智能化農業物聯網助力傳統農業升級

發布時間:2019-12-31 09:20    發布者:liao775a
近幾年,物聯網技術不斷成熟,逐漸被應用到農業的諸多領域中,包括農業環境監測、溫室大棚生產控制、節水灌溉、氣象監測、產品安全與溯源、設備智能診斷管理等方面,用物聯網技術升級傳統農業已是實現農業現代化的重要途徑。
農業物聯網是指物聯網技術在農業生產、經營、管理和服務中的應用。主要是利用大量的傳感器節點構成監控網絡,通過各種傳感器采集信息,以幫助農民及時發現問題,并且準確確定發生問題的位置,這樣農業將逐漸從以人力為中心、依賴于孤立機械的生產模式轉向以信息和軟件為中心的生產模式,從而大量使用各種自動化、智能化、遠程控制生產設備,進而實現農業集約、高產、優質、高效、生態和安全的目標。
傳感器在農業物聯網的信息感知層發揮著重要的作用:信息感知層主要是通過射頻識別、傳感器、攝像頭、全球定位系統以及遙感技術等采集物理世界的數據和發生的物理事件,這一層次要解決的重點問題是感知、識別物體與采集信息。在這一階段,需要利用傳感器采集土壤、氣象、病蟲害、農事操作等關鍵信息以及數據。
在可靠傳輸層面,傳感器需要將其獲得的信息與數據傳輸到網絡平臺上,進行加工和處理,為農業的生產管理、質量追溯、農技服務等提供數據支撐。
而對于處理應用層面來說,在施肥、噴藥、灌溉等過程中,需要傳感器進行數據采集,通過對所種植產品的土壤、害蟲、濕度等數據來判斷何時施肥、何時噴藥、何時灌溉以及所需份量,從而避免傳統經驗式管理的資源浪費和對環境的破壞。

同時,系統還可以進行臨界條件的提示和提醒。傳感器所收集的信息以及數據,會分別應用到比如溫濕度傳感器、土壤水分傳感器等接近或超出了作物最佳生長值時,基于物聯網技術的智能平臺通過手機短信等方式及時提醒種植者,種植者可以根據提醒及時采取相應行動,保障作物生長環境的最優。
這里介紹兩款應用在農業物聯網中的傳感器,數字式溫濕度傳感器 - HTU21D,新款數字式溫濕度復合傳感器HTU21D樹立了新的濕度傳感器的尺寸和智能化典范:采用適合回流焊的DFN封裝,尺寸僅為3 x 3 x 1mm;提供經過校正的,線性的I2C數字輸出信號。HTU21D的功耗低,性價比高,尺寸小,所以適合價格敏感和安裝空間受限的OEM大批量應用。
土壤水分傳感器 - SUT,土壤濕度傳感器是一種通過高頻測量檢測土壤介電常數的裝置(70MHZ)。 此值大小取決于土壤的水分,并對水礦化度不敏感。土壤中的水是導體,根據其濃度可以獲得土壤的相對濕度指示。傳感器自動進行溫度補償,輸出為標準的4-20 mA、0-2Vdc或使用MCS模塊的數字RS485 /Modbus。 傳感器可容易地與任何采集系統進行連接,采集系統允許通過近似方法執行等式計算VWC的值。

通過傳感器所傳輸的數據,可以隨時隨地掌握作物的信息,對農作物進行遠程管理,同時請專家或通過專家系統對作物的病蟲害、長勢等進行科學診斷與決策,給農作物適宜的生長環境和營養建議。

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