物联网技术如何实现农业智能灌溉

文章来源:聚英云农 发布时间: 2023-10-26 17:39:23
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物联网是世界信息产业继计算机、互联网之后的第3次浪潮。近年来,随着智能传感器、移动嵌入式系统、智能精准农业的发展,物联网技术在现代农业中的应用正在逐步拓宽,可以实现科学监测、科学种植,促进现代农业发展方式的转变。

 

物联网技术如何实现农业智能灌溉

 

智能灌溉仍然是一个相对较新的概念。大多数现有的智能灌溉控制器具有许多复杂的特征和功能。物联网显然是这一领域的最理想的解决方案。物联网技术和智能灌溉系统的结合,使得农业生产更为智能化。

通过安装在农田中的传感器,可以实时监测土壤的湿度、温度等数据,这些数据再通过无线网络发送到中心处理系统进行分析。然后,根据土壤的湿度和作物的需求,智能灌溉系统可以自动调整灌溉的时间和量,以达到最优的灌溉效果。

 

聚英智慧灌溉技术-智能水肥一体化

 

  基础架构

智能灌溉系统是一种利用各种传感器(如湿度传感器、温度传感器、土壤含水量传感器等)和自动控制设备,通过计算机或者移动设备实现远程控制的灌溉系统。这些系统的主要目标是提高灌溉的效率,减少水资源的浪费,同时也能保证农作物的健康成长。

智能灌溉系统是灌溉节水技术、农作物栽培技术和节水灌溉工程运行管理技术的有机结合。智能灌溉系统具有较强的实用性,精准把握灌溉时机和数量,适用范围广,功能强大,操作简单。可广泛应用于果蔬花药等作物种植的大田、温室、农场、园林等场景。一般由传感器网络、无线通信网络、控制器、灌溉设备、云端服务器与用户界面等几部分组成。

传感器网络:包括各种环境传感器,例如土壤湿度传感器,温度传感器,光照强度传感器,土壤pH值传感器等。这些传感器可以提供实时的环境数据,帮助决定何时以及多少水进行灌溉。

无线通信网络:负责将传感器收集的数据发送到控制器或者云端服务器。常见的无线通信技术包括Wi-Fi,ZigBee,LoRa,NB-IoT等。

控制器:接收传感器网络发送的数据,然后根据预设的规则或者算法决定灌溉系统的运行状态。在一些高级的系统中,控制器可能会运行机器学习或者人工智能算法,以实现更为精准地控制。

灌溉设备:无线采集终端检测并将土壤温湿度数据传送给控制器,进入控制终端,处理无线采集终端(如转换、滤波、放大)发出的信号,然后进行转换。当测得的湿度小于预设值时,打开无线阀门控制器,开始灌溉。

同样,当湿度达到设定值时,阀门控制器自动关闭灌溉。通过对智能灌溉系统的协调,可实现灌溉智能控制,有效提高自动化生产效率,降低人力和管理成本,显著提高效率。这个部分包括水泵,喷头,阀门等硬件设备,用于执行灌溉任务。

云平台:通常用于存储和分析传感器数据,以及管理控制器的运行状态。用户界面则可以让用户查看系统状态,修改控制参数,以及查看历史灌溉数据等。

智能水肥一体化

  工作原理

智能灌溉系统的工作原理基于各种环境传感器的输入数据和预设的算法,以最有效和高效地满足农作物的水分需求。

通过各种环境传感器(例如土壤湿度传感器、温度传感器、光照强度传感器、风速传感器、降雨传感器等)收集关于当前环境条件的数据。收集到的数据将通过无线通信网络(如LoRa、Wi-Fi、ZigBee、NB-IoT等)发送到控制器或云端服务器。

云平台会根据预设的规则、模型或算法对接收到的数据进行分析,并做出灌溉决策。这个决策过程可能考虑到了多种因素,包括当前的土壤湿度、预测的天气条件、植物的生长阶段等。在一些更高级的系统中,可能会使用机器学习或者人工智能算法来做出更为精确的决策。

用户通过安卓/IOS手机APP或者电脑软件/网页查看系统状态、更改控制参数、查看历史灌溉数据等。通过无线通信网络发送命令给灌溉设备(如水泵、阀门、喷头等),执行灌溉任务。实现自动化和智能化的灌溉,从而提高水资源的使用效率,减少水资源的浪费,同时也能保证农作物的健康成长。

 

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  系统优势

1.尽量减少水浪费,节约成本人力投入减少

2.土壤特性的保持统一,包括水分和养分含量

3.异常情况下的智能通知

4.维持长期的生态环境稳定

5.智能灌溉的物联网系统生态

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