111精确农业中无线传感器网络的应用论文

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1、精确农业中无线传感器网络的应用姓名：陈建亮学号:2011614570310专业：机械电子工程1103摘要：实现无线传感器网络在精确农业屮的应用，就是以现代无线通信网络平台，结合电子通信小发展成熟的传感器技术，构成无线传感器局域网，构建农业生产智能化控制体系，根据农业生产场景的条件和要求，精确控制土壤的温度、含水量、肥力、以及农药对农作物的影响，以获得最大经济效益。实现精确农业口标。关键词：精确农业、无线传感器网络（WSN）、网络、结点一、精确农业精确农业其含义是按照田间每一操作单元的具体条件，精细准确地调整

2、齐项土壤和作物管理措施，最大限度地优化使用各项农业投入（如化肥、农药、水、种子和其它方而的投入量），以获取最高产量和最大经济效益，同时减少化学物质使用，保护农业生态环境，保护土地等农业自然资源。由于不同的作物对环境条件（光、温、水、肥、气）的要求不同，即使是同一种作物，在不同生育期的要求也不相同。我国幅员辽阔，东四南北Z间的气候因子、植被类型、土壤类型及肥力状况均有较大差异，所以，实施精确农业具有非常重要的意义。在传统的农业生产过程小，主要依靠自然条件和生产者的经验，做到精准相当困难。利用现代无线通信网络平

3、台，结合电子通信小应用广泛的传感器、嵌入式系统，构成无线传感器局域网，构建农业生产智能化控制体系，实现精确农业的目标。二、无线传感器网络（WirelessSensorNetworks,WSN）WSN是由大量部署在作用区域内的、具有无线通信与计算能力的微小传感器结点通过自组织和多跳的方式构成的能根据环境自主完成指定任务的分布式智能化网络系统。其口的是协作地感知、采集、处理和传输网络覆盖地理区域内感知对彖的监测信息，并报告给用户。虽然我们生活在一个和网络息息相关的时代，但是我们对WSN述是比较陌生。WSN的应用

4、最早可以追溯到二十世纪70年代越战时期使用的传统的传感器系统。当年美越双方在密林覆盖的“胡志明小道”进行了一场血腥较量，这条道路是胡志明部队向南方游击队源源不断输送物资的秘密通道，美军曾经绞尽脑汁动用航空兵狂轰滥炸，但效果不大。后来，美军投放了2万多个“热带树”传感器。所谓“热带树”实际上是由震动和声响传感器组成的系统，它由飞机投放，落地后插入泥土屮，只露岀伪装成树枝的无线电天线，因而被称为“热带树”。只要对方车队经过，传感器探测岀口标产生的震动和声响信息，自动发送到指挥小心，美机立即展开追杀。21世纪的今

5、天，WSN已经在环境的监测和保护、医疗护理、军事领域、口标跟踪等方面起到了举足轻重的作用，在不远的未来将成为我们生活屮不可缺少的一部分。因此，WSN在国际上被认为是继互联网Z后的第二大网络，2003年美国《技术评论》朵志评出对人类未来生活产生深远影响的十大新兴技术，传感器网络位居首位。三、WSN在精确农业中的具体应用数字化和信息化是各行各业发展的趋势，不难想象，WSN将会在精确农业小有非常广阔的应用前景。WSN应用在精确农业屮具体来讲，是把大面积的农口均分成许多单位面积，利用设置在该单位作物面积或土壤屮的传

6、感器结点快速准确地获得该地块上作物生长发育以及来自周围环境的信息，而且也包括作物的位置信息。利用从各个测量单位上的传感器反馈的信息绘制出皿间土壤、农作物产量图精确控制山间的管理作业，最大降低成木和提高效率，实现农业的信息化和自动化。WSN可以简单理解为主要由传感器、传感器网络结点、无线通信系统和用户终端组成的系统。传感器能够能够探测、感受外界的信号、物理条件（如光、热、湿度）或化学组成（如烟雾）。各种不同功能的传感器（如：温度、湿度等）可以实现把单位面积农皿上的作物的状况转变成电信号，并将探知的信息传递给其

7、他装置或器官。在精确农业屮，我们可以根据需要在每个结点配置光、温度、湿度等传感器，监测和收集农皿屮我们需要的信息。传感器网络结点的组成和功能应包括下面四个基木单元：传感单元（由传感器和模数转换功能模块组成）、处理单元（由嵌入式系统构成，包括CPU、存储器、嵌入式操作系统等）、通信单元（由无线通信模块组成）、以及电源部分。此外，可以选择的其它功能单元包括：定位系统、运动系统。它可以通过通信单元利用无线通信网络系统和用户终端建立连接，把从自身传感器收集的信息传送到用户终端，并接收用户终端系统传回的控制信号做到自

8、动化控制。用户终端利用从各个测量单位上的传感器网络结点反馈的信息绘制出皿间土壤、农作物产量图，进而构建起精确农业图谱库和传感信息库，精细准确地调整各项土壤和作物管理措施，最大限度地优化使用各项农业投入（如化肥、农药、水、种子和其它方面的投入量），以获取最高产量和最大经济效益，同吋减少化学物质使用，保护农业生态环境，保护土地等农业自然资源。WSN多采用五层协议标准：应用层、传输层、网络层、数据链路层、物理层。与TC