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- 無線傳感器網(wǎng)絡在農(nóng)業(yè)領域的應用
- 來源：賽斯維傳感器網(wǎng) 發(fā)表于 2015/4/2
農(nóng)業(yè)是無線傳感器網(wǎng)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(shù)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(nóng)藥，進而降低成本和確保農(nóng)場獲得高效益。
據(jù)媒體報道，國家科技支撐計劃項目“西北優(yōu)勢農(nóng)作物生產(chǎn)精準管理系統(tǒng)”實施以來，主要針對西部地區(qū)優(yōu)勢農(nóng)產(chǎn)品蘋果、獼猴桃、丹參和甜瓜、番茄等主要農(nóng)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(wǎng)絡技術成功應用于精細農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中。這個實時采集作物生長環(huán)境的傳感網(wǎng)先進技術應用農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，為發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)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(wǎng)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(wǎng)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(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)、交互式農(nóng)戶生產(chǎn)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(wǎng)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(lián)網(wǎng)上的實時數(shù)據(jù)庫中。農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)分析處理相關數(shù)據(jù)，產(chǎn)生生產(chǎn)指導建議，并以短消息方式通知農(nóng)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(nóng)林科技大學面向西部優(yōu)勢農(nóng)產(chǎn)品精準化生產(chǎn)需求和西北地區(qū)主要農(nóng)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(nóng)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(chǎn)量及品質數(shù)據(jù)庫。
針對優(yōu)質果業(yè)和中草藥精準管理，建立了生產(chǎn)地氣候數(shù)據(jù)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(chǎn)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(chǎn)效益提高11%，蘋果精準化示范園較常規(guī)果園產(chǎn)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(chǎn)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(nóng)業(yè)大國，農(nóng)作物的優(yōu)質高產(chǎn)對國家的經(jīng)濟發(fā)展意義重大。在目前農(nóng)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(nóng)業(yè)想要進一步發(fā)展，就必須要求農(nóng)業(yè)轉變增長方式，推動農(nóng)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)代化、信息化。傳感器網(wǎng)絡的出現(xiàn)為農(nóng)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(nóng)作物灌溉情況等，這些信息幫助人們及時發(fā)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的問題，便農(nóng)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(chǎn)模式。隨著無線傳感器網(wǎng)絡的不斷發(fā)展，國內(nèi)外在該領域已經(jīng)初步推出相關產(chǎn)品并得到示范應用。
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