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基于物联网技术的精细农业解决方案 一、现代农业发展的趋势 国际农业的发展经历了原始农业、 传统农业和现代农业三个主要 发展阶段。本世纪以来，农业的发展在取得成就的同时， 带来了严重 的环境问题。对此，人们提出了一系列的替代农业对策， 如回归型农 业、生态农业、有机农业、综合农业等发展模式。自 90 年代以来， 随着全球定位系统（ GPS ）、地理信息系统（ GIS ）、遥感（ RS ）、变 量处理设备（ VRT ）和决策支持系统（ DSS ）等技术的发展，精细农业 作为基于信息高科技的集约化农业问世了， 并成为农业可持续发展的 热门领域。 精细农业的核心是指实时地获取地块中每个小区土壤、 农 作物的信息， 诊断作物的长势和产量在空间上差异的原因， 并按每一 个小区做出决策，准确地在每一个小区上进行灌溉、施肥、喷药，以 达到最大限度地提高水、肥和杀虫剂的利用效率， 增加产量，减少环 境的污染的目的。 近几年来， 美国、 欧洲一些技术先进的农场在精细农业方面已经 进入中等规模的实施阶段。 国外精细农业的实践表明： 精细农业不仅 具有重要的经济效益， 而且其获取的详细耕作信息有助于解决许多未 知问题。 精细农业的根本效益体现在降低作物的生产成本和过量施用 农化产品的污染风险。 “精细农业”研究的革命性的意义是提出了一 种经营现代农业的新技术思想并付诸于实践， 发展前景已在国际上具 有广泛的共识。 体型小巧， 安装方便、 壳体结构设计合理， 使用寿命长密封性好， 测量精度高，稳定性好，传输距离长， 抗外界干扰能力强，结构设计 合理，外观质量佳，可广泛用环境、温室、现代农业等的光线强度测 量。 图 9 光照传感器 2 、数据采集单元 (1) 无线温湿度采集器 图 10 无线传感器节点 ? 采集温室的温度湿度清况，并无线传输到管理系统， ? 本采集器集数据采集传输一体，电池供电时间长， ? 安装简便，成本低。 ? 适合于只需要采集温度湿度的温室应用。 (2) 多通道无线数据采集器 应用在多种数字信号、 模拟信号的采集， 可应用于不方便布线的场合。 1 、功能特点： ? 实现 4-20mA 信号， 0-5V 信号，数字信号的采集 ? 太阳能供电、 220V 电源供电、电池供电可选， ? ZigBee 协议、美国 TI 专有协议 ? 可视传输距离 100m ? 对等网络，点对点，点对多点， Mesh 网路 ? 安全的数据， 128 位加密技术，授权与验证，跳频技术 ? 防水，防晒，防雷击设计 ? 可以定制 图 11 无线数据采集器 3 、互联互通部分 (1) ZigBee 调制解调器 性能指标 ? ZigBee 转 RS232 、 RS485 、以太网 ? 工作频率为 ISM 2.4 GHz ? 传输距离室外 1600m ，室内 100m ? RF 数据传输率： 250000bps ? 工业级温度范围 (-40 - 85C) 图 12 ZigBee 无线装置 (2) ZigBee 智能网关 应用范围：在现代农业、