| 标题 | 武陵山片区物联网智慧农业灌溉系统的应用研究 |
| 范文 | 胡炜 摘要：本文以武陵山片区智慧农业为例，深入研究大数据时代基于物联网的智慧农业灌溉系统的利用，从而促进武陵山片区的农业智能化发展，快速实现采取智能灌溉系统，节约水资源，提升农业效率的新目标，智慧农业的体系就给农业的发展提供了保障，同时也简化了农业流程，提高农户的使用体验，促进武陵山片区的农业可持续发展。 Abstract： This article takes intelligent agriculture in the Wuling Mountain area as an example， and deeply studies the use of intelligent agricultural irrigation systems based on the Internet of Things in the era of big data， so as to promote the development of intelligent agriculture in the Wuling Mountain area， and quickly realize the new goal of adopting intelligent irrigation systems to save water resources and improve agricultural efficiency. The intelligent agricultural system provides a guarantee for the development of agriculture， also simplifies the agricultural process， improves the use experience of farmers， and promotes the sustainable development of agriculture in the Wuling Mountain area. 关键词：大数据;物联网;智慧农业灌溉系统;武陵山片区 Key words： big data;Internet of Things;intelligent agricultural irrigation system;Wuling Mountain Area 中图分类号：S126;S274.2 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文献标识码：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章编号：1006-4311（2020）24-0195-02 0 ?引言 近年来，高科技技术在农业中被广泛运用，尤其是在互联网技术、大数据技术和智能技术在农业的领域都有所使用，由此呈现了智慧农业的形势。国家、企业以及组织都在积极的运用到农业生产和经营领域中的差异性，同时在服务方面也要呈现出全方位的形式，以此来为农业产业链进行提升，从而能实现更精细、高效、绿色化的农业方式，确保农产品的安全得到保障，用以提高该行业的竞争和长久发展的保障。在智慧农业中，智慧灌溉是利用传感器来实现，将温室或者大田里的相关数据和信息收集、存储起来，将通过设备来达到控制和运行，从而也能实现在农田灌溉上的精细、自动、恰当、智能化等需要，也给精准化管理农田提供了更为先进的方式，突破以往农田的灌溉方式，将全部由软件和信息来完成操作过程。 1 ?大数据时代基于物联网的智慧农业概述 1.1 智慧农业发展趋势 随着我国科技的发展，智慧农业也成为必然的形势，鉴于农产品的升级和质量的提高，为了能确保农业能获得高质量的发展，就需要利用到高科技技术作用到这个领域中，不仅可以提高生产的速度，而且还可以降低劳动力的付出。在智慧农业运用在农业中，也包含了诸多的技术类型，囊括了互联网技术各个环节发生作用，像种植、收割、运输等，并且，智慧农业还运用了多种技术，譬如，人工智能技术、激光扫描技术等。 1.2 智慧农业社会价值 首先，智慧农业既可以减少劳动力，并且还能提高耕作效率。在我国教育和城市化进程的同步进行下，农村人口越来越少，耕种人员不多。而这种技术的运用，就可以解决农村耕种率底下的问题，让大部分劳动力能到城市去发展，同时还能让农民更轻松的完成田地耕种的过程，为我国的农业发展带来更大的帮助。其次，我国是农业大国，但是并不是农业方面的强国，在以往的农业生产中，并没有呈现出更有利的形式，对土地循环利用和生态建设都有一定的影响。因此，在农业中使用智能的计算，就能起到更好的作用，具有环保、良好生态发展的重要作用。最后，将现代信息技术作用在农田灌溉中，就能起到调节结构的作用。通过实际联网就能获得相关的信息，从而也能传输出诸多的有用信息，让农业专家能实现对农业技术的需要，给我国农业科学化带来有利的助力。 1.3 智慧農业应用领域 智慧农业能运用到很多的层面，从横向来说，其应用几乎包含了农业从选地、播种、运输和销售等全部的程序;从纵向来说，这种技术在管理方面能实行全方位的效果，针对相关的人员、食品的安全、加工人员的管理等方面都能起到作用。智慧农业所作用到的区域还不少，像园林、绿化等场所。仅仅从农田来看，利用这种技术就能将农田的土壤、灌溉水量的设置、农田周围的情况以及作物生长的情况，皆可以通过智能技术来监控到。 2 ?基于物联网技术的智慧农业灌溉系统架构 农业灌溉系统的建立由诸多的层面构成，像感知层、网络层、应用层等，其中，感知层为核心功能层，是智能节水灌溉系统标准化、产业化运行的关键一环，需从成本、能耗、规模等角度出发根据智能化灌溉需求加以调控。网络层以移动通信网络为依托覆盖整个灌溉系统，经由终端信息传输基础设施搜集整合数据信息，为感知层操控智慧节水灌溉系统提供依据。网络层将有关智慧节水灌溉系统的初始化数据信息传输至感知层，感知层通過计算将分析结果传输至网络层同时驱动应用层，助力该系统采取解决方案落实节水灌溉目标。 建立在物联网技术基础上的智慧农业灌溉系统由以下技术构成，像无线通信、业务应用等系统形成，其中，传感网络负责采集与该系统运转相关数据信息并在网关终端汇集，经由无线通信网络系统将数据信息传输至指定模块，为远距离操控智慧农业灌溉系统奠定基础，有利于节约灌溉成本，提高节水灌溉管理有效性。 3 ?以武陵山片区为例探究智慧农业灌溉系统的应用现状 3.1 农户适应程度探究 武陵山片区经济发展水平相对落后，农户不是很了解互联网技术，并且也比较反感运用智能设备。智慧类型的农业在武陵山片区进行智慧农业灌溉系统的建立，是难以实现的。为了应对这种情况，就需要将信息进行普及，并且还需要建立在智能群众的基础之下，才能落实智慧农业的形成。为此，我国还试行了《关于开展信息进村入户试点工作的通知》及《关于开展农民手机应用技能培训提升信息化能力的通知》等政策，为农村信息网建立打下了基础，也给以后的智慧农业试行带来了帮助。 3.2 环境风险预测探究 基于物联网的智慧农业灌溉系统既要勘查土壤，同时还要注意农作物的生长效果，需要掌握灌溉水量，还需结合外在环境，针对外部的环境要实行风险判断，以提前调整灌溉水量的大小，并且做好农田防护措施。同时还要监测好农田土壤所出现的变化，像碱化等情况，从而也能更好的进行防护。当前形势下，在农田的环境风险预测系统下，所能实现的只有测量基本的风速和降雨的数量，无法正确检测大型的自然环境和恶劣情况。此外，普通类型的智能设备在技术应用上并不高，无法检测出土壤中的锁水程度、病虫卵以及虫害的预估程度，只能借助基础的数据和人工复检来应对。 3.3 农田监测反馈探究 物联网技术的运用能实现多种服务，可以针对农田灌溉之后的水量以及设备自身的检测和维修，在智慧农业中起到了检测食品质量安全和设备安全的作用。当前形势下，智能农田已经得到了智能设备的省水灌溉，但农田本身却缺乏储水功能，所以在水源的利用上并没有得到最大化的程度。并且，在监测农田的时候，因为地域会影响到信号，从而也会出现问题反馈不及时、数据不能及时同步到位的情况。 4 ?基于物联网的智慧农业灌溉系统的应用要点和策略 4.1 应用要点 4.1.1 有效利用传感器技术 通过对建立在物联网技术基础上的智慧农业灌溉系统构造中的颇析，从中得知，感知层、应用层、网络层及各系统均对灌溉相关数据信息有极高需求，旨在确保灌溉决策符合实际。这就需要基于物联网应用传感器技术，将传感设备置于智慧农业灌溉系统内，经由无线网络向中央处理器内传输数字信号，加之嵌入式技术、无线射频等各种技术的应用，针对灌溉数据信息进行自动识别，使该灌溉系统得以灵活自动，满足农田节水灌溉实际需求。 4.1.2 加大物联网产业投入力度 武陵山片区农业种植环境较为复杂，而且不同地区网络基础设施发展进度不一，徒增基于物联网技术的智慧节水灌溉系统应用难度，为此，各地方有关部门需根据当地的情况、创新争优思想指引下，做好智慧农业灌溉系统发展所需硬件、软件等资源投入工作，打造具有武陵山地域农业特色的智慧农业灌溉系统，为物联网技术的充分利用铺平道路。 4.2 应用策略 4.2.1 树立物联网技术在智慧农业灌溉系统中合理应用的意识 为确保武陵山片区农业能得到更长远的发展，并且杜绝水资源浪费的问题，需意识到物联网技术应用重要性。在农业管理战略中纳入物联网技术，通过实时监测灌溉信息统筹土壤水分、农作物长势、水肥比等数据资源，扩展节水灌溉信息感知范围，在处理灌溉信息基础上科学操控该系统，如控制灌溉时长、水流速度、流量、水体状态等，同时还要利用好数据信息，通过传输到相关的网络上，实现灌溉数据共享目标。 4.2.2 基于物联网技术持续优化智慧农业灌溉系统 第一，优化基础设备，如运用频域型传感器，快速、准确、简便、安全获悉有关土壤水分的数据信息，发挥该传感设备宽量程、自动化优势，确保这种系统的运行效率更高。第二，优化信息系统，如增强网络安全协议合理性、有效性，确保信息数据流通安全可靠，考虑农作物长势、地域气候、病虫害等因素对节水灌溉智能化系统带来的影响，应用Zig Bee等技术提升该系统兼容、抗干扰、传输快等能力，使数据终端可及时获悉灌溉设备操控指令。第三，优化能源系统，如利用风能、太阳能等清洁能源满足智慧农业灌溉系统运行需求，使用能耗低的通信模块，加之运用电压动态调节、动态功率管理等技术减少系统能耗，使该系统得以可持续发展。 5 ?结语 借助物联网技术，可将灌溉系统、设备、农业管理举措、农作物生产状态有关数据信息整合到一起，作为科学的、行之有效的灌溉策略，实现远程监控用水量，提高农业灌溉管理质量。通过智慧农业灌溉系统实现按需、适量精准施肥（药），提高农作品的品质和产量，有效地解决农业面源污染问题，极大的减少了劳动成本，也对农业种植进行了改进，尤其凸显在调整结构、农业提产和增加收益上，提高武陵山片区的农业发展，优化自然环境，呈现出了非常明显的经济、社会、生态效益。 大数据时代下，基于这种系统的建设和应用，在智慧农业建立中是核心环节。将灌溉系统进行优化，就能为武陵山片区比较复杂而面积又大的农田能在这种政策的领导下进行良好的构建。将智能设备、通讯信号进行升级，同时还要做好农村基层人员的信息化培训工作，在智慧农业的建设上已经做好了群众工作、技术工作，在智慧农业中将会持续的使用物联网技术，并进一步推动农业化的转型。 参考文献： [1]杨雪怡，王泽源，王慧琳.基于物联网技术的智慧节水灌溉系统分析[J].南方农机，2020，51（07）：68. [2]吕庆军，钟闻宇，由浩良.物联网技术在智慧农业节水灌溉中的应用[J].时代农机，2019，46（11）：20-21，23. [3]段淑萍.物联网技术在“智慧农业”中的应用及模式[J].电子技术与软件工程，2019（08）：19. [4]徐晓雨.基于物联网的“智慧农业”构建探究——以茶园灌溉系统为例[J].福建茶叶，2019，41（04）：17-18. [5]刘慧，陈龙.物联网技术在智慧农业节水灌溉中的应用[J].中国科技信息，2018（12）：61，63. |
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