物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的農(nóng)業(yè)智能灌溉系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用

（上海春在智能科技有限公司，上海 201306）

0.引言

我國屬于龐大的農(nóng)業(yè)大國，對(duì)農(nóng)業(yè)問題進(jìn)行優(yōu)質(zhì)的考量，是我國在發(fā)展經(jīng)濟(jì)過程中所需充分研究的現(xiàn)實(shí)問題之一。在新時(shí)代，若想使我國的農(nóng)業(yè)得到更加優(yōu)質(zhì)的綜合性發(fā)展，則需要進(jìn)一步將我國現(xiàn)有的農(nóng)業(yè)模式由傳統(tǒng)型向智能型進(jìn)行有效的轉(zhuǎn)變。在進(jìn)行智能農(nóng)業(yè)的構(gòu)建過程中，需要對(duì)具有創(chuàng)新型的信息化技術(shù)予以充分應(yīng)用，而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)便是整體互聯(lián)網(wǎng)信息化技術(shù)在發(fā)展過程中誕生的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)物，并且能夠與整體農(nóng)業(yè)行業(yè)的發(fā)展特征高度契合。

1.農(nóng)業(yè)智能灌溉系統(tǒng)的誕生背景

農(nóng)業(yè)智能灌溉系統(tǒng)的誕生，一方面由于我國信息類應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展，另一方面也是我國日益突出的水資源短缺問題所帶來的必然結(jié)果。雖然我國的水資源蘊(yùn)含總量相對(duì)較多，但由于整體農(nóng)業(yè)用地相對(duì)廣泛，并且農(nóng)業(yè)用地具有一定程度的復(fù)雜特性等諸多現(xiàn)實(shí)原因，進(jìn)而導(dǎo)致我國的農(nóng)業(yè)灌溉用水存在一定程度的現(xiàn)實(shí)缺失。此外，由于我國普遍應(yīng)用的農(nóng)業(yè)灌溉方式與世界發(fā)達(dá)國家相比，具有一定程度的滯后性，因此使整體農(nóng)業(yè)灌溉的水資源利用率相對(duì)較低，從而使我國的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展農(nóng)業(yè)灌溉效率等諸多現(xiàn)實(shí)性問題，受到了一定程度的制約，由此在進(jìn)行相應(yīng)的農(nóng)業(yè)灌溉過程中需要節(jié)約水資源，并進(jìn)一步進(jìn)行科技發(fā)展，使創(chuàng)新型技術(shù)得以進(jìn)一步完善，在諸多應(yīng)用類創(chuàng)新技術(shù)中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與我國的農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀擁有著較高的契合度并且能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)相應(yīng)灌溉系統(tǒng)的智能化設(shè)計(jì)，從而使我國的灌溉用水量大幅度下降，進(jìn)而達(dá)到節(jié)水的相關(guān)目的[1]。此外由于傳統(tǒng)的人工灌溉等諸多灌溉方式具有灌溉效率低、人工成本投入大等諸多缺陷，因此將智能灌溉系統(tǒng)的充分引入，將使得整體農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的人力成本大幅度降低，并且使整體灌溉過程具有較高的現(xiàn)實(shí)效率。

2.農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的基本架構(gòu)分析

在農(nóng)業(yè)行業(yè)中對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行有效的應(yīng)用，其主要實(shí)現(xiàn)方式是通過具有信息化特征的監(jiān)控網(wǎng)予以進(jìn)一步構(gòu)建，在整體監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)中存在著數(shù)量基數(shù)較為龐大的傳感器節(jié)點(diǎn)，進(jìn)而通過相應(yīng)的傳感器節(jié)點(diǎn)，可以使具體的農(nóng)業(yè)監(jiān)控人員對(duì)整體農(nóng)業(yè)所擁有的土壤信息、氣候信息等諸多特征予以進(jìn)一步采集，并且使農(nóng)民可以對(duì)相應(yīng)的農(nóng)作物生長狀況予以更加充分的了解，有助于農(nóng)民及時(shí)發(fā)現(xiàn)整體農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的問題，并積極引導(dǎo)農(nóng)民按照相應(yīng)的解決方式，解決農(nóng)業(yè)問題?；ヂ?lián)網(wǎng)技術(shù)的具體應(yīng)用是目前的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，得到了具有創(chuàng)新意義的改變，并且將傳統(tǒng)的人工與機(jī)械相結(jié)合的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式徹底顛覆，使相應(yīng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程，通過具有高度自動(dòng)化的機(jī)械設(shè)備予以自主性生產(chǎn)。

從技術(shù)的角度對(duì)農(nóng)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)進(jìn)行分析，可以將農(nóng)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。感知層便是通過相應(yīng)的先進(jìn)設(shè)備。對(duì)現(xiàn)實(shí)的物體予以充分的識(shí)別，并對(duì)相應(yīng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)信息予以充分的收集，從而為農(nóng)業(yè)的具體分類提供有效的現(xiàn)實(shí)依據(jù)。相應(yīng)的設(shè)備可包含傳感器以及由傳感器終端所組成的優(yōu)質(zhì)傳感網(wǎng)絡(luò)。農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)層，其主要的作用是對(duì)感知層所收集的信息通過局域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)等諸多方式進(jìn)行有效傳遞，并且有統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)管平臺(tái)，進(jìn)行有效的管理。

3.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧灌溉系統(tǒng)中的具體應(yīng)用

智慧灌溉系統(tǒng)在具體的應(yīng)用中具有較為突出的復(fù)雜性特征。整體技術(shù)在應(yīng)用過程中涵蓋了農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、通信技術(shù)以及自動(dòng)化控制技術(shù)等諸多優(yōu)質(zhì)的應(yīng)用類技術(shù)。從而以各類類似的綜合性應(yīng)用，進(jìn)而使整體灌溉技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化。

3.1 智能灌溉系統(tǒng)的整體工作流程

整體智能公安系統(tǒng)在具體的工作中，將通過優(yōu)質(zhì)的灌溉技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)水資源的進(jìn)一步節(jié)約。整體智能灌溉系統(tǒng)，在具體的設(shè)計(jì)過程中需要包含控制泵房自動(dòng)化系統(tǒng)、土壤監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、氣象條件監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以及視頻監(jiān)控系統(tǒng)與地下水監(jiān)控系統(tǒng)。此外根據(jù)系統(tǒng)所在地區(qū)的自然狀況可以選擇對(duì)太陽能接水系統(tǒng)予以進(jìn)一步應(yīng)用。在進(jìn)行相應(yīng)的公開工作時(shí)，傳感器可以對(duì)農(nóng)田的實(shí)時(shí)水分信息予以進(jìn)一步獲得，并對(duì)農(nóng)作物的長勢(shì)、光照強(qiáng)度等諸多現(xiàn)實(shí)條件進(jìn)行有效的監(jiān)測(cè)。對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效收集后，以4G、5G技術(shù)為依托，將相應(yīng)的數(shù)據(jù)以無線網(wǎng)絡(luò)的方式傳至物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺(tái)，相應(yīng)的平臺(tái)在對(duì)具體的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行收集后，通過相應(yīng)的算法對(duì)整體農(nóng)田的灌溉方式進(jìn)行有效的自動(dòng)化處理，或者將目前應(yīng)采取的灌溉方案及相應(yīng)的灌溉用水量在屏幕顯示終端，較為詳細(xì)的呈現(xiàn)給相應(yīng)的農(nóng)民。進(jìn)行灌溉作業(yè)時(shí)，整體智能公安系統(tǒng)還會(huì)對(duì)具體的灌溉效果予以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，從而對(duì)相應(yīng)的灌溉方案進(jìn)行有效的實(shí)施調(diào)整，進(jìn)而使整體灌溉的質(zhì)量得以大幅度提升[2]。

相應(yīng)的智能灌溉系統(tǒng)在具體的應(yīng)用過程中，可以做到與相應(yīng)的智能手機(jī)進(jìn)行有效的互聯(lián)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)人員可以通過智能手機(jī)上的遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)，對(duì)整體灌溉作業(yè)進(jìn)行有效的實(shí)時(shí)監(jiān)控，相應(yīng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理人員可以通過手機(jī)對(duì)整體農(nóng)作物的生產(chǎn)情況以及目前農(nóng)田土壤、氣候等諸多自然狀況予以更加充分的了解。

目前整體智能灌溉系統(tǒng)在構(gòu)建過程中所應(yīng)用的智能化平臺(tái)能夠?yàn)榭蛻籼峁┹^多綜合性的服務(wù)。相應(yīng)的灌溉系統(tǒng)使用者可以通過自身的狀況對(duì)整體灌溉選取人工模式或自動(dòng)化與半自動(dòng)化模式，具體的灌溉系統(tǒng)還將與農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)等諸多優(yōu)質(zhì)平臺(tái)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，為農(nóng)業(yè)工作者在具體的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中所面臨的問題進(jìn)行有效的實(shí)時(shí)解答。

3.2 智能灌溉系統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)解決方案

目前我國物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)業(yè)智能灌溉系統(tǒng)主要的實(shí)現(xiàn)方式是應(yīng)用4G網(wǎng)絡(luò)信號(hào)進(jìn)行有效的數(shù)據(jù)傳輸，而科技的進(jìn)步使5G技術(shù)得到了較為優(yōu)質(zhì)化的發(fā)展，進(jìn)而使整體智能灌溉系統(tǒng)的傳輸速度得以進(jìn)一步遞增。在技術(shù)的推動(dòng)下，整體農(nóng)業(yè)公開系統(tǒng)可以對(duì)自身的組網(wǎng)方式進(jìn)行有效的升級(jí)，可以采取NB-IOT方式進(jìn)行有效的組網(wǎng)，通過該模式所進(jìn)行的網(wǎng)絡(luò)組構(gòu)建，能夠使整體物聯(lián)網(wǎng)智能灌溉系統(tǒng)的應(yīng)用施工量大幅度降低，從而使整體農(nóng)農(nóng)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)在運(yùn)營過程中的實(shí)際成本大幅度下降，并且通過對(duì)組網(wǎng)方式進(jìn)行有效的升級(jí)，將是整體服務(wù)平臺(tái)所具有的功能性，具有更加多樣化的特征，進(jìn)而使整體的可靠性大幅度提升[3]。

4.結(jié)語

時(shí)代的發(fā)展與科技的進(jìn)步使我國的農(nóng)業(yè)發(fā)展具有更加智慧的現(xiàn)實(shí)特征，而智慧農(nóng)業(yè)的蓬勃發(fā)展，使得以智能灌溉系統(tǒng)為主的先進(jìn)應(yīng)用技術(shù)得以迅速普及。依托于物聯(lián)網(wǎng)等諸多高新技術(shù)，整體農(nóng)業(yè)技術(shù)的發(fā)展過程中將更具創(chuàng)新性特征，而優(yōu)質(zhì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的具體應(yīng)用，也將使整體農(nóng)業(yè)生產(chǎn)告別完全依賴于天氣條件以及農(nóng)民自身種植經(jīng)驗(yàn)的被動(dòng)狀態(tài)。使農(nóng)民在從事相應(yīng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中，所擁有的主觀能動(dòng)性得以提升，并且使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率得以進(jìn)一步提高。