Zigbee物联网在农业方面的合理应用论文

Zigbee物联网在农业方面的合理应用论文

　　农业是我国国民经济的基础性产业，也是经济发展与社会稳定的物质性保证。由于我国不同地区的自然环境与社会经济条件差异十分明显，而传统农业生产方式极度落后在投入大量劳动力的基础下，依旧存在劳动生产率低、劳动效率低的情况制约着农业的发展。如今农业虽然在机械化与自动化的推动之下大幅提高了农业的生产效率，改造力的加大与加快使得环境问题尤为突出，比如农产品质量下滑、水土流失严重、资源过度浪费、农药的污染与水资源污染等。农业的精确化发展已成为农业数字化的核心内容，所谓的农业精确化发展主要针对的是农作物产量、农业资源的合理化布局、生态环境的优化以及在提高生产率与降级生产成本等方面均起到了十分明显的积极作用。而将物联网技术广泛用于农业的是在五大系统迅速发展的推动之下进行的，即全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)、遥感系统(RS)、射频识别系统(RFID)以及智能控制系统(ICS)，使农业逐步走上信息化与智能化的发展方向。

　　一、现代社会物联网发展的现状与趋势

　　就目前而言，物联网并没有真正公认的涵义，它首次在我国提出的时间为1999 年，简而言之物联网是在互联网的基础上凭借着全球定位系统(GPS)、射频识别(RFID)、激光扫描仪以及红外感应器等信息传感设施，按照设定的条例，将任何物品同互联网相连接，以达到信息的通信和交换以实现智能的识别、监控、定位、管理与跟踪等网络操作的方式，通常具有三大特征即传感对象的设备化，服务的智能化以及终端接收器的互联化，目前主要应用于医疗保健、智能交通业、农业的监测、物流运输和家居服务等方面均有涉及。

　　二、物联网的常用技术

　　(一)射频识别技术(RFID)

　　射频识别技术是目前物联网最为高端的感知层支撑性技术，其原理是利用射频的信号自动识别感知对象来获得相应所需信息，并将识别到的信息进行加工处理，通常是由天线、取读器以及标识这三部分构成。

　　(二)传感器与传感网的运用

　　传感器是近几年来兴起的高新技术之一，它最大的特点在于感知信息的精确性与及时性的获取，而传感网是在传感器的基础之上对信息进行收集、传输与处理的综合性整理信息技术系统，应用前景十分广泛，目前主要用于电子、生物、农业、医疗、军事以及国防等方面，因此该技术的应用直接关系到我们的日常生活与工作。

　　(三)无线网的运用

　　现代社会中无线网的运用已深入影响到人们日常生活与工作，其本质是通过移动信号接收系统、卫星以及无线宽带的引入等以完成基本的通讯交流，开放性、灵活性以及易干扰性成为无线通讯的代名词。

　　三、Zigbee 物联网在农业上的应用

　　(一)物联网在农业大棚中的运用

　　农业大棚的控制系统是利用物联网当中的各种传感设施对农作物的生长环境(比如温度监测器，湿度传感器、ph 值传感器、二氧化碳传感器、光传感器等)进行实时监控，并将监测的数据自动传输到控制系统，系统对该类数据进行分析并调整以提供舒适的生长环境。该系统还具有远程控制的功能，实现在家即可收集到大棚内的农作物生长环境参数，并管控大棚的内环境。无线网络的使用使得农作物的监管变得更加有效、精确、及时与科学，与此同时更能够提高农作物的质量与产量，了解农作物的生长周期进行实时调整，在降低成本的情况下提高其生产率，以获取更大的经济效益与社会效应。

　　(二)物联网在农业灌溉中的运用

　　物联网在农业灌溉中的运用，简而言之就是对节水灌溉平台的建设与利用，主要通过传感器对土壤中的水分进行实时监控，灌溉系统对这些监控数据进行有效的分类管理，自动收水与放水以达到节能减耗的目的。从我国的用水调查资料显示有70% 的水用于农业的灌溉，与此同时，我国平均每年的干旱造成的粮食减产就达到半数之多，并且由于农业生产条件与环境的制约使得灌溉水资源的利用率十分低下。因此提高灌溉水资源的利用率成为现时期亟待解决的问题，而物联网的灌溉系统很好的利用了Zigbee 自组网，将低能耗与低成本的无线传感系统网络相连接，极大程度地改善了农田耕作不便与灵活性差的问题，实现了实时监控土壤墒情并自动化管控农田灌溉，以确保农作物生长环境的科学性。

　　Zigbee 物联网实质由星型结构所组成，即拥有多个监测采集功能的数据收集点，这些收集点组成监测网络的关节性基站，具有自动组建与收集数据、维护与监控网络的作用，使得控制中心与监测站之间的信息得以传递，而智能灌溉系统的组成，就是在Zigbee 自组网的基础之上，由无线传感节点、无线网与控制中心共同构成的。

　　结语

　　综上所述，Zigbee 物联网的农业应用目前仍然处于未成熟阶段，并且在农业大棚以及农业的智能灌溉上依旧有所欠缺。本文论述的目的就在于通过对国际先进技术与手段的了解，采用“取其精华、去其糟粕”的方式并结合本国特色来发展我国的农业，以使得我国农业沿着集约化、高效化与可持续化并行发展的目的。

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