- 相關(guān)推薦
無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)在精準農業(yè)中的運用
摘要：本文主要以精準農業(yè)技術(shù)體系作為出發(fā)點(diǎn)，分析了精準農業(yè)對無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的要求，并探討了無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)在精準農業(yè)中的應用，以期為促進(jìn)精準農業(yè)的快速發(fā)展提供一些參考和意見(jiàn)。
關(guān)鍵詞：精準農業(yè)；通信技術(shù)；應用
隨著(zhù)社會(huì )經(jīng)濟的快速發(fā)展和農業(yè)地位的提高，現代信息技術(shù)在精準農業(yè)中得到廣泛應用�，F代信息技術(shù)與農業(yè)技術(shù)的有機結合一方面可以提高農作物質(zhì)量，另一方面可以減少化肥對農作物的污染，從而在改變農業(yè)生產(chǎn)方式的同時(shí)彌補精準農業(yè)發(fā)展的不足。
1精準農業(yè)技術(shù)體系
現代通信技術(shù)作為現代農業(yè)體系的重要組成部分，其在精準農業(yè)中的應用主要表現在農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中的應用[1]。農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的最大特點(diǎn)是可以借助計算機聯(lián)動(dòng)報警，其外在表現形式是利用傳感器數據采集系統將視頻、溫度、土壤有機物等的數據進(jìn)行采集，以計算機網(wǎng)絡(luò )信息平臺繪制數據的最大值和最小值，并分別繪制最大值和最小值之間的頻數分布直觀(guān)平面圖，觀(guān)察頻數分布狀況，最終確定合適的數值和報警值，相關(guān)技術(shù)人員就可以根據事先確定好的數值和報警值在計算機中安裝聯(lián)動(dòng)報警裝置。比如，農作物的生長(cháng)狀況會(huì )隨著(zhù)時(shí)間的長(cháng)短、溫度的變化、天氣以及土壤影響農作物的質(zhì)量。因此，技術(shù)人員就可以利用棚內氣候條件通過(guò)溫度傳感器向聯(lián)動(dòng)報警器傳輸信息參數，向管理電腦發(fā)送農作物的實(shí)際生長(cháng)情況，如果溫度過(guò)低或者溫度過(guò)高就會(huì )導致農作物面臨死亡的危機。一旦觸發(fā)報警裝置農作物技術(shù)人員就可以在計算機界面上調整棚內溫度，無(wú)需工作人員在現象進(jìn)行溫度控制，不僅可以節約成本，還大大提升了工作效率。在這一過(guò)程中涉及的技術(shù)包括定位技術(shù)、傳感技術(shù)、遙感遙測技術(shù)、數據庫技術(shù)、無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)等，這些技術(shù)組成了精準農業(yè)的技術(shù)體系。
2精準農業(yè)對無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的要求
現階段無(wú)線(xiàn)傳輸標準和方式主要包括：IrDA、WiFi、Bluetooth、Zig-Bee等短距離無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)及GPS、衛星遙感等遠距離無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)。由于精準農業(yè)自身的特點(diǎn)，其對通信技術(shù)有一定的要求。主要歸納為以下幾點(diǎn)：其一，實(shí)時(shí)性�？梢栽谝幎〞r(shí)間內接受到需要的信息和數據資料，但是這些信息和數據資料并不是連續不間斷地傳輸，而是非連續性。其二，相互性。所謂相互性是指節點(diǎn)之間可相互交換數據。其三，可使用語(yǔ)音業(yè)務(wù)。其四，集成節點(diǎn)。無(wú)論是采集數據資料還是實(shí)時(shí)監控，都可以在無(wú)線(xiàn)通信領(lǐng)域中得以實(shí)現。其五，拓撲結構。采用樹(shù)樁網(wǎng)絡(luò )，增加采集點(diǎn)。綜合以上技術(shù)和要求，可以在無(wú)線(xiàn)通信領(lǐng)域全方位、多角度地分析精準農業(yè)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。
3無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)在精準農業(yè)中的應用
3.1短距離無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)
1）所謂IrDA通信技術(shù)是指借助紅外線(xiàn)在計算機系統中展開(kāi)點(diǎn)與點(diǎn)的數據傳輸活動(dòng)。這種無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)具有成本低、安全指數高等特點(diǎn)，但是IrDA是一種視距傳輸，如果在數據傳輸過(guò)程中沒(méi)有校對設備或者通信設備沒(méi)有對準的話(huà)，就會(huì )數據傳輸的安全性。另外，這種技術(shù)具有局限性，即只能在相互通信的兩臺設備之間展開(kāi)數據傳輸活動(dòng)，不利于在大型農業(yè)中的推廣與運用。
2）WiFi）無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)。這種技術(shù)是以太網(wǎng)的一種無(wú)線(xiàn)擴展，能以最高約11Mbps的速度接入WEB。該技術(shù)具有覆蓋范圍廣、速度快等特點(diǎn)，但是其安裝過(guò)程較為復雜、成本較高。3）藍牙通信技術(shù)。該技術(shù)的數據傳輸頻段為全球通用的2.4GHzISM頻段。能夠在規定的傳輸時(shí)間內提高傳輸速度，實(shí)現雙贏(yíng)。但是這種技術(shù)與WiFi無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)一樣，其運輸成本較高，且在數據傳輸過(guò)程中容易被其他信號干擾。4）ZigBee無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)。該技術(shù)的傳輸頻率為2.4GHzISM頻段，數據速率為20～250Kbit/s，最大傳輸距離為75m[2]。這種技術(shù)具有成本低、性能高和低功耗等特點(diǎn)，但是其數據傳輸速度較低。
3.2遠距離無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)
遠距離無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)主要把包括GPRS網(wǎng)絡(luò )系統和衛星遙感技術(shù)。
1）GPRS技術(shù)屬于移動(dòng)通信技術(shù)領(lǐng)域的重要組成部分之一，無(wú)論是在數據傳輸方面還是在技術(shù)處理方面，都具有明顯的優(yōu)勢[3]。①隨著(zhù)社會(huì )經(jīng)濟的快速發(fā)展以及現代信息技術(shù)發(fā)展腳步的加快，目前，GPRS技術(shù)是現有GSM網(wǎng)絡(luò )系統（3G）向移動(dòng)通信（4G）演變，并在不斷調整和優(yōu)化網(wǎng)絡(luò )結構中加快了信號覆蓋速度和數據運行速度。其網(wǎng)絡(luò )覆蓋信號基本不存在“盲區”這一說(shuō)。②理論數據傳輸速率可高達171Kbps。如果將GSM技術(shù)進(jìn)行綜合改造，可以為社會(huì )提供384Kbps帶寬的廣域數據通信服務(wù)。③登錄時(shí)間短。由于GSM技術(shù)具有速度快、傳輸效率高、等待接入時(shí)間短等優(yōu)勢，在精準農業(yè)中得到廣泛推廣與應用。根據實(shí)踐表明，在接入網(wǎng)絡(luò )到登錄成功所花費的時(shí)間不超過(guò)兩秒。除此之外，該技術(shù)還具有實(shí)時(shí)提供在線(xiàn)功能。用戶(hù)可以在第一次登陸之后通過(guò)記住登陸密碼功能節約下一次登陸時(shí)間，且長(cháng)期在線(xiàn)，不會(huì )被迫下線(xiàn)。這樣不僅可以為用戶(hù)提供便利，還可以促使網(wǎng)絡(luò )管理更加簡(jiǎn)單、快捷。該技術(shù)的運行模式主要是根據流量計費為主，無(wú)論是用戶(hù)接受資料或者發(fā)送數據包，都是根據數據包的數量和占用資源的流量計費。根據實(shí)踐表明，GPRS的上述優(yōu)點(diǎn)特點(diǎn)一般適用于間歇性、突發(fā)性、頻率性、小流量的數據傳輸。與此同時(shí)，改技術(shù)也使用與大流量的數據傳輸，尤其適用于現代精準農業(yè)領(lǐng)域。全球導航衛星體系是我國農業(yè)生產(chǎn)中應用最為普遍的一個(gè)系統，我國現代化農場(chǎng)中大部分安裝了GPS系統的聯(lián)合收割機。聯(lián)合收割機作為作業(yè)機械中的一種，不僅可以促使GPS精準定位的實(shí)現，還可以幫助農業(yè)生產(chǎn)者快速有效地計算出農作物的產(chǎn)量數據，農場(chǎng)主根據有效完整的產(chǎn)量數據利用計算機加工、分析、整理數據信息，從而在計算機中呈現出一幅彩色的圖形，為構建農業(yè)信息化技術(shù)提供理論基礎，最終達到農業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化、信息化的目的[4]。
2）衛星遙感技術(shù)。該技術(shù)主要是通過(guò)衛星的傳感器測得目標物體的信息數據，再通過(guò)處理系統對所獲得的目標信息數據進(jìn)行分析、判讀，識別改目標的通信技術(shù)。換而言之，遙感技術(shù)主要依托于超高的分辨率傳感器對目標實(shí)現探測的目的。利用遙感技術(shù)對不同的農作物生長(cháng)期實(shí)行全方位、多角度的監控，目的是為了避免農作物“被蟲(chóng)吃”的現象。傳感器、指揮體系、載體是組成遙感技術(shù)的三大成分，指揮體系、傳感器、載體與GPS系統的組合可以提升農機技術(shù)水平，不僅可以確保遙感技術(shù)數據的精確度，還可以降低農作物遭受自然災害破壞的影響[5]。該技術(shù)覆蓋的信息量較大、處理信息數據的速度快、分辨率高，因此將其引入精準農業(yè)領(lǐng)域，可以提高收集相關(guān)信息數據的速度以及數據信息的精確性和完整性。
4結束語(yǔ)
精準農業(yè)的發(fā)展需要科學(xué)技術(shù)作為支撐，促使精準農業(yè)向現代高科技農業(yè)方向發(fā)展�？v觀(guān)我國的農機技術(shù)水平還不夠成熟，還需要國家加大對信息化農業(yè)技術(shù)的投入力度，相關(guān)技術(shù)要利用遠程技術(shù)加強對農作物的有效檢測，為促進(jìn)農機新技術(shù)的發(fā)展提供技術(shù)和理論基礎，最終實(shí)現信息技術(shù)在精準農業(yè)中的推廣。
參考文獻：
[1]李晉，楚栓成.淺談幾種短距離無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)在精確農業(yè)中的應用前景[J].電子世界，2013(11)：78-79.
[2]姜立明，莊衛東.ZigBee/GPRS技術(shù)在精準農業(yè)中的應用研究[J].農機化研究，2014，36(4)：179-182.
[3]史國濱.GPS和GIS技術(shù)在精準農業(yè)監控系統中的應用研究進(jìn)展[J].湖北農業(yè)科學(xué)，2011，50(10)：1948-1950.
[4]張軍國，賴(lài)小龍，楊睿茜.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在精準農業(yè)環(huán)境監測系統中的應用研究[J].湖南農業(yè)科學(xué)，2011，50(15)：173-176.
[5]蔡鑌，畢慶生，李福超.基于ZigBee無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )的農業(yè)環(huán)境監測系統研究與設計[J].江西農業(yè)學(xué)報，2010，22(11)：153-156.
【無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)在精準農業(yè)中的運用】相關(guān)文章：
性格分析在培訓技術(shù)中的運用07-13
農業(yè)建設自動(dòng)控制精準滴灌技術(shù)分析論文07-02
信息技術(shù)在農機技術(shù)推廣中的運用論文07-03
數字電子技術(shù)實(shí)驗中EDA技術(shù)的運用論文07-04
Vilsack談生物技術(shù)在美國農業(yè)上的運用論文07-03
轉基因技術(shù)在農業(yè)上的運用前景和動(dòng)力論文07-01