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物联网在设施园艺中的应用研究
腐蚀是金属和周围环境发生化学或电化学反应而导致的一种破坏性侵蚀。腐蚀是一种化学过程,而且大多都是电化学过程,伴随着氧化-还原反应的发生。 金属的化学腐蚀:金属跟接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀。 金属的电化学腐蚀 :不纯的金属或合金与电解质溶液接触,会发生原电池反应,比较活泼的金属失电子被氧化的腐蚀。 腐蚀的本质:金属发生氧化-还原反应。 金属从矿石(金属氧化物)中提炼出来需要很大的能量,使其处于一个高能级状态。 热力学的一个规律是:材料总是趋向于以最低能量状态存在。 因此,多数的金属处于热力学不稳定状态,具有寻求低能量状态的倾向,如形成氧化物或其他化合物。 金属转化成低能量氧化物的过程就是腐蚀。 物联网在设施园艺中的应用及案例分析 北京旗硕基业科技有限公司 赖望峰 * * 一、物联网概念及在农业应用前景 物联网通俗的讲是万物都可以上网,物体通过装入射频识别设备、各种感应器、全球定位系统或其他方式进行连接,然后接入到互联网或是移动通信网络,最终形成智能网络,通过电脑或手机实现对物体的智能化管理。 2009年,“物联网”成为全球经济涅槃重生的关键词。继IBM提出“智慧地球”之后,美国将物联网列为经济振兴战略之一 欧盟将物联网定位为欧洲领先全球的基础战略, 中国将物联网纳入战略性新兴产业规划。 同年8月,国务院总理温家宝在无锡视察时指出,“要在激烈的国际竞争中,迅速建立中国的传感信息中心。 * * 在待测区域范围内,布置大量的无线传感器智能节点,每个节点监测环境参数。这些节点依据无线传感器网络协议自组织成一个子网。 子网络再直接或者通过GPRS/WIFI移动网络接入到internet。 监控中心的web服务器,通过数据存储、数据图形化显示、数据挖掘分析等处理手段,监测者可以在互联网上监控被测区域的图像、声音、温湿度、光照、液位、气体浓度等。 根据监测的各种数据通过服务器对温室大棚的灌溉、灯光、风扇等各种设备进行无线智能控制并通过专家系统对生长情况及病虫害进行智能诊断。 二、物联网在设施园艺中的应用 应用于设施农业温室环境信息联网采集和控制。 应用于农业节水灌溉。? 应用于资源环境信息和动植物信息监测。 ? 精细化管理的农业生产产值是粗放式管理的产值的10倍! * 国外物联网精细农业研究进展 Stuart Birrell是衣阿华大学的农学副教授和生物系统工程师,他和同事,电子与计算机工程教授Ratnesh Kumar合作,设计一种地下土壤传感器网络,可以在田间使用一年之久。 这套传感器不间断地度量土壤湿度、温度和营养程度,把所得数据无线传回电脑主机。传感器被植入土层下一尺来深,网络呈80到160英尺间隔点格分布。 无线传感器通过低频无线电信号从土壤中传递信号出来。这些iPod大小的传感器可以帮助农场主减少肥料消耗,因为水和温度的数据能提示土壤肥力以及碳营养在土壤间循环的状况。 * * 2007年6月7日,美国Grape?Networks公司宣布为加州中央谷地区的农业配置了“全球最大的无线传感器网络”。该网络覆盖了50多英亩地,配置了200多个传感器,通过网络传送葡萄园的关键数据,包括精确的传感器模块位置,温度,湿度和光线。 Vineyard操作经理可以在任意网络蜂窝电话或电脑上观看数据,还可以通过网络或Email设置临界值警惕。 2008年美国一家公司开发了基于无线传感器网络的农作物监测系统,基于太阳能供电,能监测土壤温湿度与空气温度,通过Internet浏览器为客户提供了农作物健康、生长情况的实时数据。此产品已经在美国批量应用。 三、北京旗硕公司的研究开发进展 从2007年年开始,与中国农业科学院蔬菜花卉所、中国农业大学合作开始从事相关研究开发工作,两年多里在以下方面取得了重大进展: 农业用低功耗及高湿应用的传感器的开发与选型 ZigBee无线通讯技术的设计与应用 太阳能供电多通道农业环境采集设备 多网融合的网络网关设备(发明专利) 农业环境互联网管理平台(软件著作权) 。。。 * 设施农业无线温湿度采集节点 低功耗无线通讯技术,通讯距离农业环境2-300米 电池供电,2-3年 不锈钢烧结球防护的温湿度传感器,防灰尘,防结露。 专用百页窗,防太阳辐射,防雨。 * 农业环境多因子无线采集器 支持连接空气温度、空气湿度,土壤温度,土壤湿度,光照强度,二氧化碳浓度6种农业常用传感器 通过低功耗、防干扰的ZigBee协议实现无线传输,移动方便,稳定性可达99% 采用高效率太阳能供电,在阴雨天可超过7天连续供电 采集器和网关之间传输距离1.6km,可实现接力传递 防水,防晒,防雷击设计 * 多网融合智能网关
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