基于物联网的农业智能节水灌溉系统的研究(2)
2.3 数据传输
数据传输的工作过程是:把传感器部分采集到的数据,利用无线通信技术传输到网关,再利用合理的、有效的路由协议,将数据更安全更可靠的传输到监控中心。该系统可选用WiFi通信网络、GPRS通信和蓝牙通信等,但该系统主要选用GPRS通信。
WiFi通信网络所利用的是网络资源,它的优势是可以使通信的距离延长,覆盖面积更广,使用成本低下,并且其兼容性强,传输速度快,此技术已经在国内很多领域被广泛利用。
GPRS通信技术,它的工作模式是分组数据的承载,它具有的优势是实时在线,高速传输, 快速登录等等,它主要被广泛应用于手持式的设备之中,也广泛应用于农业物联网中。此技术没有距离的要求,但需要支付通信的费用。
蓝牙通信技术是短距离无线通信的一种,拥有蓝牙功能的设备之间都可以利用蓝牙连接,传输速度也比较快,并且能够抗外界干扰,所利用的频谱在各个国家都不会被限制。
2.4 人机交互
人机互动实际上就是人与机器或者人与计算机的交互。监测中心把采集到的数据进行分析并处理,控制平台接收到数据后,用户根据所获得的土壤湿度信息数据来决策是否发送开启灌溉设备的命令。同时,数据采集端采集到的数据通过控制端存储到数据库中,倘若人们想了解农作物生长环境的土壤湿度参数,就可在在数据库中提取。为使人们更加直观地完成操作管理,可简化读取数据,在控制端上设计可显示界面的编程。通过这样的人机交互方式可更加精准地灌溉农作物。
2.5 系统主要功能特点
(1)灌溉可分为传统灌溉和节水灌溉。传统灌溉是指灌溉水从地的表面进入田间、直接侵入土壤的方法,主要有淹灌和漫灌。节水灌溉措施包括节水型地面灌溉、低压管道输水灌溉、喷灌、滴灌等。与传统的灌溉相比,节水灌溉不仅能够节约水资源、人力资源,还能减少能量的消耗,是现代农业的发展方向,也是实现水资源高效利用的途径,而此系统将节水型地面灌溉与4G、物联网结合起来。
(2)系统能够对整个数据信息进行良好的管理,这一管理主要是针对内部的数据信息而言的。同时系统能够有效搜集土壤的情况,并智能化地定制相应的灌溉方案,对灌溉设备进行智能化的控制。
(3)具有实用性、广义性、经济性、理论性。采用4G技术进行控制并采用DHT11温湿度传感器、雨水传感器、光照强度传感器、土壤湿度传感器等模块进行数据采集,可在手机上操作系统,能够实时在线,高速传输,快速登录等功能,更加贴近生活,节约时间及成本。
3 结语
在水资源日益匮乏的难题下,根据农作物需水量实施节水灌溉是亟需解决的难题。基于物联网的农业智能节水灌溉设备是根据农作物的需水量进行科学灌溉,具有运行可靠、设计合理、实用性强的优点,解决了传统灌溉中水资源浪费、稳定性差的问题,使得农业水资源得到充分利用,达到了保护环境,有效利用农村能源和农业可持续发展的目的在农业灌溉方面有很高的实用价值。
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四川省2019大学生创新创业训练计划项目资助(S2)。
刘娇(1997-),女,内江师范学院2017级通信工程专业学生。余宗宪(1999-),男,内江师范学院2017级通信工程专业学生。胡梅(1997-),女,内江师范学院2017级通信工程专业学生。张文(1969-),男,教授,研究方向:通信理论与技术。
文章来源:《节水灌溉》 网址: http://www.jsggzzs.cn/qikandaodu/2020/1106/391.html
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