農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)提供節(jié)水新思維

我國農(nóng)業(yè)用水量居高不下，但利用率仍沒有到達(dá)預(yù)期目標(biāo)，出現(xiàn)用水嚴(yán)重浪費(fèi)的現(xiàn)象。隨著土地政策的不斷更新，農(nóng)業(yè)行業(yè)的發(fā)展趨勢逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閰^(qū)域規(guī)?；N植，農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的深入應(yīng)用，有效提升了農(nóng)業(yè)節(jié)水的效率，為農(nóng)業(yè)節(jié)水提供了新的途徑，推動了農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

針對當(dāng)前天氣和土壤狀況進(jìn)行微調(diào)的灌溉，這就是智能灌溉控制系統(tǒng)的工作原理。

一、應(yīng)用現(xiàn)狀

農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)在大田農(nóng)業(yè)的應(yīng)用，需要保證物聯(lián)網(wǎng)感知信息的準(zhǔn)確性與全面性，傳輸技術(shù)也需在一定程度上保證農(nóng)業(yè)現(xiàn)場的信息內(nèi)容的實(shí)時性。

戶外是農(nóng)業(yè)特殊的生產(chǎn)環(huán)境，原有的傳輸技術(shù)具有成本高、布線復(fù)雜等特點(diǎn)，已經(jīng)無法適應(yīng)現(xiàn)階段的發(fā)展趨勢，無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)在大田農(nóng)業(yè)的應(yīng)用，有效彌補(bǔ)了有線傳輸存在的不足，在發(fā)展過程中已經(jīng)成為農(nóng)業(yè)行業(yè)現(xiàn)階段的發(fā)展趨勢。

由于農(nóng)業(yè)環(huán)境相對特殊，農(nóng)作物的外部環(huán)境，節(jié)點(diǎn)設(shè)置以及生長狀況都會影響到無線數(shù)據(jù)的傳輸，以至于通訊質(zhì)量得不到提升，嚴(yán)重阻礙了智能灌溉控制系統(tǒng)的部署與應(yīng)用。

1)投入的成本過低，使無線傳感器所設(shè)置的密度降低了，通訊距離也就隨著增大，從而出現(xiàn)了節(jié)點(diǎn)布設(shè)密度與成本的經(jīng)濟(jì)無法權(quán)衡的問題。

2)農(nóng)作物在生長過程中，高度變化十分明顯，農(nóng)作物的葉片與植株會直接遮擋住電磁波傳輸，干擾傳輸規(guī)律，不同種類的農(nóng)作物所產(chǎn)生的影響也是不同的。與此同時，農(nóng)業(yè)節(jié)水中節(jié)點(diǎn)通常都是長時間暴露在自然環(huán)境中，自然環(huán)境屬于不可控因素，會出現(xiàn)高溫、雷電等不同的惡劣環(huán)境。

3)傳輸效率也會受到影響。農(nóng)業(yè)節(jié)水中通常會選擇電池或太陽能作為供電節(jié)點(diǎn)設(shè)備，可以有效提高數(shù)據(jù)傳輸效率與其可靠性，保障農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)在電條件下的可持續(xù)性應(yīng)用。

二、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)在大田農(nóng)業(yè)中的發(fā)展

①利用關(guān)聯(lián)關(guān)系信息，實(shí)現(xiàn)決策到預(yù)測轉(zhuǎn)變

農(nóng)作物水分的直接來源是土壤水分，是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的基礎(chǔ)性信息。農(nóng)作物在生長中，需要吸收土壤的營養(yǎng)物質(zhì)與水分，土壤中所含有的水分對植物生長具有直接的影響。

從農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)在大田農(nóng)業(yè)的應(yīng)用，可以了解到計劃需水信息應(yīng)考量土壤水分含量的關(guān)鍵因素，該因素直接決定農(nóng)作物遙感信息與氣象信息的發(fā)展，從中體現(xiàn)出了聯(lián)系性在大田農(nóng)業(yè)中的作用，將水分在土壤、農(nóng)作物中的運(yùn)行規(guī)律更加直觀地展現(xiàn)出來。

隨著相關(guān)關(guān)系數(shù)據(jù)類型的不斷擴(kuò)增，獲取更加全面的數(shù)據(jù)內(nèi)容，從而物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的不準(zhǔn)確從劣勢轉(zhuǎn)變?yōu)閮?yōu)勢，使相關(guān)人員在了解數(shù)據(jù)內(nèi)容時，發(fā)現(xiàn)被錯過的數(shù)據(jù)變化。

利用關(guān)聯(lián)關(guān)系，可以有效實(shí)現(xiàn)決策到預(yù)測轉(zhuǎn)變，使相關(guān)人員更加直觀地了解事物。在大田農(nóng)業(yè)中，個別灌溉方式在預(yù)測需水信息時，就是選擇利用關(guān)聯(lián)關(guān)系數(shù)據(jù)。創(chuàng)新驅(qū)動形勢下農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)在大田農(nóng)業(yè)中的發(fā)展將更加廣泛，未來關(guān)聯(lián)信息將逐步應(yīng)用到區(qū)域種植、水源配置、局部氣象以及基礎(chǔ)性的水文水利中，對于農(nóng)業(yè)灌溉計劃以及日常用水中，利用關(guān)聯(lián)關(guān)系可以有效優(yōu)化水資源的配置，不斷推動農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)在大田農(nóng)業(yè)中的發(fā)展，全面落實(shí)防范工作。

②轉(zhuǎn)變“工具化”化的發(fā)展趨勢，使軟件與服務(wù)成為核心

隨著農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展，農(nóng)業(yè)領(lǐng)域也成為了物聯(lián)網(wǎng)的對象，廣泛延伸了農(nóng)業(yè)大田節(jié)水，為農(nóng)業(yè)節(jié)水創(chuàng)建了新的發(fā)展途徑，帶來了全新的發(fā)展趨勢。物聯(lián)網(wǎng)角色在大田農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用中得到了全面的改變，逐漸去掉了“工具化”的發(fā)展趨勢，將軟件與服務(wù)轉(zhuǎn)變?yōu)閼?yīng)用過程中的核心。

在大田農(nóng)業(yè)中，對于種植栽培技術(shù)的應(yīng)用，農(nóng)業(yè)人員并不用完全掌握專業(yè)技術(shù)，可以通過專業(yè)的服務(wù)措施以及物聯(lián)網(wǎng)信息的推送，落實(shí)真正的硬件操作。

與此同時，農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)在大田農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用可以了解到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的各種數(shù)據(jù)，并且不再需要通過服務(wù)器一系列的硬件設(shè)施，長時間維持系統(tǒng)的全面性。農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)通過智慧農(nóng)業(yè)平臺，向農(nóng)戶直接推送消息，在一定程度上降低了成本，使農(nóng)戶不用擁有資源，通過購買資源滿足自身需求。

三、規(guī)范化應(yīng)用

智能灌溉控制系統(tǒng)將監(jiān)控當(dāng)前季節(jié)的每一天的天氣狀況，土壤狀況以及蒸發(fā)量和蒸發(fā)量。當(dāng)時的工廠用水量，并根據(jù)實(shí)際的當(dāng)前情況自動調(diào)整灌溉時間表以便運(yùn)行。

智能灌溉是通過當(dāng)天基于云的天氣條件實(shí)現(xiàn)自動化的，這可以節(jié)省費(fèi)用，并且在下雨天也可以澆灌過多的植物?；?a target="_blank">云計算，高分辨率的每日天氣更新，自動管理灌溉制度，避免了水資源的浪費(fèi)，并提供卓越的運(yùn)營效率。

土壤濕度傳感器被放置在地面根部的地下，由于降雨過多或土壤水分充足，會完全繞開計劃的灌溉計劃，開關(guān)閥門控制器，利用當(dāng)前的區(qū)域天氣數(shù)據(jù)對計劃的進(jìn)行調(diào)整灌溉程序。

由于傳統(tǒng)灌溉方法和系統(tǒng)效率低下而導(dǎo)致灌溉過度，浪費(fèi)了50%的室外用水。顯然，智能灌溉技術(shù)就是高效的解決方案。根據(jù)實(shí)驗(yàn)表明，智能灌溉可節(jié)水30%至50%。

農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)在大田農(nóng)業(yè)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)節(jié)水在大田灌溉各個環(huán)節(jié)的貫穿，構(gòu)建出完善的生態(tài)體系，合理解決了農(nóng)業(yè)發(fā)展中所出現(xiàn)的水資源浪費(fèi)問題。

審核編輯 黃宇