目前,關於農業物聯網應用的發展項目有很多,比如:土壤養分、墒情監測,為作物選擇和耕種方式提供指導;糧情信息監測,為監管部門科學決策保護糧食安全提供有效數據;農業大棚溫室監控、 田間自動化管理,通過連續監測土壤濕度數據,實現多點同時滴灌補水;二維碼動物溯源,通過食品追溯標簽使消費者全麵了解產品信息,確保食品安全;智能化水產養殖,通過對魚類聲音及其他活動情況的監測,確定魚在進食前後的狀態與其食物需求之間的關係,在此基礎上為給食量、攝食時間、頻率、心理狀態、檢測外部侵襲等提供一定的輔助信息。
物聯網在美國、澳大利亞、法國、加拿大等一些發達國家的大田糧食作物種植精準作業、設施農業環境監測和灌溉施肥控製、果園生產不同尺度的信息采集和灌溉控製、畜禽水產精細化養殖監測網絡和精細養殖等方麵應用廣泛。在智能農業方麵,我國也正在進行有效的實踐。目前已在新疆、黑龍江、吉林、北京、上海、河北、江蘇等地建立起26個設施農業數字化技術、大田作物數字化技術和數字農業繼承技術綜合應用示範基地。2009年9月30日成都市民有幸成為全國第1批吃到通過RFID電子標簽對豬的養殖、宰殺全過程實施溯源的“電子豬肉”的市民。本節介紹三個智能農業方麵的典型應用。
8.1.1ēKo係統;
ēKo係統是美國克爾斯博科技有限公司(Crossbow Technology, Inc)推廣的一種基於無線Mesh網絡實現農作物監測的專業體係,可以通過Internet瀏覽器提供農作物健康、生長情況的實時數據。通過Crossbow 針對ēKo係統開發的ēKoView,用戶可獲取並監控傳感器網絡數據,管理傳感器節點的需求。ēKoView是一個Web界麵,可以在任何地方通過網絡訪問ēKoView,實時地監測作物或氣候信息。
1ēKo PRO 係列產品特點
ēKo是用來進行農作物監測、微氣候及環境研究的無線農業環境感知係統。主要特點如下:
(1)監測與記錄傳感器測量數據可記錄多種不同類型傳感器測量結果,如土壤溫濕度、環境溫濕度、土壤容積含水量、太陽輻射強度、葉片濕度、微型氣象站等。
(2)即時通知與報警可對各傳感器設置相應的門限值,超過門限或者有效範圍的傳感器測量數據可通過Email或者手機短信方式發給用戶。
(3)傳感器采用即插即拔的安裝方式每個節點可以同時連接4個傳感器。連接傳感器後,按下ēKo節點的ON按鈕,ēKo可自動掃描每個傳感器接口並且自動識別連接的每個傳感器。
(4)ēKo節點的可擴展性在一定通信範圍內(一般為180~450m),每個ēKo節點都可以從其他節點或者通信單位轉發信息。一個ēKo係統可以支持35個以上ēKo節點,140個傳感器節點。
(5)擴展型太陽能供電太陽能供電的NiMH AA蓄電池,在沒有陽光的情況下,節點可以工作3個月 。
(6)靈活的傳感接口ēKo節點可以兼容幾乎所有類型的低功耗傳感器,包括對將來各種傳感器的接入支持。一般支持兩種不同類型的傳感器接口:標準2或者標準3號線的傳感器及針對智能傳感器的ESB接口。ēKo的自動識別功能,可方便地將新傳感器接入。
2係統的組件;
(1)eN2100無線傳感器節點eN2100無線傳感器節點實物圖如82。其主要配置如下:提供了4個傳感器接入端口,可以接入如下兩個傳感器及其組合。
a前視與後視圖
b底部麵板圖
① eS1101:土壤溫濕度傳感器,如(a),可測量不同深度的土壤溫濕度,獲取土壤水勢張力值。在整個灌溉過程中,監測土壤水勢的變化可獲取土壤中水分流失(減少)的變化情況。
② eS1201:環境溫濕度傳感器,如(b),eS1201可用來測量空氣的溫度和相對濕度。獲得的溫度和相對濕度還可用來計算露點(Dew Point)。eS1201的封裝外殼可保護其傳感器不受外界損傷,且具有防塵防水濺的功能。
eN2100無線傳感器節點具備以下特點:
① 提供2.4GHz IRIS室內無線/處理器模塊:含Crossbow的低功耗,多跳Mesh網軟件;無線傳輸距離150~300m(根據不同的分布情況);無線功率輸出4mW。