物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)灌溉中的應(yīng)用探討

王金峰

摘要：將物聯(lián)網(wǎng)實際應(yīng)用于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，可有效實現(xiàn)農(nóng)業(yè)的高效安全生產(chǎn)，而節(jié)水又是農(nóng)業(yè)高效生產(chǎn)的核心內(nèi)容之一，如何開展精細化灌溉成為了農(nóng)業(yè)灌溉的研究重點，即解決何時灌溉以及灌溉多少的問題。本文，結(jié)合當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)灌溉發(fā)展的基本現(xiàn)狀，深入地分析了物聯(lián)網(wǎng)節(jié)水灌溉系統(tǒng)實現(xiàn)過程。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)；農(nóng)業(yè)灌溉；數(shù)據(jù)感知

物聯(lián)網(wǎng)是近年來新興的一種信息技術(shù)，它被認(rèn)為是繼計算機互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)后一次新的技術(shù)革命，然而在農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉方面的應(yīng)用還不是很多[1]。目前，在農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉方面的主要新技術(shù)有：1）與生物技術(shù)相結(jié)合的作物調(diào)控灌溉技術(shù)；2）應(yīng)用3S技術(shù)的精細灌溉技術(shù)。即：全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）、遙感技術(shù)（RS）；三是智能化節(jié)水灌溉裝備技術(shù)。就是把生物學(xué)、自動控制、微電子、人工智能、信息科學(xué)等高新技術(shù)集成節(jié)水灌溉機械與設(shè)備。

1 物聯(lián)網(wǎng)灌溉基本情況

隨著我國水資源的日漸緊缺，我國的水資源供需矛盾也逐漸表現(xiàn)出來，而農(nóng)業(yè)作為用水大戶，其發(fā)展節(jié)水型農(nóng)業(yè)已經(jīng)成了農(nóng)業(yè)未來發(fā)展勢在必行的方向[2]。目前節(jié)水農(nóng)業(yè)主要采取了滴灌、噴灌、微灌等節(jié)水灌溉措施，雖然相對于大水漫灌而言，已經(jīng)實現(xiàn)了較高的用水效率，但綜合分析，其精準(zhǔn)度依舊不夠，無法根據(jù)農(nóng)作物的具體需水要求進行灌溉。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合農(nóng)業(yè)的發(fā)展誕生了物聯(lián)網(wǎng)智能灌溉系統(tǒng)，不僅提高了灌溉精準(zhǔn)度，同時也減輕了人力勞動，實現(xiàn)了遠程控制，全面提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的生產(chǎn)效率。物聯(lián)網(wǎng)智能化農(nóng)業(yè)灌溉是指不需要人進行其實控制，系統(tǒng)能夠自動的感知對農(nóng)作物何時進行灌溉，以及為農(nóng)作物灌溉多少的問題。物聯(lián)網(wǎng)智能化灌溉可以根據(jù)農(nóng)作物的數(shù)據(jù)采集結(jié)果自動開啟灌溉系統(tǒng)。物聯(lián)網(wǎng)灌溉技術(shù)是目前我國從傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型的重要技術(shù)支撐，也幫助農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實現(xiàn)了向遠程化、精細化、自動化、虛擬化的轉(zhuǎn)型[3]。物聯(lián)網(wǎng)智能灌溉系統(tǒng)提高了灌溉的綜合管理水平，將原本最需要人的經(jīng)驗才可以進行生產(chǎn)的農(nóng)業(yè)，轉(zhuǎn)變成了科技化生產(chǎn)模式，不僅杜絕了人為操作的盲目性與隨意性，同時提高了全面管理水平，實現(xiàn)了一個人對上萬畝地的管理。由此可見，推廣物聯(lián)網(wǎng)智能化節(jié)水灌溉，不僅可以有效地緩解我國的水資源短缺危機提高我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的水平，改變原先粗放式的灌水模式，同時也可以實現(xiàn)農(nóng)業(yè)管理水平的提升，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，減少人力勞動，全面優(yōu)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式。所以基于物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)，必然成為今后農(nóng)業(yè)灌溉的發(fā)展趨勢。

2 基于物聯(lián)網(wǎng)的節(jié)水灌溉體系

為了全面實現(xiàn)我國農(nóng)業(yè)高效灌溉系統(tǒng)的建設(shè)，必須要大力推廣基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的農(nóng)業(yè)灌溉應(yīng)用，這就需要建立基于物聯(lián)網(wǎng)的節(jié)水灌溉體系[4]。利用物聯(lián)網(wǎng)的節(jié)水灌溉體系首先應(yīng)該利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)通過傳感器采集土壤的溫度、濕度、墑情、光照強度、二氧化碳濃度等基本信息，然后通過適合的無線傳感設(shè)備，將采集的基本信息轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，并通過無線通訊方式將這些信息的數(shù)字信號傳遞給計算機系統(tǒng)進行分析處理，計算機系統(tǒng)會將采集的信息進行智能化判斷，根據(jù)需要及時的控制相關(guān)的智能灌溉設(shè)備的驅(qū)動，對，農(nóng)作物進行智能化、精細化的灌溉。從而做到灌溉水量、灌溉時間和灌溉周期的三準(zhǔn)確，提高水資源的利用率，達到灌溉用水的智能化控制。且由于物聯(lián)網(wǎng)傳感器的網(wǎng)絡(luò)具有信息互遞、自主組建網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)通訊時間同步等特點，因此可以對整個灌溉區(qū)域與灌溉節(jié)點的數(shù)據(jù)進行綜合對比分析，即便個別數(shù)據(jù)出現(xiàn)問題，也可以對數(shù)據(jù)進行更正[5]。同時采集的數(shù)據(jù)也可以直接上傳到網(wǎng)絡(luò)，經(jīng)過相關(guān)技術(shù)人員的分析，可以根據(jù)分析結(jié)果對灌溉數(shù)據(jù)進行更正，從而確保灌溉的準(zhǔn)確性與高效性，如果發(fā)現(xiàn)農(nóng)作物發(fā)生病蟲害，也可以通過灌溉系統(tǒng)對農(nóng)作物進行除病害作業(yè)。同時隨著農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺的建設(shè)，也可以將這些數(shù)據(jù)上傳到平臺進行管理，對于構(gòu)建一個高效、低耗、低投入、多功能的農(nóng)業(yè)灌溉節(jié)水平臺就這十分重要的意義，然后也對平臺采集的信息進行分析，并根據(jù)分析的結(jié)果進行灌溉，甚至可以對預(yù)期將會發(fā)生的天氣變化進行預(yù)防性灌溉，提高農(nóng)作物對災(zāi)害的抵抗能力，這也是未來物聯(lián)網(wǎng)智能化灌溉發(fā)展的必然要求。

3 結(jié)束語

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為新一代信息化技術(shù)的高度集成與綜合性應(yīng)用，已經(jīng)成為了當(dāng)前科技界發(fā)展的戰(zhàn)略發(fā)展方向之一。通過物聯(lián)網(wǎng)與農(nóng)業(yè)的相結(jié)合，為農(nóng)業(yè)信息化技術(shù)與農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，提供了新的機遇，同時農(nóng)業(yè)也為互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展提供了一個廣闊的應(yīng)用平臺，尤其是節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用，可以直接有效地解決當(dāng)前農(nóng)業(yè)發(fā)展遇到的問題，為農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化進程提供強勁的動力，實現(xiàn)高效的精準(zhǔn)化灌溉，全面提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。

參考文獻：

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[3]孫忠富，杜克明，尹首一.物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢與農(nóng)業(yè)應(yīng)用展望[J].農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡(luò)信息，2010（5）：5-8.

[4]張長利，沈維政.物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用[J].東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2011，42（5）：1-5.

（作者單位：湖北職業(yè)技術(shù)學(xué)院）