試析物聯網技術在現代農業節水灌溉中的應用

杜斌

物聯網是世界公認作為計算機、互聯網與移動通訊網絡之后的第三次信息產業熱潮。由于全球變暖、惡劣天氣增多、自然災害接踵而至的今天，對農作物的種植和管理有著相當大的影響。為了減少這些影響，把物聯網技術運用到現代農業節水灌溉中，利用物聯網的基本原理和結構體系，有效提高農業的節水灌溉，保障農業生產。

一、物聯網的概述

物聯網的概念就是讓世間萬物都能主動上網，利用互聯網把物體有效連接起來，通過射頻識別技術、無線數據通訊技術等構建出一個實時共享的網絡系統，這個概念是在二十世紀末提出的，是一個動態的全球網絡基礎設施，具備基于標準和互操作通訊協議的自由組織能力，與信息化網絡有機結合，與自媒體、服務和企業相融合，在未來創造出新的互聯網模式。

二、 物聯網在我國農業中的發展情況

我國農業方面的發展，在科學技術的帶領下，為物聯網的應用創造了諸多便利條件。隨著物聯網技術的廣泛應用，許多國家也開始在農業方面引入物聯網的技術，通過物聯網技術在農業上的運用，為農業發展的各個方面都取得了突破性的進步，物聯網技術在農業發展上的突出貢獻是毋庸置疑的。

三、物聯網技術在現代農業節水灌溉中的應用

1、網絡系統性結構

物聯網技術在現代農業節水灌溉中有一套檢測體系，這套體系是建立在傳感器、 控制系統、計算機和通信等技術的情況下，分為三個網絡層，網絡控制和感知層，是檢測、控制的終端;檢測數據傳輸層，是數據進行傳輸的;終端數據處理層，是所有數據匯總在一起，進行最后的處理階段。在農田灌溉區域，網絡系統性結構控制著所有區域的灌溉設備。控制系統控制農田灌溉自動化，這一設置主要是在澆灌農田的出水口上安裝控制系統，將信號收發情況和傳感器反射信息及時反饋給控制系統，來實現自動灌溉。澆灌開始階段，遠程監控室接收無線網絡傳遞的澆灌信息，系統給出指令，將灌溉調節閥門打開進行灌溉，在供水過程中會設置報警裝置，系統給出灌溉水量，當水量達到供應值時，報警裝置會給出提示，調節閥門將自動關閉，灌溉過程結束。

2、網絡無線傳感器

農業澆灌需要大量水資源，為了更好的利用水資源不形成浪費，在灌溉過程中節水環節很重要，節水可以運用無線傳感技術。無線傳感技術就是將無線個域網自由組合，這種技術是一種低復雜度、近距離、低消耗、慢速率且低成本的無線通訊技術，信息容量大，可信度高是這種通訊技術的特點，組成部分有四個，分別是使用層、控制層、物理層、網絡層。以往的傳輸系統運用有線傳輸網絡，具有成本高、網絡布線復雜、靈活性不強、出現問題時不易解決、推廣性不強等諸多弊端，利用網絡無線傳感技術解決了傳統的有線傳輸網絡系統的問題，在控制大棚室內溫度、空氣濕度、土壤酸堿度方面具有突出貢獻。

3、系統在供電方面的策略

物聯網系統在農業節水灌溉中是根據無線傳感器信息節點和無線電磁閥來實現整個監控網絡最關鍵的部分，這種系統具有分布廣泛的特征，需要應用大量電池，導致其更換電池較為頻繁。如何才能解決這一問題，實現既節能又環保的做法，在網絡系統建立時，電池背板盡量選擇太陽能電池板，只要有陽光就可以重復利用，選擇合適的節能措施也很重要，一般有兩種方式，一種是在無線通訊模塊上選用耗能低的通訊設備，另一種是電壓調節功率管理上，分區域、選擇動態可控制的技術，比方說在灌溉完畢的農田區域中，將電磁閥電源和傳感器關閉，只開放需要的區域，來實現節能目的，降低供電需求量。

4、物聯網技術在農業中具有哪些顯著特征

在管理方面，物聯網技術就是對系統內部數據整合定義并且對其維護，加以分析進行管理。與此同時，物聯網技術還可以使系統能夠正常的運行，對用戶的賬戶、文件、信息加以保護，使用戶信息完整不被侵害，在未知領域中，物聯網技術也可以實現規范化管理。在調控方面，可以有效的將土壤信息收集起來，利用數據進行分析制定合理化澆灌方針，利用遠程操作系統調控噴灌機，徹底實現灌溉自動一體化。在查詢搜索信息方面，可以用不同方法進行搜索，比方說利用點位查詢、空間查詢等，將結果整合起來用表格的形式或其他形式生動的展現出來，讓技術人員一目了然的掌握灌溉信息。

總而言之，物聯網技術在農業發展中起到了至關重要的作用，是多項信息技術的融合體，是我國農業未來發展中大步前進的重要標志。隨著物聯網技術的出現，為現代農業節水灌溉從設想到實際應用搭建了很好的平臺，物聯網在現代農業節水灌溉中逐步成熟，深度、廣度、維度不斷增加，農業數據實現共享指日可待。將物聯網技術運用到農業節水環節中，有效地降低了水資源的浪費現象，相應國家號召，實現節能減排的目的，為穩定農業生產、提高農業生產效率做出了突出貢獻。

（作者單位：730000甘肅亞盛亞美特節水有限公司）