一种农业遥感灌溉技术优化探讨

【摘要】农业对农业国家的发展起着至关重要的作用。在中国，大约60%的人口从事农业产业。特别是我国中西部地区农业的问题一直阻碍其发展。解决这个问题的有效办法是通过相关技术使现有的传统农业方法现代化，旨在使农业生产智能化自动化和利用物联网技术。应用层面包括基于智能GPS的遥控网络，机器人执行除草、喷洒、水分感应、鸟类和动物惊吓等任务。

【关键词】农业  智能化  物联网技术

一、背景介绍

农业被认为是人类生活的基础，因为它是粮食和其他食物的主要来源。它对国家的发展起着至关重要的作用。它还给人民提供了大量的就业机会。对于一个国家、一个地区农业增长是发展经济的必要条件。然而普遍的情况是，许多农民仍然使用传统的耕作方法导致农作物和水果的产量相对低下。但是无论自动化在哪里被实施，人类被自动化机械取代，产量普遍会提高。因此，为了为解决农业生产环节的问题提供解决方案，有必要开发构思一个综合系统。它将处理农业生产各个阶段的问题，如种植、收获以及收获后的储存。因此本文提出用于监测现场数据的系统以及提供控制的灵活性。本文旨在使用自动化和物联网技术使农业变得智能化。

二、常用遥感灌溉技术介绍

为改善农民的生活，有人进行了一些研究尝试，它为使用技術的灌溉系统提供了帮助，并提高了农业产量。遥感和控制灌溉系统面向变量的分布式无线传感器网络实施提升灌溉速率，现场实时监测，控制定点精密直线移动灌溉系统。在用水最少的情况下，最大限度地提高生产力，这由美国人奇米开发。系统描述了有关可变速灌溉的设计和仪器，无线传感器网络和实时现场传感和使用适当的软件进行控制。整个系统使用五个现场传感器站开发，收集数据并使用Global将其发送到基站。必要时，定位系统（GPS）根据数据库控制灌溉。系统提供低成本无线解决方案以及远程解决方案控制精确灌溉。

在有关无线传感器网络的研究中，研究人员测量了土壤相关参数，如温度和湿度。传感器被放置在通过使用有效的通信协议提供非常低的工作负载循环，从而增加土壤监测的寿命系统。该系统是用单片机开发的，通用异步收发器（UART）传输时的接口和传感器每小时采样和缓冲数据，传输数据和然后检查状态消息。系统的缺点是的成本较高以及传感器的部署在土壤里面会引起射频信号的衰减。

三、改良型奇米遥感灌溉系统架构

（一）远程机器人

第一部分是基于GPS的可控制移动机器人。人们能远程使用计算机对它进行编程，以便在使用GPS模块给出的坐标用机器人进行野外作业。遥控机器人有各种传感器和摄像头、障碍物传感器、警报器、切割器、喷雾器等设备，使用这些设备，它将执行如下任务：保持待命、鸟和动物的惊吓、除草和喷洒农药等。

（二）智慧仓库

第二部分将是仓库。它由运动探测器，光传感器，湿度传感器，温度传感器，房间加热器、冷却风扇与微控制器连接。运动检测器将检测仓库大门进出人们的走动，以保证仓库的安全。它将向用户发送警报信号，从而提供盗窃检测。温度传感器和湿度传感器感应穿过入口空气的温度和湿度值，房间加热器或冷却风扇将自动开启或者关闭，提供温度以及保持湿度。此外还将控制第三部分的系统。根据土壤水分数据用泵输送。

（三）智能灌溉单元

第三部分是一个智能灌溉单元，具有以下功能：基于实时现场数据的水泵控制，即达到以下条件后自动打开/关闭泵：自动模式下保持所需土壤湿度平衡，通过计算机远程泵开/关模式切换水手动或自动，持续监测土壤湿度。在第三部分中，湿度传感器使用无线网传输数据，编码器和射频发射器。传输的数据是由第二部分接收，在那里由处理单片机控制水泵的运行。

四、总结

三个部分所有的传感器和微控制器成功与Raspberry PI和无线接口实现各个节点之间的通信。这是一个一体化的综合方案，解决了田间活动，灌溉使用遥控的问题和存储问题。通过机器人、智能灌溉系统和智能仓库分别执行指令，最终有助于改善农作物产量和降低劳动成本。

参考文献：

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作者简介：郎朗（1983-），男，汉族，重庆市万州区人，硕士，重庆三峡职业学院讲师，主要研究方向：电子信息。