基于物聯網的“智慧農業”構建探究

鐘衛連

（懷化職業技術學院，418000，湖南懷化）

物聯網指的是物與物之間的關聯，借助信息傳感設備，可將互聯網與所有的物品連接起來。未來社會中，可借助互聯網、信息技術實現物體信息的相互轉換，確保管理工作的智能化。這一概念的應用，提升了管理效率，切實將智能技術優勢凸顯。

1 現代物聯網技術的概述

當前，結合我國的發展狀況，物聯網概念有了重新定義，認為其屬于獨特的信息載體，能夠實現互聯網與電信網的整合。借助這一載體網絡可互聯互通物理對象，設備化普通對象，互聯化自治終端，物聯網最為主要的特征為智能化。

現代物聯網類型較多，結合不同的劃分標準，大致可劃分為以下幾類：第一，結合用戶的不同范圍，可劃分為公用物聯網、專用物聯網；第二，結合入網的復雜程度，能夠劃分為簡單接入物聯網、多跳接入物聯網。除此之外，按應用類型劃分，包含采集、自動化控制、定位等類型。物聯網功能先進，需要關鍵性技術的支持，比如數據融合、云端計算、節點感知、網絡通信等，近幾年該智能技術得到了迅速的發展。

2 物聯網支持下的節能灌溉系統的具體方案

2.1 數據的采集和處理部分

數據采集與數據處理是茶園節水灌溉系統信息采集、土壤環境處理的重要模塊。借助該部分功能，該系統能夠精準分析需要灌溉的茶園，借助工作電源提供動力和單片機與附屬模塊，可實現茶園土壤環境檢測、土壤信息采集等功能。在茶園土壤詳細信息通過采集單元收集之后，借助人機交互上傳數據信息，進一步處理客戶端。

該部分采集處理的信息得到了廣泛應用，且將多指標包含其中，比如土壤濕度、土壤溫度與酸堿度等。這部分功能模塊擁有數據儲存芯片，擁有多個驅動接口，必要時能夠實現后期擴展。該部分功能模塊不需要使用時，會進入低功能、低能耗休眠狀態。

2.2 節水設備的控制驅動部分

節水灌溉系統實現功能需要監測設備、灌溉設備的支持，這些設備內的驅動控制模塊十分重要。節水灌溉系統內的驅動控制部分屬于實施者，該部分由繼電器、外部附屬設備組成。驅動控制模塊繼電器在接收處理系統發出的驅動信號后，聯系導通外部附屬設備，通過信號控制附屬設備，可執行預定操作動作，能夠迅速實現茶園灌溉。

2.3 系統的人機交互部分

人機交互部分是系統完成灌溉操作的重要橋梁，該部分主要是負責向系統客戶端傳輸各類數據信息、傳輸節水灌溉數據信息。人機交互部分能夠采集到所有的數據信息，并對資料進行打包，按照標準格式，將數據信息匯聚成數據流，之后數據流可借助芯片傳輸到客戶端，并設置為規定格式。人機交互部分的存在可確保客戶端實時采集各個土壤監測節點所采集的監測信息，能夠作為茶園種植工作合理、科學的數據支持。

3 節水灌溉系統的軟件設計

3.1 系統軟件的工作流程

在節水灌溉系統軟件設計階段，需明確軟件工作的詳細流程。在啟動系統后，系統軟件進入初始化階段，軟件運行后，可接收并讀取土壤環境參數。若土壤監測參數與環境標準規定符合，將數據上傳到上位機；若不符合，則控制灌溉設備開展灌溉作業，反饋監測參數，促使其達到標準數值，以此上傳監測數據。

3.2 系統監測軟件的設計

設計系統配備了專用監測軟件，必須明確軟件總體框架，分析框架功能。總體框架主要劃分為4 個層面，主要包括：第一為客戶端，節水灌溉系統客戶端面向用戶手機、電腦程序，用戶通過該程序可實現節水灌溉系統的控制。第二為服務層，該層部分主要是負責軟件其他層次，為其提供重要數據服務，借助這層軟件系統，用戶可詳細掌握土壤環境數據、灌溉系統運行數據。第三為業務層，主要是負責軟件監測功能，若缺乏這一層次系統軟件，很難收集與處理土壤環境參數。第四為數據層，主要負責儲存、監測各個數據、設備，查看其工作情況。節水灌溉系統監測軟件功能框架劃分為兩大類，主要是負責監測土壤環境參數，實現在線監測功能、終端參數修改功能。

3.3 節水灌溉系統硬件

硬件設備屬于節水灌溉系統完成土壤環境監測、節水灌溉的重要物質條件，各個傳感器節點由電源模塊、處理模塊、土壤環境監測傳感器構成。電源模塊主要提供工作電源，處理模塊負責土壤信息采集與處理，監測傳感器則負責實地采集土壤數據。各個傳感器節點可收集與處理土壤環境監測數據，借助通信節點傳輸到終端設備。用戶能夠借助客戶端，監控土壤環境，控制灌溉設備，科學開展灌溉作業。

3.4 系統測試結果

應用物聯網及相關技術，將傳統茶園灌溉質量提升，使得灌溉工作變得智能化與節能化。在實際應用中，借助物聯網能夠實現智能化工作。系統運行時，可精準監測土壤環境，結合反饋的土壤環境指數，控制灌溉設備做到對茶園的精準給水。灌溉系統能夠為用戶傳輸清晰的影像資料，協助用戶觀察茶園長勢。

4 結語

物聯網技術的應用，能夠助力茶園節水灌溉，協助系統實時監測土壤環境，收集信息數據。借助系統軟件能夠檢測、處理數據，制定相應措施，合理澆水灌溉。與此同時，該灌溉系統可根據用戶的設定，對茶園進行精準灌溉作業。在智能茶園發展過程中，基于物聯網的節水灌溉系統已然成為未來農業灌溉作業的重要應用系統。