種植現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集研究.doc

1、種植現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集研究農(nóng)田環(huán)境是一個復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng),包含土壤、肥料、水分、光照、溫度、空氣、生物等因子，對農(nóng)田基礎(chǔ)信息的獲取和表達，不僅要針對直接相關(guān)因素進行分析,也要對關(guān)聯(lián)度大但為隱性的間接因素進行分析，由此現(xiàn)場數(shù)據(jù)獲得的快速、準確是最基本的要求。從農(nóng)田基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集手段上看，主要包括遙感和傳感器兩種方式。遙感能夠獲取大尺度范圍的豐富數(shù)據(jù)，如大氣的溫度、濕度、降水、風速、土壤的含水量、重金屬含量、作物覆蓋率、作物的蒸散發(fā)、葉面積、植被指數(shù)等。傳感器能夠?qū)崟r、快速地獲取環(huán)境信息。由大量集成了處理器、存儲器和無線通信能力的傳感器節(jié)點組成的具有動態(tài)拓撲結(jié)構(gòu)的自組織網(wǎng)絡(luò)稱為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，傳感器節(jié)點協(xié)作

2、地感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中被監(jiān)測對象的信息，并發(fā)送給觀察者。由于微傳感器的體積小、重量輕，甚至可以像灰塵一樣在空氣中浮動，因此，有人又稱無線傳感器網(wǎng)絡(luò)“智能灰塵”.目前基于傳感器的農(nóng)田現(xiàn)場數(shù)據(jù)信息采集包含有線和無線兩種模式，有線模式以CAN總線通信方式和基于掌上電腦的通信方式為主要形式，無線通信模式又可以分為長距離無線通信（GSM/GPRS 等）和短距離通信（藍牙/ZIGBEE 等）2，無線通信模式由于其自身組網(wǎng)方便、適應(yīng)性強、成本低等特點,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集方面非常大的發(fā)展應(yīng)用空間。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)可以實現(xiàn)長距離無線通信和短距離無線通信模式的無縫連接，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)信息的遠程自

3、動采集，將被測對象的各種參量通過各種傳感元件做適當轉(zhuǎn)換后，再經(jīng)信號調(diào)理、采樣、量化、編碼、傳輸?shù)炔襟E，最后送到控制器進行數(shù)據(jù)處理或存儲記錄的過程。田間數(shù)據(jù)的實時采集、傳輸與處理是實施精準農(nóng)業(yè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié).無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通過臨時組網(wǎng)的方式在惡劣環(huán)境中支持移動節(jié)點之間的數(shù)據(jù)、語音、圖像和圖形等業(yè)務(wù)的無線傳輸，該技術(shù)可以廣泛應(yīng)用在農(nóng)業(yè)現(xiàn)場數(shù)據(jù)信息采集、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的智能化控制等各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)，對今后現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展將起到重要的支撐作用,具有重要的社會和經(jīng)濟意義。1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)介紹1.1 傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展傳感器應(yīng)用向著網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展,始于20 世紀70 年代，出現(xiàn)了將傳統(tǒng)傳感器采用點對點傳輸、連接傳感

4、控制器而構(gòu)成傳感器網(wǎng)絡(luò)雛形，為第一代傳感器網(wǎng)絡(luò)；由于這種網(wǎng)絡(luò)并不具備獲取多種信息信號的綜合處理能力，無法與傳感控制器相聯(lián)，這些先天的技術(shù)缺陷限制了第一代傳感器網(wǎng)絡(luò)的推廣應(yīng)用，逐漸由智能傳感器和現(xiàn)場控制站構(gòu)成的第二代傳感器網(wǎng)絡(luò)替代;20 世紀末,基于現(xiàn)場總線(field bus）技術(shù)開始應(yīng)用于傳感器網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)了其與互聯(lián)網(wǎng)更緊密的聯(lián)系，為第三代傳感器網(wǎng)絡(luò)；隨著MEMS技術(shù)、數(shù)字電路技術(shù)和無線射頻技術(shù)的飛速發(fā)展，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是目前最為先進的傳感器網(wǎng)絡(luò)形式，具有成本低、適應(yīng)性強、效率高等特點，可視為第四代傳感器網(wǎng)絡(luò)，在今后農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場信息采集中有廣闊的應(yīng)用空間.1。2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)由于面

5、向不同的應(yīng)用，對傳感器節(jié)點及網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)囊蠖疾灰粯?導(dǎo)致無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)也有繁有簡。一般說來，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)（圖1略）包括三部分，第一部分是無線收發(fā)器，其職責是將傳感器獲取的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為高頻無線信號傳送出去和將接收到的高頻無線信號恢復(fù)成數(shù)字信息。就目前研發(fā)水平而言,IEEE 802。15。4 是無線傳感器應(yīng)用的最佳方案.目前全球有多家公司提供這方面的收發(fā)芯片.像TI 公司的CC2420/CC2520 等芯片都具有適用于鈕扣電池和低電能應(yīng)用的低功耗特性。隨著技術(shù)發(fā)展，將無線收發(fā)器芯片和微控制器和無線收發(fā)器做成了一個片上系統(tǒng)(SoC）的工藝也逐漸成熟，如TI 公司推出了采用80

6、51 內(nèi)核的CC2430/CC2431 等ZigBee 無線單片機，F(xiàn)reescale 公司也推出了ARM內(nèi)核的32 位ZigBee 無線單片機。使用這些SoC 無線單片機設(shè)計無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，將使無線傳感器節(jié)點具有更小的體積,更低的功耗和更低的價格。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架第二部分是運行于單片機或者無線單片機內(nèi)部的嵌入式軟件,也稱軟件協(xié)議棧（network stack），網(wǎng)絡(luò)堆棧的作用有兩個：對網(wǎng)絡(luò)自組織，自恢復(fù)的能力和路由算法能力。前者要處理節(jié)點間的無線鏈接通信質(zhì)量的頻繁變化和環(huán)境因數(shù)對無線通訊造成的干擾,后者確保信息可靠高效地通過各種網(wǎng)絡(luò)拓撲（星狀/網(wǎng)狀等等）從源節(jié)點發(fā)送到目標節(jié)點。確保通訊的實

7、時性要求。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架第三部分是應(yīng)用軟件，這部分包括各種根據(jù)用戶現(xiàn)有開發(fā)的軟件代碼，這些代碼目前大部分是采用C語言來進行開發(fā),可以之間以接口和API方式,調(diào)用軟件協(xié)議棧的功能。1.3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在設(shè)計上不同于傳統(tǒng)的無線網(wǎng)絡(luò)(如無線局域網(wǎng)WLAN、蜂窩移動電話網(wǎng)GSM和CDMA網(wǎng)絡(luò)等），傳統(tǒng)無線網(wǎng)絡(luò)可應(yīng)用于高度移動的環(huán)境中，強調(diào)無線資源管理策略和服務(wù)質(zhì)量保證（QoS），而在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)中,節(jié)點往往是低速運動的或者靜止的，強調(diào)以數(shù)據(jù)為中心，關(guān)心節(jié)點采集到的環(huán)境信息.無線傳感器網(wǎng)絡(luò)主要有如下特點：（1）無中心性。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的傳感器節(jié)點地位平等,網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點

8、通過分布式算法來協(xié)調(diào)彼此的行為，無需人工干預(yù)和任何其他預(yù)置的網(wǎng)絡(luò)設(shè)施，可以在隨時隨地快速展開,自動組網(wǎng)。它消除了中心節(jié)點，沒有絕對的控制中心,是一種完全分布式的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，因此具有很強的健壯性和抗毀性。這個特性迎合了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集環(huán)境惡劣對網(wǎng)絡(luò)健壯性要求較高的特點。（2）多跳路由。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)各節(jié)點的覆蓋范圍一般較小，當它要與其覆蓋范圍之外進行通信時,就需要利用中間節(jié)點的轉(zhuǎn)發(fā)，形成網(wǎng)絡(luò)的多跳路由的特性.無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的多跳路由是由普通節(jié)點協(xié)作完成的,而不是由專用的路由設(shè)備（如路由器）完成。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境較一般的室內(nèi)環(huán)境更為惡劣，傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的能源供應(yīng)需要靠電池來供應(yīng)，要保證網(wǎng)絡(luò)的使用壽

9、命，決定了每個節(jié)點的工作功率較低，覆蓋范圍較短，然而農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境的地域范圍卻比較廣,無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的多跳性特性能較好的解決這一矛盾。（3)動態(tài)變化的拓撲結(jié)構(gòu)。在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中,節(jié)點具有很強的移動性，加之無線收發(fā)器發(fā)射功率的時變性、地形對無線信號的影響，以及無線信道之間的相互干擾，使得移動終端間通過無線信道形成的網(wǎng)絡(luò)拓撲隨時可能發(fā)生變化，而且變化的方式和速度都難以預(yù)測.(4)移動終端的局限性。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，移動終端具有靈巧便攜的優(yōu)點，移動節(jié)點通常采用電池等易耗品作為能量來源，但是這些便攜式的優(yōu)點導(dǎo)致終端節(jié)點受體積、功率、容量等的限制而存在一些固有的缺陷.例如，處理器性能較低，存儲器容量較小

10、，顯示屏等外設(shè)較為簡單等。這些都給開發(fā)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)上的應(yīng)用程序帶來一定的挑戰(zhàn)，也導(dǎo)致終端節(jié)點的性能局限性較大。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)要盡量降低應(yīng)用程序的復(fù)雜度和減少計算量.在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的數(shù)據(jù)采集主要是各類環(huán)境參數(shù)，對數(shù)據(jù)的傳輸和處理的要求相對較低，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)移動終端的局限性對其在農(nóng)業(yè)現(xiàn)場的應(yīng)用影響不大。（5）安全性較差。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)面臨的安全性威脅主要來自無線信道和網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)。無線信道容易被竊聽和干擾，而無中心和無組織的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)很容易受到主動攻擊。由于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點處理能力有限，無法實現(xiàn)復(fù)雜的加密算法，更增加了被竊密的可能性，這是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)自身的一對矛盾。雖然農(nóng)業(yè)現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集對數(shù)

11、據(jù)的保密性要求不高，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)保密性差的問題對其應(yīng)用影響不大,能滿足目前無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在農(nóng)業(yè)上應(yīng)用的要求.（6）有限的傳輸帶寬。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)底層采用無線傳輸方式,而無線傳輸所能提供的帶寬資源較之于有線傳輸方式要低很多.此外，無線信道之間的競爭所產(chǎn)生的信號衰減、沖突阻塞以及噪聲的影響,使得在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中實際的傳輸帶寬要遠遠低于理論上的最大帶寬值。目前無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用主要進行一些環(huán)境參數(shù)的采集，對傳輸?shù)膸捯蟛桓?今后隨著對監(jiān)控數(shù)據(jù)的類型及數(shù)量要求的提高,網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬將會制約其發(fā)展。2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在農(nóng)業(yè)現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集中的應(yīng)用現(xiàn)狀及需要解決的問題農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中面臨許多挑戰(zhàn)，

12、比如：氣候的變化，水資源短缺,環(huán)境污染等.生產(chǎn)過程中依靠經(jīng)驗、目測等傳統(tǒng)方法來做決定顯然是不科學(xué)的，依靠現(xiàn)代化的設(shè)備和通信進行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)是必然趨勢，即精細農(nóng)業(yè)。目前精細農(nóng)業(yè)生產(chǎn)主要是基于3S 技術(shù)（GPS、GIS、RS)。利用RS作宏觀控制，GPS精確定位地面位點到米級以內(nèi)，GIS 將地面信息（地形地貌、作物種類和長勢、土壤質(zhì)地和養(yǎng)分水分狀況等）進行存儲、處理和輸出,再與地面的信息轉(zhuǎn)換、實時控制、地面導(dǎo)航等系統(tǒng)相配合，按區(qū)內(nèi)要素的空間變量數(shù)據(jù)精確設(shè)定最佳耕作、施肥、播種、灌溉、噴藥等多種農(nóng)事操作。將操作單元縮小到平方米，使傳統(tǒng)的粗放生產(chǎn)變?yōu)榫氜r(nóng)作,從而可以顯著提高水、肥、農(nóng)藥的利用效率，以最經(jīng)

13、濟的投入獲得最佳產(chǎn)出及減少對境的污染.無線傳感器網(wǎng)絡(luò)作為一種新的數(shù)據(jù)采集技術(shù)，具有信息精準、部署簡單、布置密集、低成本和無需現(xiàn)場維護等優(yōu)點,為農(nóng)業(yè)科學(xué)研究數(shù)據(jù)的快速、精確獲取提供方便.下面簡要介紹無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在農(nóng)業(yè)現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集的應(yīng)用現(xiàn)狀及其問題。2。1 國外現(xiàn)狀早期在農(nóng)業(yè)上應(yīng)用傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測微氣候,比如2004 年J. Burrell 等人在葡萄園里部署傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測微氣候，確定霜凍發(fā)生的條件，進而對果樹采取保護措施.隨著無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的逐步發(fā)展,其應(yīng)用也越來越廣泛,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的環(huán)境污染檢測、生產(chǎn)環(huán)境參數(shù)信息采集、病蟲害信息采集、牧場動物生長信息采集等領(lǐng)域得到研究和推廣應(yīng)用，目前在農(nóng)

14、業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的大規(guī)模應(yīng)用仍然較少。A. Baggio 在2005 年把無線傳感器網(wǎng)絡(luò)布置在土豆田，通過測量土壤和空氣濕度、溫度、地下水位及氣象信息等參數(shù)，來預(yù)測土豆的病蟲害的發(fā)生。農(nóng)作物病蟲害的發(fā)生與多種參數(shù)信息相關(guān)，通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)測量的土壤和氣象參數(shù)并不足以預(yù)測病蟲害信息。另外，該文完成時，網(wǎng)絡(luò)平臺剛剛組建，傳感器節(jié)點還沒有進行裝配,也沒有開展相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集工作，相應(yīng)實驗結(jié)果未能在文獻資料中找到.2007 年，澳大利亞的Tim Wark 等在牧場布置無線傳感器，用以指導(dǎo)牧場灌溉、施肥以及放牧,并且將無線傳感器節(jié)點安置在動物身上對動物吃草情況及相互交流的行為進行檢測,避免了有線線路對動物生活

15、的干擾.據(jù)估計，70%的淡水用于農(nóng)業(yè),而農(nóng)業(yè)用水中的40由于蒸發(fā)等因素被浪費掉。2008 年，印度的Jacques Panchard 利用Shockfish 公司的Tinynode 為傳感器節(jié)點，Mamaboard 為基站組建了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，傳感器節(jié)點間的距離為200m，不用在農(nóng)業(yè)現(xiàn)場設(shè)置計算機，利用GPRS無線通信技術(shù)和internet 連接至遠程的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。該系統(tǒng)通過地面?zhèn)鞲衅鹘M成無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，監(jiān)測土壤含鹽量、濕度，溫度，降水量等,另外通過地下傳感器監(jiān)測地下水的水位和質(zhì)量,進而指導(dǎo)農(nóng)作物的進行最優(yōu)耕作、灌溉和收割。但是其在設(shè)計多跳路由算法時，為了方便，假設(shè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)不

16、發(fā)生變化（即不會發(fā)生節(jié)點失敗、節(jié)點的移動、新節(jié)點的加入等），顯然，這個假設(shè)是不符合無線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的實際的。2。2 國內(nèi)現(xiàn)狀中國在農(nóng)業(yè)現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集方面的研究起步相對較晚，近幾年來，隨著數(shù)字農(nóng)業(yè)在中國的發(fā)展，有關(guān)農(nóng)業(yè)現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集的傳感器，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)已經(jīng)得到很大的提高。1996 年，鄭榮良等人將數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)應(yīng)用到植物生理需水信息的采集上，利用把植物莖部的微收縮和土壤環(huán)境溫度作為植物生理需水信息的指標.試驗中實現(xiàn)了對植物需水信息及環(huán)境溫度變化信息的檢測，為精準節(jié)水灌溉的實現(xiàn)打下良好基礎(chǔ)，然而其沒有無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的概念,未能實現(xiàn)真正意義上的需水信息實時采集。2005 年譚龍10設(shè)計了一個環(huán)

17、境監(jiān)測系統(tǒng),系統(tǒng)根據(jù)傳感器節(jié)點不同的選擇，可以實現(xiàn)水、大氣、污染源、生態(tài)環(huán)境等自動監(jiān)測.2006 年Ning Wang 等人對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)及其在農(nóng)業(yè)和食品業(yè)上應(yīng)用的近期發(fā)展和今后發(fā)展前景進行了分析，提出無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在今后的市場容量迅速擴張的同時制作成本會迅速下降。2006 年孫忠富等人將基于GPRS 和WEB的監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，通過RS485 總線將數(shù)字傳感器與PC個人計算機連接，組成現(xiàn)場實時監(jiān)控系統(tǒng)，通過GPRS 無線模塊與移動GPRS 網(wǎng)絡(luò)連接，將現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)實時發(fā)送到數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，并存儲到數(shù)據(jù)庫中。在應(yīng)用程序服務(wù)器上安裝一個信息發(fā)布軟件,可以查詢數(shù)據(jù)庫服務(wù)器上的數(shù)據(jù)。2008

18、年劉卉，汪懋華等人基于Zigbee 無線通信協(xié)議組建Mesh 網(wǎng)絡(luò)，所有節(jié)點數(shù)據(jù)路由到網(wǎng)關(guān)節(jié)點，由網(wǎng)關(guān)節(jié)點將全部數(shù)據(jù)通過GPRS無線通信方式轉(zhuǎn)發(fā)到遠程數(shù)據(jù)中心。文獻中所建立的農(nóng)田土壤溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)為精細農(nóng)業(yè)時空差異性與決策灌溉研究提供了有效工具。2009 年高峰等人設(shè)計開發(fā)了基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的作物水分狀況檢測系統(tǒng)（WSN-CWSM），傳感器節(jié)點之間形成單跳/多跳的自組織網(wǎng)絡(luò)利用GSM網(wǎng)關(guān)將采集的數(shù)據(jù)遠程傳輸?shù)椒?wù)器,實現(xiàn)了在溫室大棚中對作物生長環(huán)境、作物莖直徑微變化等參數(shù)信息的全覆蓋檢測。該系統(tǒng)中實現(xiàn)了對溫室中農(nóng)作物需水參數(shù)的采集，但該研究還屬于初步實驗階段，在絡(luò)穩(wěn)定性、節(jié)點功耗及數(shù)據(jù)傳輸安

19、全性等方面考慮較少,還些需要進一部進行研究改進。在農(nóng)業(yè)現(xiàn)場布置傳感器節(jié)點和搭建網(wǎng)絡(luò)，文獻采用的是現(xiàn)場總線，文獻、針對農(nóng)田基礎(chǔ)設(shè)施少的環(huán)境，建立了一套基于無線技術(shù)的傳感器網(wǎng)絡(luò)平臺，系統(tǒng)的設(shè)計開發(fā)成本更低，更實用。文獻8在傳輸?shù)木嚯x上就有了明顯的優(yōu)勢.文獻所有的節(jié)點都采用太陽能供電模式，對于基站節(jié)點來說，它用于傳輸一些傳感器節(jié)點的數(shù)據(jù)，如果基站的太陽能不穩(wěn)定,勢必影響整個無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性。通過上文分析，雖然國內(nèi)已經(jīng)對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境的數(shù)據(jù)采集開展了很多研究工作，然而就目前的技術(shù)水平來說，讓無線傳感器網(wǎng)正常運行并大量投入使用還面臨著許多問題：網(wǎng)絡(luò)內(nèi)通信問題.無線傳感器網(wǎng)絡(luò)內(nèi)正常通信聯(lián)系中,信號可能

20、被一些建筑物、山體、陡坡或其他電子信號干擾而受到影響，安全有效的進行通信是個有待研究的問題.傳感器成本問題.在一個無線傳感器網(wǎng)絡(luò)里面，需要使用數(shù)量龐大的微型傳感器,低成本傳感器研發(fā)是一個緊迫的課題。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)供電問題。目前主要的解決方案有：使用高能電池；降低傳感功率；此外還有傳感器網(wǎng)絡(luò)的自我能量收集技術(shù)和電池無線充電技術(shù)。其中后兩者備受關(guān)注.無線傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)問題.目前雖有多種形態(tài)和方式,但合理選擇網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),才可以最大限度的利用資源.同時包括網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議問題和大規(guī)模傳感器網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點移動性管理等諸多問題有待解決. 3 展望未來農(nóng)業(yè)對現(xiàn)場數(shù)據(jù)獲取的實時性需要將會越來越高，對通信系統(tǒng)提出“5 個任意”的要求：在任意時間和任意地點，任意一個通信發(fā)起者和任意一個通信接收者以任意一種方式進行通信.隨著無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷完善和無線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品性能價格比的提高，通過無線通信網(wǎng)絡(luò)（GPRS）與INTERNET 的無縫連接,實時采集農(nóng)田信息，使得現(xiàn)代農(nóng)業(yè)向