农业环境中无线传感器网络系统的运用范文

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摘要：

随着我国农业技术的进一步发展，精细农业已经成为未发展的主要趋势。精细农业需要在农业生产过程当中进行精细化数据采集、精准控制。而这些靠传统的人工操作则精准程度不高。无线传感器网络系统的应用给现代农业的精细化发展开辟了新的天地。无线传感器网络系统是一种以无线传感器节点为终端的，无中心节点的全分布式系统。各无线传感节点与路由节点通信，各路由节点与协调器通信，协调器通过移动服务器与计算机、手机等进行通信。无线传感器网络系统的应用主要集中在与环境、设施相关的农业生产当中。

关键词：

无线传感器；网络系统；农业；环境；监测

1技术分析

无线传感器网络系统是一种以无线传感器节点为终端的，无中心节点的全分布式系统。各无线传感节点与路由节点通信，各路由节点与协调器通信[1]，协调器通过移动服务器与计算机、手机等进行通信。基于无线传感器网络系统在农业中应用的系统架构基本模型，如图1所示。整个系统可以分为3个部分：无线传感器网络部分，广域网（移动网络或Internet）部分，远端用户部分。各传感器节点集成有传感器模块、控制器模块、通信模块和电源模块等，它们以无线通信方式，通过分层的网络通信协议和分布式算法，可自行组织快速地构建网络系统，传感器节点间具有良好的协作能力；传感器集成形式多样，可探测包括温度、湿度、噪声、光照度、压力、移动物体的大小、速度与方向等诸多人们感兴趣的物理现象；通过网关，无线传感器网络可以接入Internet/Intranet，从而将采集到的信息回传给远程的终端用户。

2主要应用

2.1温室自控系统温室自控系统是通过无线传感器网络构建一个集测量与控制于一体的自动化系统。通过无线传感器网络系统采集温室内的温度、湿度、光照、二氧化碳含量、氧气含量等与温室农作物相关的数据信息，然后进行分析，并通过无线传感网络系统控制风机、电机等设施，从而达到自动通风、自动加热、自动制冷等精准自动化控制[1]。

2.2自动灌溉系统自动灌溉系统也是利用指定投放的无线传感器终端获取温室或大田中的降水量、pH值、土壤湿度、气温等值，然后通过分析系统针对农作物特点进行科学的分析与计算，做出灌溉决策，最终通过灌溉指令驱动电机、水泵实现自动灌溉的功能。

2.3环境检测系统环境检测也是无线传感器网络系统的重要应用，例如对于森林环境的监测，人工巡山已经十分落后，那么如何有立效及时发现森林环境的变化，通过布置无线传感器节点进行自动监测的方式十分有效，对于森林火灾的预防、报警等有着十分重的作用。

2.4动植物生理生态检测系统当前，畜牧业作为农业的一支也正在逐步实现精细化，通过布置多层次的无线传感器网络检测系统，对牲畜家禽、水产养殖、稀有动物的生活习性、环境、生理状况及种群复杂度进行观测研究，可以实现对动植物生理生态的掌握。

2.5农业运输管理系统农业生产的很多产品是需要在一定的温度控制范围内进行运输的，如果不在范围内运输则会使农产品新鲜程度下降或者腐烂变质等，如果在未察觉情况下销售给消费者就有可能造成严重影响。因此，通过无线传感节点感应运输途中车厢内的温度、湿度值等并实时调控、报警，可以精准化保证农产品质量。

3小结

纵观农业发展长河，今后精细化农业、自动化农业、智能农业必将成为大的发展趋势，作为科研人员一定要积极探索让新技术服务农业，为农业创造更大价值。

参考文献

[1]李珂,杨雪,舒爽,等.适用于无线传感器网络太阳能系统的MPPT算法[J].清华大学学报(自然科学版),2011,(5).

作者：王虎 单位：吉林日报社