無線傳感器網在現(xiàn)代農業(yè)中應用

無線傳感器網在現(xiàn)代農業(yè)中應用第一頁，共21頁。傳統(tǒng)農業(yè)需要花費大量的勞動力進入到田間地頭勞作，施肥澆水，耕地等。其中的弊端就是不能合理地利用有限的資源創(chuàng)造更大的財富，相反，很多時候反而浪費了資源。第二頁，共21頁。規(guī)?；?、現(xiàn)代化無線傳感器網絡第三頁，共21頁。無線傳感器網介紹第一章

應用（現(xiàn)代農業(yè)）

第二章目錄頁

CONTENTSPAGE

發(fā)展前景

第三章第四頁，共21頁。無線傳感器網絡第一章無線傳感器網組成無線傳感器網特點無線傳感器網應用第五頁，共21頁。無線傳感器網絡組成無線傳感器網絡(WirelessSensorNetwork)主要由三個部分組成：節(jié)點、網關和軟件?？臻g分布的測量節(jié)點通過與傳感器連接對周圍環(huán)境進行監(jiān)控。監(jiān)測到的數(shù)據無線發(fā)送至網關，網關可以與有線系統(tǒng)相連接，這樣就能使用軟件對數(shù)據進行采集、加工、分析和顯示。第六頁，共21頁。無線傳感器網絡特點大規(guī)模包括兩方面的含義：一是傳感器節(jié)點分布在很大的地理區(qū)域內，如在原始大森林采用傳感器網絡進行森林防火和環(huán)境監(jiān)測，需要部署大量的傳感器節(jié)點；另一方面，傳感器節(jié)點部署很密集，在面積較小的空間內，密集部署了大量的傳感器節(jié)點。自組織傳感器節(jié)點的放置位置不能預先精確設定，如通過飛機播撒大量傳感器節(jié)點到面積廣闊的原始森林中，這樣就要求傳感器節(jié)點具有自組織的能力，能夠自動進行配置和管理?？煽啃訵SN特別適合部署在惡劣環(huán)境或人類不宜到達的區(qū)域，節(jié)點可以工作在露天環(huán)境中，遭受日曬、風吹、雨淋，甚至遭到人或動物的破壞。集成化傳感器節(jié)點的功耗低，體積小，價格便宜，實現(xiàn)了集成化。同時，微機電系統(tǒng)技術的快速發(fā)展會使傳感器節(jié)點更加小型化。"smartdust"就是個很好的例子。第七頁，共21頁。無線傳感器網絡應用隨著WSN技術的日臻成熟與完善，傳感器節(jié)點成本不斷降低，功能不斷增強，而且無線傳感器網絡有如此多的特點，因此被應用在了廣泛領域內。智能交通分布式布置WSN可以在城市內的交通樞紐、主干道的交通信息實施監(jiān)控，統(tǒng)計出交通的熱點信息。工業(yè)領域智能移動機器人與WSN的結合。ABB公司開發(fā)出的生產線機器人可以利用裝載的傳感器將磁能轉換為電力能源。除此之外，還可以對機器的健康程度進行監(jiān)測。環(huán)境監(jiān)控WSN用于礦井安全監(jiān)控時，可以通過聲音和視頻實時了解井下礦道的動態(tài)，提前對安全問題做出預警。第八頁，共21頁。無線傳感器網絡在現(xiàn)代農業(yè)中應用第二章溫室大棚節(jié)水灌溉農業(yè)中的其他應用第九頁，共21頁。無線傳感器網絡在現(xiàn)代農業(yè)中的應用

溫室大棚

節(jié)水灌溉農業(yè)中其他應用第十頁，共21頁。傳統(tǒng)的大棚環(huán)境控制，是通過全人工的方式來實現(xiàn)的。在每一大棚中放置一個溫度計，濕度計，二氧化碳濃度計等，由技術員巡查每一大棚的環(huán)境參數(shù)后，若發(fā)現(xiàn)環(huán)境參數(shù)不對，就要采取一定的措施來進行補償。

溫室大棚第十一頁，共21頁。第十二頁，共21頁。葉片溫度傳感器土壤水分傳感器空氣溫濕度傳感器光照強度傳感器第十三頁，共21頁。

節(jié)水灌溉傳統(tǒng)的農業(yè)灌溉：澆地并非澆作物。不僅造成了水資源的浪費，還有可能造成土壤養(yǎng)分的流失。中國是個農業(yè)大國，同時正面臨著水資源短缺的問題，我們必須利用新技術進行節(jié)水灌溉。第十四頁，共21頁?；赯igBee無線傳感器網絡的節(jié)水灌溉首先根據農田的管道分布情況，以及ZigBee無線節(jié)點的有效通信距離，將灌溉區(qū)分割為數(shù)塊獨立的灌溉控制單元，在每個單元中設有一個或數(shù)個傳輸基站和若干分布在農田不同位置的數(shù)據采集站，數(shù)據采集站通過與土壤水勢傳感器連接，采集土壤濕度參數(shù)，并將數(shù)據定時傳送給傳輸基站，經基站整合傳給數(shù)據處理中心。數(shù)據處理中心對接收到的數(shù)據進行聚類、存儲、做出初步判決，并將判決結果連同部分關鍵數(shù)據通過光纖以太網或者GPRS模塊傳送給遠程監(jiān)測站，請求工作人員做最后的判決，并將判決信息返回給數(shù)據處理中心，數(shù)據處理中心根據判決結果向電磁閥控制端發(fā)送控制指令，電磁閥控制端根據接收到的控制指令執(zhí)行灌溉控制。第十五頁，共21頁。在農業(yè)中的其他應用

牧業(yè)：動物的放牧將無線傳感器節(jié)點安置在動物身上，對動物的生理狀況（脈搏、血壓等）和生存環(huán)境進行監(jiān)測。除此之外，無線傳感器網絡技術還可用在動物的飼養(yǎng)管理，繁殖管理，疫病監(jiān)測等。無線傳感器網絡在為人們監(jiān)測動物生活狀況提供了便利之外，還可以提供網絡連接。即在動物身上安裝傳感器，使其變成移動的Wifi熱點，尤其適合群居動物。第十六頁，共21頁。

林業(yè)：森林的火災預防利用溫度傳感器、煙霧傳感器、紅外傳感器等進行火災的預測，然后將預測到的信號通過無線網絡傳到控制室。安裝在樹上的紅外傳感器系統(tǒng)就像是‘千里眼’，可監(jiān)控范圍在15畝以內。一般來說，在5米以內點燃打火機，或者在10米以內有紙巾被點燃，出現(xiàn)了火苗持續(xù)10秒以上，它都能“看”到并立即報警，將信息傳送回遠程監(jiān)控中心，同時還會以短信方式通知護林員。第十七頁，共21頁。

漁業(yè)：魚類的養(yǎng)殖在水產養(yǎng)殖方面，傳感器可以用于水體溫度、pH

值、溶解氧、鹽度、濁度、氨氮、COD

和BOD等對水產品生長環(huán)境有較大影響的水質參數(shù)及環(huán)境參數(shù)的實時采集，進而為水質控制提供科學依據。在捕撈區(qū)域部署水下傳感器、水下雷達、水下視頻采集設備等監(jiān)控魚類活動，實時向漁船發(fā)送魚群規(guī)模、魚群種類、魚群活動范圍數(shù)據，為選擇捕撈地點、捕撈時機、捕撈方式提供數(shù)據幫助。第十八頁，共21頁。第三章：無線傳感器網絡的發(fā)展前景無線傳感器網絡技術仍有不足。通常情況下，傳感器節(jié)點是由普通電池獲鋰電池供電，能量有限。安全性能也是一個許多人關注的問題。隨著無線傳感器技術的日益成熟，傳感器成本的不斷降低，問題解決方案的不斷優(yōu)化，比如數(shù)據融合算法、節(jié)點定位算法的不斷完善，以及更加優(yōu)秀的無線傳輸模塊，無線傳感器網絡技術將會在現(xiàn)代化農業(yè)中得到更廣泛的應用。第十九頁，共21頁。參考文獻：[1]崔遜學,王成,趙湛.無線傳感器網絡的領域應用與設計技術[M]．北京:國防工業(yè)出版社,2009:12-15[2]尚明華,黎香蘭,王風云,張曉艷,劉淑云,王利民.無線傳感器網絡及其在設施農業(yè)監(jiān)控中的應用[J].山東農業(yè)科學.2012(09)[3]李道亮.物聯(lián)網與智慧農業(yè)[J].農業(yè)工程.2012(01)[4]祁長璞.基于Zigbee的無線傳感器網絡在監(jiān)控系統(tǒng)中的應用研究[J].農業(yè)工程學報.2008(01)[5]孫玉文,沈明霞,陸明洲,林相澤,熊迎軍,劉