智慧农业与无线传感器的运用探寻

摘 要：该篇文章主要是经过对智慧农业与无线传感器的一些相关特点特征，分析研究其主要作用和被普及使用的传感器种类，并且重点探讨了在智慧农业中运用无线传感器。帮助一些研究相关问题的人士提供有效意见，仅供参考。

关键词：智慧农业;无线传感器;运用探寻

引言：

现如今，在森林或者农田这类的规模生产中，如何有效的对农业生产环境、空气质量、土壤状况、光线强弱等多个信息进行监督控制，这也是目前所面临的一项难题。

凭借使用无线传感器网络，对农业生产数据进行实时监督控制或者收集，这也是目前农业物联网行业发展中的重要环节与关键课题，在农业生产的过程中合理运用物联网技术，这样不但可以使传统保守的农业经营管理方法得到有效的转变，还能够不断减少害虫侵害农作物事件的发生，使农产品质量得到较好的保障。

1 无线传感器在智慧农林中发挥的作用

1.1 构造数据服务的平台

通过使用传感器和大数据技术、物联网技术、无线通信技术等等之类共同分析和采集相关数据以此来建造一个良好的数据平台服务。通过一些可视化的展示，对农作物进行一些监督检测病害和及时追踪，并且对农作物的产量进行有效预测。采用无人机、传感器、卫星遥感进行航拍农田是智慧农业数据服务平台的关键环节。通常情况下，所采集到的数据包含了农作物真实产量的数据、病虫害以及天气状况的数据等等诸如此类。接下来，通过分析和处理采集到的数据，与此同时构造一个可视化的模型，实现有效管理种植适合区规划和农作物生产的目的。现如今社会，有较少的公司是注重选择无人机航拍方式来对数据进行采集，更多的公司选择用卫星遥感技术[1]。

1.2 自动驾驶农机

所说的自动驾驶农机，通常指的都是通过选用卫星导航实现农机进行直线运作的功能，得到农机偏移数据大都是使用角度传感器，追踪一些车辆数据和通过摄像头来采集一些与农作物生长相关的数据，通过无线网络传递数据到控制端，分析数据，并且及时关注工作的实际情况与进度通过车载计算机的显示器[2]。自动驾驶农机的过程中，其运用的基础就是农机车辆导航系统，自动驾驶农机技术若想实现的前提要求就是车联网，可以通过使用农机车辆导航系统开展一些决策与监控农机的相关操作。目前，小麦机和拖拉机之类的农业机械中通常都是使用农机车辆导航系统。

2 无线传感器应用于智慧农业中

2.1 传感器在农业种植中的合理运用

温室大棚种植是目前智慧农业的主要形式，通常使用以下几种无线传感器：第一，温湿度传感器。在目前智慧农业中应用最广泛、最普及的就是温湿度传感器，一般情况下都是在温室大棚中使用。空气湿度传感器大都是监测检测农作物所处的生存环境中空气中的湿度变化，一般情况下在畜舍的遮阳处或者大棚安装[3]。通常都是在农作物的根部土壤处安装土壤温度和湿度传感器，需要考虑到农作物的根部深度，再规定传感器埋入泥土的深度。一般都是把2至4个传感器安装在大棚内，用这些传感器检测农作物生长所在的土壤具体数值，这样有助于开展浇灌工作;第二就是气体传感器，现如今二氧化碳是使用最多的，这种传感器是大棚种植过程中经常采用的。因为，温室通常处于一个封闭的状态，外界与内部二氧化碳所含浓度有着明显的对比差异。农作物的生长严重受到温室中二氧化碳的影响。此外，种植农作物的过程中，可以在农机具中安装传感器，提高采集系统数据，对所机具所包含的各种参数进行检测，这样有助于使农作物的一些参数能够被提高，同时也获得较好的客户评价。比如，安装物位传感器在收割机上，可以有效控制收割农作物时与地面之间的高度，为以后良好的种植环境打下坚实基础;再比如，在联合收割机上安装磁传感器，这样可以在众多谷物中，捡出谷物中掺杂着的金属杂质。

2.2 传感器在农产品加工检测中的合理运用

多种传感器可以运用于智慧农业中农产品的加工检测。需要分类加工一些普通的农产品，例如，分选蔬菜、水果要按照其直径的大小，分选装置要运用差分变压器式的直径;在消除青果的时候，要用到眼睛相关功能的传感器，逐渐演变为复杂的图像传感器。这些传感器大都是可以识别一些存在与农產品中的杂质或者农产品本身是否成熟，接着发送给系统，进行筛选。识别一些额农产品的表面情况一些选择采用高精度图像传感器，然后在个的基础上进行分类处理工作。就比如，油茶贵选几是采用了高清图像传感器，图像采集了油茶果的籽和果壳情况，从而有助于分类与色选油茶果。在农业检测的过程中，电子鼻检测技术是最近几年较为流行使用的，提高凭借气敏传感器来多农作物进行识别气味的工作，这样能够实现对气味的检测工作。识别系统和传感器阵列构成了电子鼻子，有很多的气敏传感器在传感器阵列上，并且每一个具体的传感器能够识别各种各样的气味。提高使用这种传感器，就能够把农产品中一些没有清除掉的农药给检测出来，以及不同农产品的成熟程度等相关情况。

3 无线传感器运用于智慧农业的案例分析

有较多的无线传感器应用于智慧农业中，然而也有着较多的网络组合方式，以ZigBee为例。下面主要阐述该项无线传感器在在智慧农业中的组网方法。

3.1 Zigbee组网技术

在蓝牙和无线标识之间构建的一种无线通信技术就是ZigBee，其成本低、距离不远、消耗低、易运用等等之类都是其优点所在之处，该项技术用到了直接序列扩频技术，核心频段定为2.4GHz，小传感器彼此之间互相协调通信，传播数据主要是通过无线电波采取接力的形式。如果想要使网络覆盖的范围扩大，那就需要添加一定量的路由器在网络中，这样有助于信号中继转发，在不同的应用环境下，一般采用多种网络拓扑结构[4]。

3.2 分析设计方案

由控制中心和无线监测网络共同构成了运用于智慧农业系统中的Zigbee无线传感器网络，较多在监测区的传感器网络承担着很多农业信息，并且经过无线传输到协调器中，协调器通过以太网把接收到的数据传递给控制中心，然后需要控制中心对数据进行储存、分析、处理之后，要经过专家决策系统进行评判，这样建立了信息可控的应用系统。

4 结束语

无线传感器和农业的生产进行相互融合，能够帮助智慧农业和精准农业脱离概念化，而是得到一个提供技术进行应用发展的平台，能够在智慧农业中的种植、加工、监测、运输等多个重要环节起到一定的效果。因此，相关的工作人员需要积极使用一些无线传感器来对农作物的生产信息进行收集，并且一旦发现问题后，采取正确措施。要时不时的对农场品进行监测工作，确保农产品的质量得到保障，减少因为人工操作而导致的盲目性，提高农业的经济效益与质量。

参考文献：

[1]刘春红，张漫，张帆，等.基于无线传感器网络的智慧农业信息平台开发[J].中国农业大学学报，2011（5）：151-156.

[2]戴振华.智能农业与无线传感器应用相关技术研究[J].湖南科技学院学报，2018，v.39;No.248（05）：22-24.

[3]张新，陈兰生，赵俊.基于物联网技术的智慧农业大棚设计与应用[J].中国农机化学报，2015，36（005）：90-95.

[4]刘春红，张漫，张帆，等.基于无线传感器网络的智慧农业信息平台开发[J].中国农业大学学报，2011，16（5）：151-151.

作者简介：

张军（1975—），性别：男，民族：汉，籍贯：河北省，单位：呼伦贝尔学院计算机学院，职称：讲师，学历：硕士，研究方向：智能控制与物联网应用。

（呼伦贝尔学院计算机学院，内蒙古 呼伦贝尔 021008）