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Zigbee物聯(lián)網(wǎng)在農業(yè)方面的合理應用論文
農業(yè)是我國國民經(jīng)濟的基礎性產(chǎn)業(yè)，也是經(jīng)濟發(fā)展與社會(huì )穩定的物質(zhì)性保證。由于我國不同地區的自然環(huán)境與社會(huì )經(jīng)濟條件差異十分明顯，而傳統農業(yè)生產(chǎn)方式極度落后在投入大量勞動(dòng)力的基礎下，依舊存在勞動(dòng)生產(chǎn)率低、勞動(dòng)效率低的情況制約著(zhù)農業(yè)的發(fā)展。如今農業(yè)雖然在機械化與自動(dòng)化的推動(dòng)之下大幅提高了農業(yè)的生產(chǎn)效率，改造力的加大與加快使得環(huán)境問(wèn)題尤為突出，比如農產(chǎn)品質(zhì)量下滑、水土流失嚴重、資源過(guò)度浪費、農藥的污染與水資源污染等。農業(yè)的精確化發(fā)展已成為農業(yè)數字化的核心內容，所謂的農業(yè)精確化發(fā)展主要針對的是農作物產(chǎn)量、農業(yè)資源的合理化布局、生態(tài)環(huán)境的優(yōu)化以及在提高生產(chǎn)率與降級生產(chǎn)成本等方面均起到了十分明顯的積極作用。而將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)廣泛用于農業(yè)的是在五大系統迅速發(fā)展的推動(dòng)之下進(jìn)行的，即全球定位系統(GPS)、地理信息系統(GIS)、遙感系統(RS)、射頻識別系統(RFID)以及智能控制系統(ICS)，使農業(yè)逐步走上信息化與智能化的發(fā)展方向。
一、現代社會(huì )物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的現狀與趨勢
就目前而言，物聯(lián)網(wǎng)并沒(méi)有真正公認的涵義，它首次在我國提出的時(shí)間為1999 年，簡(jiǎn)而言之物聯(lián)網(wǎng)是在互聯(lián)網(wǎng)的基礎上憑借著(zhù)全球定位系統(GPS)、射頻識別(RFID)、激光掃描儀以及紅外感應器等信息傳感設施，按照設定的條例，將任何物品同互聯(lián)網(wǎng)相連接，以達到信息的通信和交換以實(shí)現智能的識別、監控、定位、管理與跟蹤等網(wǎng)絡(luò )操作的方式，通常具有三大特征即傳感對象的設備化，服務(wù)的智能化以及終端接收器的互聯(lián)化，目前主要應用于醫療保健、智能交通業(yè)、農業(yè)的監測、物流運輸和家居服務(wù)等方面均有涉及。
二、物聯(lián)網(wǎng)的常用技術(shù)
(一)射頻識別技術(shù)(RFID)
射頻識別技術(shù)是目前物聯(lián)網(wǎng)最為高端的感知層支撐性技術(shù)，其原理是利用射頻的信號自動(dòng)識別感知對象來(lái)獲得相應所需信息，并將識別到的信息進(jìn)行加工處理，通常是由天線(xiàn)、取讀器以及標識這三部分構成。
(二)傳感器與傳感網(wǎng)的運用
傳感器是近幾年來(lái)興起的高新技術(shù)之一，它最大的特點(diǎn)在于感知信息的精確性與及時(shí)性的獲取，而傳感網(wǎng)是在傳感器的基礎之上對信息進(jìn)行收集、傳輸與處理的綜合性整理信息技術(shù)系統，應用前景十分廣泛，目前主要用于電子、生物、農業(yè)、醫療、軍事以及國防等方面，因此該技術(shù)的應用直接關(guān)系到我們的日常生活與工作。
(三)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)的運用
現代社會(huì )中無(wú)線(xiàn)網(wǎng)的運用已深入影響到人們日常生活與工作，其本質(zhì)是通過(guò)移動(dòng)信號接收系統、衛星以及無(wú)線(xiàn)寬帶的引入等以完成基本的通訊交流，開(kāi)放性、靈活性以及易干擾性成為無(wú)線(xiàn)通訊的代名詞。
三、Zigbee 物聯(lián)網(wǎng)在農業(yè)上的應用
(一)物聯(lián)網(wǎng)在農業(yè)大棚中的運用
農業(yè)大棚的控制系統是利用物聯(lián)網(wǎng)當中的各種傳感設施對農作物的生長(cháng)環(huán)境(比如溫度監測器，濕度傳感器、ph 值傳感器、二氧化碳傳感器、光傳感器等)進(jìn)行實(shí)時(shí)監控，并將監測的數據自動(dòng)傳輸到控制系統，系統對該類(lèi)數據進(jìn)行分析并調整以提供舒適的生長(cháng)環(huán)境。該系統還具有遠程控制的功能，實(shí)現在家即可收集到大棚內的農作物生長(cháng)環(huán)境參數，并管控大棚的內環(huán)境。無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的使用使得農作物的監管變得更加有效、精確、及時(shí)與科學(xué)，與此同時(shí)更能夠提高農作物的質(zhì)量與產(chǎn)量，了解農作物的生長(cháng)周期進(jìn)行實(shí)時(shí)調整，在降低成本的情況下提高其生產(chǎn)率，以獲取更大的經(jīng)濟效益與社會(huì )效應。
(二)物聯(lián)網(wǎng)在農業(yè)灌溉中的運用
物聯(lián)網(wǎng)在農業(yè)灌溉中的運用，簡(jiǎn)而言之就是對節水灌溉平臺的建設與利用，主要通過(guò)傳感器對土壤中的水分進(jìn)行實(shí)時(shí)監控，灌溉系統對這些監控數據進(jìn)行有效的分類(lèi)管理，自動(dòng)收水與放水以達到節能減耗的目的。從我國的用水調查資料顯示有70% 的水用于農業(yè)的灌溉，與此同時(shí)，我國平均每年的干旱造成的糧食減產(chǎn)就達到半數之多，并且由于農業(yè)生產(chǎn)條件與環(huán)境的制約使得灌溉水資源的利用率十分低下。因此提高灌溉水資源的利用率成為現時(shí)期亟待解決的問(wèn)題，而物聯(lián)網(wǎng)的灌溉系統很好的利用了Zigbee 自組網(wǎng)，將低能耗與低成本的無(wú)線(xiàn)傳感系統網(wǎng)絡(luò )相連接，極大程度地改善了農田耕作不便與靈活性差的問(wèn)題，實(shí)現了實(shí)時(shí)監控土壤墑情并自動(dòng)化管控農田灌溉，以確保農作物生長(cháng)環(huán)境的科學(xué)性。
Zigbee 物聯(lián)網(wǎng)實(shí)質(zhì)由星型結構所組成，即擁有多個(gè)監測采集功能的數據收集點(diǎn)，這些收集點(diǎn)組成監測網(wǎng)絡(luò )的關(guān)節性基站，具有自動(dòng)組建與收集數據、維護與監控網(wǎng)絡(luò )的作用，使得控制中心與監測站之間的信息得以傳遞，而智能灌溉系統的組成，就是在Zigbee 自組網(wǎng)的基礎之上，由無(wú)線(xiàn)傳感節點(diǎn)、無(wú)線(xiàn)網(wǎng)與控制中心共同構成的。
結語(yǔ)
綜上所述，Zigbee 物聯(lián)網(wǎng)的農業(yè)應用目前仍然處于未成熟階段，并且在農業(yè)大棚以及農業(yè)的智能灌溉上依舊有所欠缺。本文論述的目的就在于通過(guò)對國際先進(jìn)技術(shù)與手段的了解，采用“取其精華、去其糟粕”的方式并結合本國特色來(lái)發(fā)展我國的農業(yè)，以使得我國農業(yè)沿著(zhù)集約化、高效化與可持續化并行發(fā)展的目的。
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