com

＊通訊作者：劉燕德（1967－），女，教授，博士，從事農(nóng)業(yè)精準管理與數(shù)字化研究。E－mail：hbzw2011＠163.com