基于物聯網的農業氣象監測的實現

董晨潔　靳巧芝　張慶廣

摘 要 傳統的農業氣象信息都是農民根據農務經驗推算出來的，隨著科學信息技術的飛速發展，為很多行業提供了解決問題的新思路和方法，對于農業氣象也是如此，現如今的農業氣象監測可以利用信息技術獲取相關的信息與數據。基于物聯網的農業氣象監測系統，可以實現實時監控，并能通過網絡分享農業氣象監測信息，讓人們了解更多區域的氣象信息。

關鍵詞 物聯網；農業氣象；監測

中圖分類號：S163 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.17.083

隨著科學技術的快速發展，物聯網技術發生了翻天覆地的變化，在社會各行各業中得到了廣泛應用。過去，農民獲取的氣象信息都是靠自身經驗推測出來的，現在借助相關軟件就可以及時獲取自己想要的信息或數據。且這些網絡信息是具有科學依據的，比傳統獲取氣象信息更具有準確性。物聯網是互聯網技術延伸出的一種新型網絡技術，其核心和基礎仍然是互聯網，是在互聯網基礎上延伸和擴展的網絡。

1 實現物聯網與網絡技術之間的關聯

物聯網是能夠把任何物品與互聯網連接起來，進行信息交換和通訊，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡，使人們能夠享受科技帶來的方便，通過網絡技術控制生活中的事物，或者是通過網絡獲取事物的相關信息。事物本身具有很多類型，當不同的事物使用同樣的網絡時，需要對事物本身進行查看，然后根據事物的類型進行分類。由于物聯網還處于最基礎的發展階段，所以，物聯網中的系統還不夠完善，無法對所有的事物進行細致劃分，但物聯網中有識別不同事物身份的方法，就像食品包裝上的二維碼和條形碼，它們的存在就是為了表明事物本身的身份。

2 利用電子標簽識別農業氣象信息

1）要想規劃、監督農業氣象系統中的數據和信息，要在物聯網的基礎上設置監督、管理系統，以此來彌補物聯網自身的不足之處，使物聯網更具有針對性，從而方便區分信息的種類。2）區分物聯網中使用的網絡。在物聯網中，不同的農業氣象信息可以應用不同的監測網絡技術進行識別，例如，災害氣象、潮濕地氣象等，根據不同類型的氣象信息進行類別數據信息監測，如果監測到的信息相似而系統中無法進行辨別的時候，會使用戶在網絡系統中找不到相關有用的信息。3）在農業氣象監測系統中，應設置多個監測點，在監督的范圍內每一模塊應設置一個監測總點，例如，監督范圍內的鄉下，在同一個時間點，在地里、地外的天氣溫度均不同。在出現這種情況時，應根據現實情況設置獨立的監測點，從而就能掌握與氣候相同的信息，并能根據信息進行識別，使人們掌握現有的氣象，從而能夠有效提高氣候信息的準確性[1]。

3 構建農業氣象監督系統

在農業氣象中使用電子標簽識別技術以后，應創建具有科學性的農業氣象監測系統，這樣就可以將監測點與物聯網進行銜接。監測系統是因農業氣象而產生的，因此在整個過程中應裝置傳感器技術系統，將傳感器與物聯網進行銜接。在傳感器傳送與農業氣象有關的數據時，在傳送的過程中加入idinfo數據一起傳送，就可以將監測系統中的信息與氣候信息一起傳送到相關網站上，完成識別信息工作，節省了購買RFID設備的費用。在設備應用上，應對氣候數據進行監測，定時查找所有控制范圍內的數據信息，并對數據進行科學處理[2]。

為了完成農業氣象數據在網絡中進行傳送，應正確選擇相應的通信協議。無線通信協議比較常見的有藍牙等，這些通信系統都是根據不同要求設計出的設備，并不符合無線通信協議提出的需求，為此使用ZigBee協議來滿足無線通信協議提出的要求，從而完善無線通信協議。紫峰協議具有近距離、低復雜度、自組織、低功耗和低數據速率等特點，自身的成本較低，是一種低速、短距離傳送的無線網絡協議。

紫峰協議中包含兩種類型不同的設施，第一個是具有完整功能的設備，第二個設備具有簡化功能。在正常的情況下，完整功能設備要比簡化功能設備在硬件上的資料要多，完整功能設備可以完成各種功能提出的任務；而簡化功能設備不具備這一特點，但簡化功能設備則能夠在滿足基本功能的前提下轉化得更加簡單。而在網絡中，節點可以分為協調器節點（負責創建網絡）、路由器節點（可以直接創建連接點融入網絡中，也可以與終結點進行連接）、終結點（傳送相關的數據）。這些節點自身符合無線傳感器網絡提出的要求，能夠應用在農業氣象監測儀器中。利用節點傳感器所監測出的數據并不全面，所以不需要較高的速率，農業氣象監測系統中可以加入更多的監測系統，從而獲取大規模的網絡數據。在紫峰協議中所涉及的設備使用時間較長，因此協議具有低功耗的特征，在延長時間的情況下減少了維護所需的成本，有了ZigBee的自組織和自愈性，在設備出現崩潰的情況下也不會影響整個網絡的穩定運行[3]。

4 結語

紫峰協議是最基礎的傳感器系統，具有近距離、低復雜度、自組織、低功耗和低數據速率等特點。自身的成本較低，在農業氣象監測中可以實現實時監控，但此協議中還存在諸多的問題，所以相關人員要根據問題進行創新，從根源解決出現的問題，在創新中不斷擴大儲存空間，提升物聯網在農業氣象監測系統中的作用，讓人們掌握最為準確的氣候變化數據。

參考文獻：

[1] 翟俊菁，李必龍，賈香風.基于物聯網技術的農業氣象觀測系統的研究與設計[J].中國農學通報，2016，

32（32）：182-187.

[2] 章威，王剛，洪杰，等.基于物聯網的農業氣象監測的實現[J].農業與技術，2016，36（4）：222.

[3] 陳昱.基于物聯網的農業氣象監測的實現[J].農業科技與裝備，2015（8）：24-25，29.

（責任編輯：趙中正）