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对无线传感器网络在设施农业中应用的几点探讨 　　摘 要：本文通过无线传感器在设施农业中的应用及其前景进行简要阐述。提出了基于无线传感器网络的设施农业环境监控系统的基本结构并对其发展进行了展望。其未来的发展方向主要为传感器系统的信息化、数字化和智能化 关键词：无线网络传感器；设施农业；数字化农业；信息化农业 中图分类号：TP212.9 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20160532206 无线传感器网络技术是一种基于无线通信的网络技术。它通过无中心点的全分布式网络，将众多无线传感器节点部署于被监控区。通过分层的网络通信协议和分布式算法，以自组织的形式对网络系统进行快速构建。传感器可以监控到包括温度、湿度、照度、气压等影响农作物生长的关键数据。同时该体系可以连接到互联网 1 基于无线传感器网络的设施农业环境监控系统的体系结构及进展情况 一个典型的基于无线传感器网络的设施农业环境管理体系的结构应当具有如下特点：在农作物种植区域划定的检测区域内分布传感器终端。这些终端之间以自组织的形式来形成一个感知网络。传感器探测到的各项指标数据，通过感知网络进行中继传播至网关。以局域或广域网的形式传送给用户网络。甚至形成“云控制”系统。在收到数据之后，可以通过既定程序对种植区域内或检测区域内的各种控制终端下指令 随着信息技术及其硬件以及软件的发展，设施农业也在数字化的道路上高速发展，并且融入了多种新概念、新技术。例如2002年，英特尔公司在美国俄勒冈州率先建立了无线葡萄园。每隔1min检测一次土壤的湿度、温度及有害物质的数量。在进行实时监控的同时，将多年的大数据进行汇总分析。可以总结出许多传统农业无法得出的结论 目前，“互联网+”的概念急速升温。设施农业也已经涉足到这一领域。例如，在北京某农场，已经建立了一个类似“开心农场”的项目。其基本原理是在蔬菜大棚中利用无线网络技术，布设视频监视器、土壤传感器、温度传感器、水环境传感器等进行环境监测。同时利用网关传输至Internet。同时在依托设置服务器与数据储存装置进行数据储存。每个用户在缴纳一定的费用之后，可以认领一块地及其地上的农作物。服务提供商在移动端开发APP，供用户实时以视频和数据的形式监控其认领的农作物的生长环境及生长情况。同时，移动客户端APP可以回传指令。通过农场内的物理系统调节认领地块的温度、湿度、照度等物理参数，灌溉、施肥等动作都可以通过上述农田设施以远程网络控制的行为实现。在农作物成熟收获后，所种植的农作物就出售给用户。满足了用户对于“放心菜”的要求 2 无线传感器网络在设施农业应用中存在的问题及展望 2.1 感知网络的功能性需要提高 感知网络对于农田各项指标的监测，目前主要体现在空气温度、湿度、土壤温度、湿度、照度、二氧化碳浓度等节点。这些感知系统能够收集的作物生长环境信息有限，很难全面地收集作物生长的全部参数。例如水肥浓度参数、叶片含水量、呼吸作用强度、根系生长状况、病虫害的发展状况等等。只有完成对于上述参数的全面测算与控制，才能够全方位地对作物的生长进行有效的控制。同时，在大数据环境下，无线传感器网络需要数据融合机制进行发展。即不仅做到数据的收集与储存，还要以既定有效的控制程序对上述农作物生长参数进行自动化分析与控制 在后台软件的开发上，目前国内尚未出现一种优秀的无线传感器网络和设施农业的管理控制软件。这对于提升设施农业的自动化、数字化和信息化有着较为重要的作用 2.2 无线传感器网络与广域网的互联程度不高 目前，设施农业中所应用的无线传感网络主要是独立组网。针对一时一地的设施农业情况进行监控管理。无线传感器网络很少通过网关与广域网进行互联。而这些任务，必然需要网关来完成。但是目前的网关虽然在一定程度上完成了上述任务，但是由于互联网协议之间的问题，并未实现完全统一。目前，TCP/IP协议可以涵盖包括无线传感设施在内的大多数的网络应用，这是无线传感网络的一个可能的发展方向；各分组数据与各地域数据未能有效统合。对跨地域的数据进行收集分析更有利于目前的“物联网”发展趋势，为农作物生长提供全国范围的数据支持，同时对于建立长期有效的大范围市场有着决定性作用 3 小结 无线传感网络在设施农业中的应用问题，是一项投入小、见效快的研究项目。其技术瓶颈并不难以突破，但是在研发过程中常常缺少行之有效的架构组织。在今后的发展中，还应该注意在接入了广域网络之后的网络安全问题。应当用行之有效的手段来防止黑客对于无线传感网络以及农业园区的信息攻击。建立一个安全、高效、透明的无线传感网络 参考文献 [1]李金龙.无线传感器网络在蔬菜大棚中的应用[D].浙江海洋学院，2015.