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Zigbee物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)方面的合理應用論文
農(nóng)業(yè)是我國國民經(jīng)濟的基礎性產(chǎn)業(yè)，也是經(jīng)濟發(fā)展與社會穩(wěn)定的物質(zhì)性保證。由于我國不同地區(qū)的自然環(huán)境與社會經(jīng)濟條件差異十分明顯，而傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式極度落后在投入大量勞動力的基礎下，依舊存在勞動生產(chǎn)率低、勞動效率低的情況制約著農(nóng)業(yè)的發(fā)展。如今農(nóng)業(yè)雖然在機械化與自動化的推動之下大幅提高了農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)效率，改造力的加大與加快使得環(huán)境問題尤為突出，比如農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量下滑、水土流失嚴重、資源過度浪費、農(nóng)藥的污染與水資源污染等。農(nóng)業(yè)的精確化發(fā)展已成為農(nóng)業(yè)數(shù)字化的核心內(nèi)容，所謂的農(nóng)業(yè)精確化發(fā)展主要針對的是農(nóng)作物產(chǎn)量、農(nóng)業(yè)資源的合理化布局、生態(tài)環(huán)境的優(yōu)化以及在提高生產(chǎn)率與降級生產(chǎn)成本等方面均起到了十分明顯的積極作用。而將物聯(lián)網(wǎng)技術廣泛用于農(nóng)業(yè)的是在五大系統(tǒng)迅速發(fā)展的推動之下進行的，即全球定位系統(tǒng)(GPS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)、遙感系統(tǒng)(RS)、射頻識別系統(tǒng)(RFID)以及智能控制系統(tǒng)(ICS)，使農(nóng)業(yè)逐步走上信息化與智能化的發(fā)展方向。
一、現(xiàn)代社會物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的現(xiàn)狀與趨勢
就目前而言，物聯(lián)網(wǎng)并沒有真正公認的涵義，它首次在我國提出的時間為1999 年，簡而言之物聯(lián)網(wǎng)是在互聯(lián)網(wǎng)的基礎上憑借著全球定位系統(tǒng)(GPS)、射頻識別(RFID)、激光掃描儀以及紅外感應器等信息傳感設施，按照設定的條例，將任何物品同互聯(lián)網(wǎng)相連接，以達到信息的通信和交換以實現(xiàn)智能的識別、監(jiān)控、定位、管理與跟蹤等網(wǎng)絡操作的方式，通常具有三大特征即傳感對象的設備化，服務的智能化以及終端接收器的互聯(lián)化，目前主要應用于醫(yī)療保健、智能交通業(yè)、農(nóng)業(yè)的監(jiān)測、物流運輸和家居服務等方面均有涉及。
二、物聯(lián)網(wǎng)的常用技術
(一)射頻識別技術(RFID)
射頻識別技術是目前物聯(lián)網(wǎng)最為高端的感知層支撐性技術，其原理是利用射頻的信號自動識別感知對象來獲得相應所需信息，并將識別到的信息進行加工處理，通常是由天線、取讀器以及標識這三部分構成。
(二)傳感器與傳感網(wǎng)的運用
傳感器是近幾年來興起的高新技術之一，它最大的特點在于感知信息的精確性與及時性的獲取，而傳感網(wǎng)是在傳感器的基礎之上對信息進行收集、傳輸與處理的綜合性整理信息技術系統(tǒng)，應用前景十分廣泛，目前主要用于電子、生物、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、軍事以及國防等方面，因此該技術的應用直接關系到我們的日常生活與工作。
(三)無線網(wǎng)的運用
現(xiàn)代社會中無線網(wǎng)的運用已深入影響到人們?nèi)粘Ｉ钆c工作，其本質(zhì)是通過移動信號接收系統(tǒng)、衛(wèi)星以及無線寬帶的引入等以完成基本的通訊交流，開放性、靈活性以及易干擾性成為無線通訊的代名詞。
三、Zigbee 物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)上的應用
(一)物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)大棚中的運用
農(nóng)業(yè)大棚的控制系統(tǒng)是利用物聯(lián)網(wǎng)當中的各種傳感設施對農(nóng)作物的生長環(huán)境(比如溫度監(jiān)測器，濕度傳感器、ph 值傳感器、二氧化碳傳感器、光傳感器等)進行實時監(jiān)控，并將監(jiān)測的數(shù)據(jù)自動傳輸?shù)娇刂葡到y(tǒng)，系統(tǒng)對該類數(shù)據(jù)進行分析并調(diào)整以提供舒適的生長環(huán)境。該系統(tǒng)還具有遠程控制的功能，實現(xiàn)在家即可收集到大棚內(nèi)的農(nóng)作物生長環(huán)境參數(shù)，并管控大棚的內(nèi)環(huán)境。無線網(wǎng)絡的使用使得農(nóng)作物的監(jiān)管變得更加有效、精確、及時與科學，與此同時更能夠提高農(nóng)作物的質(zhì)量與產(chǎn)量，了解農(nóng)作物的生長周期進行實時調(diào)整，在降低成本的情況下提高其生產(chǎn)率，以獲取更大的經(jīng)濟效益與社會效應。
(二)物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)灌溉中的運用
物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)灌溉中的運用，簡而言之就是對節(jié)水灌溉平臺的建設與利用，主要通過傳感器對土壤中的水分進行實時監(jiān)控，灌溉系統(tǒng)對這些監(jiān)控數(shù)據(jù)進行有效的分類管理，自動收水與放水以達到節(jié)能減耗的目的。從我國的用水調(diào)查資料顯示有70% 的水用于農(nóng)業(yè)的灌溉，與此同時，我國平均每年的干旱造成的糧食減產(chǎn)就達到半數(shù)之多，并且由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件與環(huán)境的制約使得灌溉水資源的利用率十分低下。因此提高灌溉水資源的利用率成為現(xiàn)時期亟待解決的問題，而物聯(lián)網(wǎng)的灌溉系統(tǒng)很好的利用了Zigbee 自組網(wǎng)，將低能耗與低成本的無線傳感系統(tǒng)網(wǎng)絡相連接，極大程度地改善了農(nóng)田耕作不便與靈活性差的問題，實現(xiàn)了實時監(jiān)控土壤墑情并自動化管控農(nóng)田灌溉，以確保農(nóng)作物生長環(huán)境的科學性。
Zigbee 物聯(lián)網(wǎng)實質(zhì)由星型結構所組成，即擁有多個監(jiān)測采集功能的數(shù)據(jù)收集點，這些收集點組成監(jiān)測網(wǎng)絡的關節(jié)性基站，具有自動組建與收集數(shù)據(jù)、維護與監(jiān)控網(wǎng)絡的作用，使得控制中心與監(jiān)測站之間的信息得以傳遞，而智能灌溉系統(tǒng)的組成，就是在Zigbee 自組網(wǎng)的基礎之上，由無線傳感節(jié)點、無線網(wǎng)與控制中心共同構成的。
結語
綜上所述，Zigbee 物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)業(yè)應用目前仍然處于未成熟階段，并且在農(nóng)業(yè)大棚以及農(nóng)業(yè)的智能灌溉上依舊有所欠缺。本文論述的目的就在于通過對國際先進技術與手段的了解，采用“取其精華、去其糟粕”的方式并結合本國特色來發(fā)展我國的農(nóng)業(yè)，以使得我國農(nóng)業(yè)沿著集約化、高效化與可持續(xù)化并行發(fā)展的目的。
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