試析物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉中的應(yīng)用

杜斌

物聯(lián)網(wǎng)是世界公認(rèn)作為計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)與移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)之后的第三次信息產(chǎn)業(yè)熱潮。由于全球變暖、惡劣天氣增多、自然災(zāi)害接踵而至的今天，對(duì)農(nóng)作物的種植和管理有著相當(dāng)大的影響。為了減少這些影響，把物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運(yùn)用到現(xiàn)代農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉中，利用物聯(lián)網(wǎng)的基本原理和結(jié)構(gòu)體系，有效提高農(nóng)業(yè)的節(jié)水灌溉，保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。

一、物聯(lián)網(wǎng)的概述

物聯(lián)網(wǎng)的概念就是讓世間萬(wàn)物都能主動(dòng)上網(wǎng)，利用互聯(lián)網(wǎng)把物體有效連接起來(lái)，通過(guò)射頻識(shí)別技術(shù)、無(wú)線數(shù)據(jù)通訊技術(shù)等構(gòu)建出一個(gè)實(shí)時(shí)共享的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，這個(gè)概念是在二十世紀(jì)末提出的，是一個(gè)動(dòng)態(tài)的全球網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，具備基于標(biāo)準(zhǔn)和互操作通訊協(xié)議的自由組織能力，與信息化網(wǎng)絡(luò)有機(jī)結(jié)合，與自媒體、服務(wù)和企業(yè)相融合，在未來(lái)創(chuàng)造出新的互聯(lián)網(wǎng)模式。

二、 物聯(lián)網(wǎng)在我國(guó)農(nóng)業(yè)中的發(fā)展情況

我國(guó)農(nóng)業(yè)方面的發(fā)展，在科學(xué)技術(shù)的帶領(lǐng)下，為物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用創(chuàng)造了諸多便利條件。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，許多國(guó)家也開始在農(nóng)業(yè)方面引入物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的運(yùn)用，為農(nóng)業(yè)發(fā)展的各個(gè)方面都取得了突破性的進(jìn)步，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)發(fā)展上的突出貢獻(xiàn)是毋庸置疑的。

三、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉中的應(yīng)用

1、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)性結(jié)構(gòu)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉中有一套檢測(cè)體系，這套體系是建立在傳感器、 控制系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)和通信等技術(shù)的情況下，分為三個(gè)網(wǎng)絡(luò)層，網(wǎng)絡(luò)控制和感知層，是檢測(cè)、控制的終端;檢測(cè)數(shù)據(jù)傳輸層，是數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸?shù)?終端數(shù)據(jù)處理層，是所有數(shù)據(jù)匯總在一起，進(jìn)行最后的處理階段。在農(nóng)田灌溉區(qū)域，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)性結(jié)構(gòu)控制著所有區(qū)域的灌溉設(shè)備?？刂葡到y(tǒng)控制農(nóng)田灌溉自動(dòng)化，這一設(shè)置主要是在澆灌農(nóng)田的出水口上安裝控制系統(tǒng)，將信號(hào)收發(fā)情況和傳感器反射信息及時(shí)反饋給控制系統(tǒng)，來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)灌溉。澆灌開始階段，遠(yuǎn)程監(jiān)控室接收無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳遞的澆灌信息，系統(tǒng)給出指令，將灌溉調(diào)節(jié)閥門打開進(jìn)行灌溉，在供水過(guò)程中會(huì)設(shè)置報(bào)警裝置，系統(tǒng)給出灌溉水量，當(dāng)水量達(dá)到供應(yīng)值時(shí)，報(bào)警裝置會(huì)給出提示，調(diào)節(jié)閥門將自動(dòng)關(guān)閉，灌溉過(guò)程結(jié)束。

2、網(wǎng)絡(luò)無(wú)線傳感器

農(nóng)業(yè)澆灌需要大量水資源，為了更好的利用水資源不形成浪費(fèi)，在灌溉過(guò)程中節(jié)水環(huán)節(jié)很重要，節(jié)水可以運(yùn)用無(wú)線傳感技術(shù)。無(wú)線傳感技術(shù)就是將無(wú)線個(gè)域網(wǎng)自由組合，這種技術(shù)是一種低復(fù)雜度、近距離、低消耗、慢速率且低成本的無(wú)線通訊技術(shù)，信息容量大，可信度高是這種通訊技術(shù)的特點(diǎn)，組成部分有四個(gè)，分別是使用層、控制層、物理層、網(wǎng)絡(luò)層。以往的傳輸系統(tǒng)運(yùn)用有線傳輸網(wǎng)絡(luò)，具有成本高、網(wǎng)絡(luò)布線復(fù)雜、靈活性不強(qiáng)、出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)不易解決、推廣性不強(qiáng)等諸多弊端，利用網(wǎng)絡(luò)無(wú)線傳感技術(shù)解決了傳統(tǒng)的有線傳輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的問(wèn)題，在控制大棚室內(nèi)溫度、空氣濕度、土壤酸堿度方面具有突出貢獻(xiàn)。

3、系統(tǒng)在供電方面的策略

物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉中是根據(jù)無(wú)線傳感器信息節(jié)點(diǎn)和無(wú)線電磁閥來(lái)實(shí)現(xiàn)整個(gè)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)最關(guān)鍵的部分，這種系統(tǒng)具有分布廣泛的特征，需要應(yīng)用大量電池，導(dǎo)致其更換電池較為頻繁。如何才能解決這一問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)既節(jié)能又環(huán)保的做法，在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建立時(shí)，電池背板盡量選擇太陽(yáng)能電池板，只要有陽(yáng)光就可以重復(fù)利用，選擇合適的節(jié)能措施也很重要，一般有兩種方式，一種是在無(wú)線通訊模塊上選用耗能低的通訊設(shè)備，另一種是電壓調(diào)節(jié)功率管理上，分區(qū)域、選擇動(dòng)態(tài)可控制的技術(shù)，比方說(shuō)在灌溉完畢的農(nóng)田區(qū)域中，將電磁閥電源和傳感器關(guān)閉，只開放需要的區(qū)域，來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)能目的，降低供電需求量。

4、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)中具有哪些顯著特征

在管理方面，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)就是對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)整合定義并且對(duì)其維護(hù)，加以分析進(jìn)行管理。與此同時(shí)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還可以使系統(tǒng)能夠正常的運(yùn)行，對(duì)用戶的賬戶、文件、信息加以保護(hù)，使用戶信息完整不被侵害，在未知領(lǐng)域中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也可以實(shí)現(xiàn)規(guī)范化管理。在調(diào)控方面，可以有效的將土壤信息收集起來(lái)，利用數(shù)據(jù)進(jìn)行分析制定合理化澆灌方針，利用遠(yuǎn)程操作系統(tǒng)調(diào)控噴灌機(jī)，徹底實(shí)現(xiàn)灌溉自動(dòng)一體化。在查詢搜索信息方面，可以用不同方法進(jìn)行搜索，比方說(shuō)利用點(diǎn)位查詢、空間查詢等，將結(jié)果整合起來(lái)用表格的形式或其他形式生動(dòng)的展現(xiàn)出來(lái)，讓技術(shù)人員一目了然的掌握灌溉信息。

總而言之，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)發(fā)展中起到了至關(guān)重要的作用，是多項(xiàng)信息技術(shù)的融合體，是我國(guó)農(nóng)業(yè)未來(lái)發(fā)展中大步前進(jìn)的重要標(biāo)志。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的出現(xiàn)，為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉從設(shè)想到實(shí)際應(yīng)用搭建了很好的平臺(tái)，物聯(lián)網(wǎng)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉中逐步成熟，深度、廣度、維度不斷增加，農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)共享指日可待。將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運(yùn)用到農(nóng)業(yè)節(jié)水環(huán)節(jié)中，有效地降低了水資源的浪費(fèi)現(xiàn)象，相應(yīng)國(guó)家號(hào)召，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目的，為穩(wěn)定農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率做出了突出貢獻(xiàn)。

（作者單位：730000甘肅亞盛亞美特節(jié)水有限公司）