- 無線傳感器網絡在農業(yè)領域的應用
- 來源:賽斯維傳感器網 發(fā)表于 2015/4/2
農業(yè)是無線傳感器網路使用的另一個重要領域。為了研究這種可能性,英特爾率先在俄勒岡州建立了第一個無線葡糖園。傳感器被分布在葡萄園的每個角落,每隔一分鐘檢測一次土壤溫度,以確保葡萄可以健康生長,進而獲得大豐收。以后,研究人員將實施一種系統(tǒng),用于監(jiān)視每一傳感器區(qū)域的溫度,或該地區(qū)有害物的數量。他們甚至計劃在家畜(如狗)上使用傳感器,以便可以在巡邏時搜集必要信息。這些信息將有助于開展有效的灌溉和噴灑農藥,進而降低成本和確保農場獲得高效益。
據媒體報道,國家科技支撐計劃項目“西北優(yōu)勢農作物生產精準管理系統(tǒng)”實施以來,主要針對西部地區(qū)優(yōu)勢農產品蘋果、獼猴桃、丹參和甜瓜、番茄等主要農作物,以及西部干旱少雨的生態(tài)環(huán)境特點開展專項技術研究、系統(tǒng)集成與典型應用示范,成功將無線傳感器網絡技術成功應用于精細農業(yè)生產中。這個實時采集作物生長環(huán)境的傳感網先進技術應用農業(yè)生產,為發(fā)展現代農業(yè)提供了新的技術支撐。在項目實施中,承擔單位之一的西北工業(yè)大學利用在傳感器網絡技術,開發(fā)出可實時采集大氣溫濕度、CO2濃度、土壤溫濕度的傳感器網絡節(jié)點。
系統(tǒng)由感知節(jié)點、匯聚節(jié)點、通信服務器、基于WEB的監(jiān)控中心、農業(yè)專家系統(tǒng)、交互式農戶生產指導平臺組成。系統(tǒng)已應用于安塞、楊凌、閻良日光溫室的番茄、甜瓜等設施作物,洛川蘋果、周至獼猴桃、商洛丹參。眾多的感知節(jié)點實時采集作物生長環(huán)境信息,以自組織網絡形式將信息發(fā)送到匯聚節(jié)點,由匯聚節(jié)點通過GPRS上傳到互聯網上的實時數據庫中。農業(yè)專家系統(tǒng)分析處理相關數據,產生生產指導建議,并以短消息方式通知農戶。系統(tǒng)還可遠程控制溫室的滴灌、通風等設備,按照專家系統(tǒng)的建議實行溫度、水分等自動化管理操作。西北農林科技大學面向西部優(yōu)勢農產品精準化生產需求和西北地區(qū)主要農業(yè)設施環(huán)境特點,研究以蘋果、獼猴桃、甜瓜、番茄、丹參為代表的西部優(yōu)勢農作物的生長發(fā)育模擬模型及精準的量化管理指標,已建立了以上各作物的生長發(fā)育、產量及品質數據庫。
針對優(yōu)質果業(yè)和中草藥精準管理,建立了生產地氣候數據生成模擬模型、以溫度、光照為主要驅動因子的發(fā)育進程模擬模型,丹參主莖葉齡動態(tài)發(fā)育模型、丹參光合生產與干物質積累模型。通過技術組裝配套,開發(fā)出6套主要作物精準化管理技術規(guī)范,建立蔬菜、蘋果、獼猴桃、丹參等6個示范基地。通過精準化育苗和水肥管理,生產效益提高11%,蘋果精準化示范園較常規(guī)果園產量提高12%,優(yōu)質果率提高8%,降低投資17%,每畝合計增加效益1215元;獼猴桃精準化示范園產量提高15%,優(yōu)質果率提高10%,降低投資16%,每畝合計增效1500元。相關技術已輻射2萬余畝,已累計增加效益7000多萬元。
我國是一個農業(yè)大國,農作物的優(yōu)質高產對國家的經濟發(fā)展意義重大。在目前農業(yè)自然資源不斷減少,生態(tài)環(huán)境惡化趨勢沒有扭轉的情況下,農業(yè)想要進一步發(fā)展,就必須要求農業(yè)轉變增長方式,推動農業(yè)發(fā)展的現代化、信息化。傳感器網絡的出現為農業(yè)各領域的信息采集與處理提供了新的思路和有力手段。借助這種技術手段,能夠實時提供土壤溫濕度、空氣變更、酸堿度、二氧化碳濃度,動植物病蟲害信息、生長信息,農作物灌溉情況等,這些信息幫助人們及時發(fā)現農業(yè)生產中的問題,便農業(yè)有可能漸漸地從以人為中心,轉向以信息和軟件為中心的生產模式。隨著無線傳感器網絡的不斷發(fā)展,國內外在該領域已經初步推出相關產品并得到示范應用。
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