Zigbee物聯網在農業方面的合理應用論文

農業是我國國民經濟的基礎性產業，也是經濟發展與社會穩定的物質性保證。由於我國不同地區的自然環境與社會經濟條件差異十分明顯，而傳統農業生產方式極度落後在投入大量勞動力的基礎下，依舊存在勞動生產率低、勞動效率低的情況制約著農業的發展。如今農業雖然在機械化與自動化的推動之下大幅提高了農業的生產效率，改造力的加大與加快使得環境問題尤為突出，比如農產品質量下滑、水土流失嚴重、資源過度浪費、農藥的汙染與水資源汙染等。農業的精確化發展已成為農業數字化的核心內容，所謂的農業精確化發展主要針對的是農作物產量、農業資源的合理化佈局、生態環境的優化以及在提高生產率與降級生產成本等方面均起到了十分明顯的積極作用。而將物聯網技術廣泛用於農業的是在五大系統迅速發展的推動之下進行的，即全球定位系統(GPS)、地理資訊系統(GIS)、遙感系統(RS)、射頻識別系統(RFID)以及智慧控制系統(ICS)，使農業逐步走上資訊化與智慧化的發展方向。

　　一、現代社會物聯網發展的現狀與趨勢

就目前而言，物聯網並沒有真正公認的涵義，它首次在我國提出的時間為1999 年，簡而言之物聯網是在網際網路的基礎上憑藉著全球定位系統(GPS)、射頻識別(RFID)、鐳射掃描器以及紅外感應器等資訊感測設施，按照設定的條例，將任何物品同網際網路相連線，以達到資訊的通訊和交換以實現智慧的識別、監控、定位、管理與跟蹤等網路操作的方式，通常具有三大特徵即感測物件的裝置化，服務的智慧化以及終端接收器的互聯化，目前主要應用於醫療保健、智慧交通業、農業的監測、物流運輸和家居服務等方面均有涉及。

　　二、物聯網的常用技術

(一)射頻識別技術(RFID)

射頻識別技術是目前物聯網最為高階的感知層支撐性技術，其原理是利用射頻的訊號自動識別感知物件來獲得相應所需資訊，並將識別到的資訊進行加工處理，通常是由天線、取讀器以及標識這三部分構成。

(二)感測器與感測網的運用

感測器是近幾年來興起的高新技術之一，它最大的特點在於感知資訊的精確性與及時性的獲取，而感測網是在感測器的基礎之上對資訊進行收集、傳輸與處理的綜合性整理資訊科技系統，應用前景十分廣泛，目前主要用於電子、生物、農業、醫療、軍事以及國防等方面，因此該技術的應用直接關係到我們的日常生活與工作。

(三)無線網的運用

現代社會中無線網的運用已深入影響到人們日常生活與工作，其本質是通過移動訊號接收系統、衛星以及無線寬頻的引入等以完成基本的通訊交流，開放性、靈活性以及易干擾性成為無線通訊的代名詞。

　　三、Zigbee 物聯網在農業上的應用

(一)物聯網在農業大棚中的運用

農業大棚的控制系統是利用物聯網當中的各種感測設施對農作物的生長環境(比如溫度監測器，溼度感測器、ph 值感測器、二氧化碳感測器、光感測器等)進行實時監控，並將監測的資料自動傳輸到控制系統，系統對該類資料進行分析並調整以提供舒適的生長環境。該系統還具有遠端控制的功能，實現在家即可收集到大棚內的農作物生長環境引數，並管控大棚的內環境。無線網路的使用使得農作物的監管變得更加有效、精確、及時與科學，與此同時更能夠提高農作物的質量與產量，瞭解農作物的生長週期進行實時調整，在降低成本的情況下提高其生產率，以獲取更大的經濟效益與社會效應。

(二)物聯網在農業灌溉中的運用

物聯網在農業灌溉中的運用，簡而言之就是對節水灌溉平臺的建設與利用，主要通過感測器對土壤中的水分進行實時監控，灌溉系統對這些監控資料進行有效的分類管理，自動收水與放水以達到節能減耗的目的。從我國的用水調查資料顯示有70% 的水用於農業的灌溉，與此同時，我國平均每年的乾旱造成的糧食減產就達到半數之多，並且由於農業生產條件與環境的制約使得灌溉水資源的'利用率十分低下。因此提高灌溉水資源的利用率成為現時期亟待解決的問題，而物聯網的灌溉系統很好的利用了Zigbee 自組網，將低能耗與低成本的無線感測系統網路相連線，極大程度地改善了農田耕作不便與靈活性差的問題，實現了實時監控土壤墒情並自動化管控農田灌溉，以確保農作物生長環境的科學性。

Zigbee 物聯網實質由星型結構所組成，即擁有多個監測採集功能的資料收集點，這些收集點組成監測網路的關節性基站，具有自動組建與收集資料、維護與監控網路的作用，使得控制中心與監測站之間的資訊得以傳遞，而智慧灌溉系統的組成，就是在Zigbee 自組網的基礎之上，由無線感測節點、無線網與控制中心共同構成的。

　　結語

綜上所述，Zigbee 物聯網的農業應用目前仍然處於未成熟階段，並且在農業大棚以及農業的智慧灌溉上依舊有所欠缺。本文論述的目的就在於通過對國際先進技術與手段的瞭解，採用“取其精華、去其糟粕”的方式並結合本國特色來發展我國的農業，以使得我國農業沿著集約化、高效化與可持續化並行發展的目的。