基于物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)業(yè)氣象監(jiān)測(cè)的實(shí)現(xiàn)

董晨潔　靳巧芝　張慶廣

摘 要 傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)氣象信息都是農(nóng)民根據(jù)農(nóng)務(wù)經(jīng)驗(yàn)推算出來(lái)的，隨著科學(xué)信息技術(shù)的飛速發(fā)展，為很多行業(yè)提供了解決問(wèn)題的新思路和方法，對(duì)于農(nóng)業(yè)氣象也是如此，現(xiàn)如今的農(nóng)業(yè)氣象監(jiān)測(cè)可以利用信息技術(shù)獲取相關(guān)的信息與數(shù)據(jù)。基于物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)業(yè)氣象監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控，并能通過(guò)網(wǎng)絡(luò)分享農(nóng)業(yè)氣象監(jiān)測(cè)信息，讓人們了解更多區(qū)域的氣象信息。

關(guān)鍵詞 物聯(lián)網(wǎng)；農(nóng)業(yè)氣象；監(jiān)測(cè)

中圖分類號(hào)：S163 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.17.083

隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)生了翻天覆地的變化，在社會(huì)各行各業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。過(guò)去，農(nóng)民獲取的氣象信息都是靠自身經(jīng)驗(yàn)推測(cè)出來(lái)的，現(xiàn)在借助相關(guān)軟件就可以及時(shí)獲取自己想要的信息或數(shù)據(jù)。且這些網(wǎng)絡(luò)信息是具有科學(xué)依據(jù)的，比傳統(tǒng)獲取氣象信息更具有準(zhǔn)確性。物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)延伸出的一種新型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，其核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)。

1 實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)之間的關(guān)聯(lián)

物聯(lián)網(wǎng)是能夠把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái)，進(jìn)行信息交換和通訊，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)，使人們能夠享受科技帶來(lái)的方便，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)控制生活中的事物，或者是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)獲取事物的相關(guān)信息。事物本身具有很多類型，當(dāng)不同的事物使用同樣的網(wǎng)絡(luò)時(shí)，需要對(duì)事物本身進(jìn)行查看，然后根據(jù)事物的類型進(jìn)行分類。由于物聯(lián)網(wǎng)還處于最基礎(chǔ)的發(fā)展階段，所以，物聯(lián)網(wǎng)中的系統(tǒng)還不夠完善，無(wú)法對(duì)所有的事物進(jìn)行細(xì)致劃分，但物聯(lián)網(wǎng)中有識(shí)別不同事物身份的方法，就像食品包裝上的二維碼和條形碼，它們的存在就是為了表明事物本身的身份。

2 利用電子標(biāo)簽識(shí)別農(nóng)業(yè)氣象信息

1）要想規(guī)劃、監(jiān)督農(nóng)業(yè)氣象系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)和信息，要在物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上設(shè)置監(jiān)督、管理系統(tǒng)，以此來(lái)彌補(bǔ)物聯(lián)網(wǎng)自身的不足之處，使物聯(lián)網(wǎng)更具有針對(duì)性，從而方便區(qū)分信息的種類。2）區(qū)分物聯(lián)網(wǎng)中使用的網(wǎng)絡(luò)。在物聯(lián)網(wǎng)中，不同的農(nóng)業(yè)氣象信息可以應(yīng)用不同的監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行識(shí)別，例如，災(zāi)害氣象、潮濕地氣象等，根據(jù)不同類型的氣象信息進(jìn)行類別數(shù)據(jù)信息監(jiān)測(cè)，如果監(jiān)測(cè)到的信息相似而系統(tǒng)中無(wú)法進(jìn)行辨別的時(shí)候，會(huì)使用戶在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中找不到相關(guān)有用的信息。3）在農(nóng)業(yè)氣象監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，應(yīng)設(shè)置多個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，在監(jiān)督的范圍內(nèi)每一模塊應(yīng)設(shè)置一個(gè)監(jiān)測(cè)總點(diǎn)，例如，監(jiān)督范圍內(nèi)的鄉(xiāng)下，在同一個(gè)時(shí)間點(diǎn)，在地里、地外的天氣溫度均不同。在出現(xiàn)這種情況時(shí)，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)實(shí)情況設(shè)置獨(dú)立的監(jiān)測(cè)點(diǎn)，從而就能掌握與氣候相同的信息，并能根據(jù)信息進(jìn)行識(shí)別，使人們掌握現(xiàn)有的氣象，從而能夠有效提高氣候信息的準(zhǔn)確性[1]。

3 構(gòu)建農(nóng)業(yè)氣象監(jiān)督系統(tǒng)

在農(nóng)業(yè)氣象中使用電子標(biāo)簽識(shí)別技術(shù)以后，應(yīng)創(chuàng)建具有科學(xué)性的農(nóng)業(yè)氣象監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，這樣就可以將監(jiān)測(cè)點(diǎn)與物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行銜接。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是因農(nóng)業(yè)氣象而產(chǎn)生的，因此在整個(gè)過(guò)程中應(yīng)裝置傳感器技術(shù)系統(tǒng)，將傳感器與物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行銜接。在傳感器傳送與農(nóng)業(yè)氣象有關(guān)的數(shù)據(jù)時(shí)，在傳送的過(guò)程中加入idinfo數(shù)據(jù)一起傳送，就可以將監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的信息與氣候信息一起傳送到相關(guān)網(wǎng)站上，完成識(shí)別信息工作，節(jié)省了購(gòu)買RFID設(shè)備的費(fèi)用。在設(shè)備應(yīng)用上，應(yīng)對(duì)氣候數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，定時(shí)查找所有控制范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)信息，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)處理[2]。

為了完成農(nóng)業(yè)氣象數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行傳送，應(yīng)正確選擇相應(yīng)的通信協(xié)議。無(wú)線通信協(xié)議比較常見的有藍(lán)牙等，這些通信系統(tǒng)都是根據(jù)不同要求設(shè)計(jì)出的設(shè)備，并不符合無(wú)線通信協(xié)議提出的需求，為此使用ZigBee協(xié)議來(lái)滿足無(wú)線通信協(xié)議提出的要求，從而完善無(wú)線通信協(xié)議。紫峰協(xié)議具有近距離、低復(fù)雜度、自組織、低功耗和低數(shù)據(jù)速率等特點(diǎn)，自身的成本較低，是一種低速、短距離傳送的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。

紫峰協(xié)議中包含兩種類型不同的設(shè)施，第一個(gè)是具有完整功能的設(shè)備，第二個(gè)設(shè)備具有簡(jiǎn)化功能。在正常的情況下，完整功能設(shè)備要比簡(jiǎn)化功能設(shè)備在硬件上的資料要多，完整功能設(shè)備可以完成各種功能提出的任務(wù)；而簡(jiǎn)化功能設(shè)備不具備這一特點(diǎn)，但簡(jiǎn)化功能設(shè)備則能夠在滿足基本功能的前提下轉(zhuǎn)化得更加簡(jiǎn)單。而在網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)點(diǎn)可以分為協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)（負(fù)責(zé)創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)）、路由器節(jié)點(diǎn)（可以直接創(chuàng)建連接點(diǎn)融入網(wǎng)絡(luò)中，也可以與終結(jié)點(diǎn)進(jìn)行連接）、終結(jié)點(diǎn)（傳送相關(guān)的數(shù)據(jù)）。這些節(jié)點(diǎn)自身符合無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)提出的要求，能夠應(yīng)用在農(nóng)業(yè)氣象監(jiān)測(cè)儀器中。利用節(jié)點(diǎn)傳感器所監(jiān)測(cè)出的數(shù)據(jù)并不全面，所以不需要較高的速率，農(nóng)業(yè)氣象監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中可以加入更多的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，從而獲取大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)。在紫峰協(xié)議中所涉及的設(shè)備使用時(shí)間較長(zhǎng)，因此協(xié)議具有低功耗的特征，在延長(zhǎng)時(shí)間的情況下減少了維護(hù)所需的成本，有了ZigBee的自組織和自愈性，在設(shè)備出現(xiàn)崩潰的情況下也不會(huì)影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定運(yùn)行[3]。

4 結(jié)語(yǔ)

紫峰協(xié)議是最基礎(chǔ)的傳感器系統(tǒng)，具有近距離、低復(fù)雜度、自組織、低功耗和低數(shù)據(jù)速率等特點(diǎn)。自身的成本較低，在農(nóng)業(yè)氣象監(jiān)測(cè)中可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控，但此協(xié)議中還存在諸多的問(wèn)題，所以相關(guān)人員要根據(jù)問(wèn)題進(jìn)行創(chuàng)新，從根源解決出現(xiàn)的問(wèn)題，在創(chuàng)新中不斷擴(kuò)大儲(chǔ)存空間，提升物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)氣象監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的作用，讓人們掌握最為準(zhǔn)確的氣候變化數(shù)據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 翟俊菁，李必龍，賈香風(fēng).基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2016，

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[2] 章威，王剛，洪杰，等.基于物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)業(yè)氣象監(jiān)測(cè)的實(shí)現(xiàn)[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù)，2016，36（4）：222.

[3] 陳昱.基于物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)業(yè)氣象監(jiān)測(cè)的實(shí)現(xiàn)[J].農(nóng)業(yè)科技與裝備，2015（8）：24-25，29.

（責(zé)任編輯：趙中正）