基于精准灌溉的农业物联网应用研究

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1、计算机研究与发展ＩＳＳＮ１０００－１２３９?ＣＮ１１－１７７７?ＴＰＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ４７（Ｓｕｐｐｌ．）：３３３－３３７，２０１０基于精准灌溉的农业物联网应用研究徐刚陈立平张瑞瑞郭建华（国家农业信息化工程技术研究中心北京１０００９７）（ｘｕｇ＠ｎｅｒｃｉｔａ．ｏｒｇ．ｃｎ）ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＩｎｔｅｒｎｅｔｏｆＴｈｉｎｇｓｆｏｒＰｒｅｃｉｓｉｏｎＩｒｒｉｇａｔｉｏｎＸｕＧａｎｇ，ＣｈｅｎＬｉｐｉｎｇ，ＺｈａｎｇＲｕｉｒｕｉ，ａｎｄＧｕｏＪｉａｎｈｕａ（Ｎａｔ

2、ｉｏｎａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒｆｏｒＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００９７）ＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅｕｓｉｎｇＩｎｔｅｒｎｅｔｏｆｔｈｉｎｇｓ（ＩＯＴ）ｔｏａｃｈｉｅｖｅｆｉｅｌｄｒｅａｌ－ｔｉｍｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｃａｎｐｒｏｖｉｄｅｔｈｅｄｅｃｉｓｉｏｎ－ｍａｋｉｎｇｂａｓｉｓｆｏｒｐｒｅｃｉｓｅｉｒｒｉｇａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｓ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ａｓｉｍｐｌｅＩｎｔｅｒｎｅｔｏｆｔｈｉｎｇｓｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄａｎｄｄｅｖｅｌｏ

3、ｐｅｄｔｏｃｏｌｌｅｃｔｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｆｉｅｌｄｓｕｃｈａｓｓｏｉｌｍｏｉｓｔｕｒｅ，ｌｉｇｈｔｉｎｔｅｎｓｉｔｙａｎｄｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｗｈｉｃｈｃａｎｄｉｒｅｃｔｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ．ＦｏｒＳＯＡｂａｓｅｄｄａｔａｓｈａｒｉｎｇｍｅｔｈｏｄｓｈａｖｅｂｅｅｎｄｅｖｅｌｏｐｅｄｆｏｒｓｅｎｓｏｒｎｅｔｗｏｒｋ，ｅｎｄ－ｕｓｅｒｃａｎｄｉｒｅｃｔｌｙｇｅｔｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｔｈｅｆｉｅｌｄ．Ｃｏｌｌｅｃｔｅｄｄａｔａｉｓｓｅｎｔｔｏｔｈｅｓｅｒｖｅｒｂｙｓｉｎｋｎｏｄｅ．Ａｐｐａｒｅｎｔｌｙｄｅｖｉａｎ

4、ｔｄａｔａｃａｕｓｅｄｂｙｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｆａｕｌｔｓｏｒｓｅｎｓｏｒｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｄｒｉｆｔｓｃａｎｂｅｄｅａｌｔｗｉｔｈｂｙｆｉｌｔｅｒ．Ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎｗｏｕｌｄｂｅｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｕｐｏｎｔｈｅｃｏｌｌｅｃｔｅｄｄａｔａｔｏｒｅａｌｉｚｅｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｃｈａｒａｃｔｅｒｓｏｆｔｈｅｆｉｅｌｄ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｉｓｓｙｓｔｅｍｈａｓｂｅｅｎｄｅｐｌｏｙｅｄｔｏＢｅｉｊｉｎｇａｎｄＸｉｎｊｉａｎｇ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｃｏｌｌｅｃ

5、ｔｅｄｄａｔａ，ｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐａｍｏｎｇｃｈａｒａｃｔｅｒｓｏｆｃｏｒｎｆｉｅｌｄａｎｄｃｏｔｔｏｎｆｉｅｌｄｉｓｏｂｔａｉｎｅｄ，ａｎｄｓｏｍｅｉｓｓｕｅｓｏｎｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｉｒｒｉｇａｔｉｏｎａｒｅｐｒｏｖｉｄｅｄ．ＫｅｙｗｏｒｄｓＩＯＴ；ＷＳＮ；ｄａｔａｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ；ｐｒｅｃｉｓｉｏｎｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ摘要采用物联网监控农田环境可以为精准灌溉系统提供决策支持．设计了一个轻量级的物联网系统，以传感器网络采集农田的温湿度和光照强度等参数，使用基于服务的数据共享方式将传感

6、器网络接入因特网，使用户可以直接获取农田参数．系统可以对采集到的数据进行滤波、插值，去除明显有误的数据，并使传感器数据可以用于直接描述农田参数．最终系统被部署在北京和新疆，通过采集的数据可以分析农田各参数之间的关系，优化灌溉策略．关键词物联网；传感器网络；数据处理；精准灌溉中图法分类号Ｓ２７５．９；ＴＰ３９３．０２；ＴＮ９１９．７２物联网（Ｉｎｔｅｒｎｅｔｏｆｔｈｉｎｇｓ）的概念是在１９９９年毫无疑问，这就是美国在２１世纪保持和夺回竞争优［１－２］提出的，２００５年国际电信联盟（ＩＴＵ）发布了《ＩＴＵ势的方式．”温家宝总理２０

7、０９年指出，要大力培互联网报告２００５：物联网》将之定义为将各种信息育战略性新兴产业，加快物联网的研发应用并将“发传感设备与互联网结合起来而形成的一个巨大网展物联网，促进信息化”作当年“两会”期间为讨论的络．奥巴马就任美国总统后在一次会议上表示：“经主题之一．济刺激资金将会投入到宽带网络等新兴技术中去，当前世界各国都投入了大量的人力和物力开展收稿日期：２０１０－０９－０８基金项目：国家“八六三”高技术研究发展计划基金项目（２００６ＡＡ１０Ａ３０６）；国家“十一五”科技支撑计划基金项目（２００７ＢＡＤ４４Ｂ０６）；北京市留学人员

8、科技活动项目择优资助基金项目３３４计算机研究与发展２０１０，４７（增刊）物联网相关技术的研究，也取得了很多成绩．丹麦运１）直接测量．通过传感器网络采集温湿度和光输公司采用ＩＢＭ的传感器技术允许园艺供应链中照；通过数据管理终端归纳并管理采集到的数据；并的参与者跟踪鲜花和盆栽植物