物联网在农业上的作为是怎样的
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农业是世界各地食物的主要来源。它不仅为许多行业提供食物和原材料，还能够大大促进所有国家的GDP增长和经济增长。此外，它还是许多国家的主要收入来源。 随着城市化的发展、天气的变化和人口的增加，农业部门面临着诸多挑战。亟需增加单位面积的产量。由于对资源、肥料和农药的无节制使用，传统的耕作方式导致了农田退化。 智能农业日益成为增加产出和优化资源利用的重要举措。对于消费者所需的水果、蔬菜或粮食的有机耕作和种类增加，智能农业同样非常重要。 智能耕作不仅对农作物非常重要，还对牲畜也有着重要的意义。技术可以帮助增加牲畜产量，改善其健康状况，并且可以避免任何疾病的爆发或传播。 农业物联网（IoT）由传感器、处理、连接、网关和云解决方案构成，这些解决方案根据具体用例进行工作优化。 物联网在农业用例中的作用 作物监测 为了获得最大的作物生产力，需要对土壤和环境的湿度和温度进行监测。重要的是，不仅要对绝对湿度和温度进行监测，还要对短时间和长时间的变化进行监测。该数据可以和作物的理想状况相关联。这种监测还有助于确定需要使用农药和肥料的时间和用量，以便最大限度地减少其用量。 温室 随着对各种水果和蔬菜的需求的不断增长，为特定类型的植物的生长和繁茂创造理想的条件，变得非常重要。支持物联网的温室可以进行环境条件监测并作出调整，以避免任何偏差。 远程灌溉 远程灌溉是下一步监测举措，其中根据土壤以及环境温度和湿度进行灌溉控制。支持物联网的灌溉系统不仅可以节约用水，还可以确保为作物提供适量的水份。在支持物联网的灌溉中，根据土壤湿度确定是否需要灌溉，而不是根据预设或预定的间隔进行灌溉。 牲畜监测 在支持物联网的农场中，对绵羊、猪、鸡、牛等牲畜进行健康监测，从而确定所有疾病、授精期和活跃度。将支持物联网的传感器安装在牲畜的耳朵或其他身体部位，以监测其体温和活跃度。对于温度异常的牲畜，可以进行隔离并提供医疗护理，以免疾病传染到其他牲畜。牲畜的活跃度不仅与健康息息相关，还与产出质量相关。活跃牛只的产奶量要多于懒散牛只的产奶量。 支持物联网的农场还会对饲养牲畜的环境进行监测，以确保其具备适当的生活条件。 地理围栏 在大型农场中，可以允许牲畜在自然条件下放养和生存。在不对牲畜进行锁定的情况下，重要的是要确保其安全性，并确保其不会远离农场。因此，需要使用支持GPS的跟踪器对其进行监测。跟踪器包括用于监测其运动的运动传感器，和支持GPS的地理围栏，以便在牲畜离开指定区域时发出警报。 支持物联网的智能农业的架构
在农业中使用的典型物联网系统包括以下模块
意法半导体可以提供各式各样的半导体设备，能够满足上述各种模块的需求。在本文中，我们将重点介绍构成所有物联网系统基础的传感器和连接解决方案。 传感器 传感器用于检测外部输入，构成了所有物联网系统的基础。 加速度计用于检测运动、活动水平、农场侵入等。意法半导体的超低功耗加速度计LIS2DW12具有可配置的噪音模式，能够在精度和电流消耗之间进行选择，甚至具有优化功率的自动睡眠和唤醒功能。 湿度和温度传感器用于土壤监测、环境空气监测和牲畜健康监测。这些传感器为农业用例中物联网的可实施性提供了数据输入。意法半导体的HTS221为湿度和温度传感器二合一芯片，包括感测元件和模拟前端，可通过数字串行接口提供测量信息。感测元件包括聚合物电介质平面电容器结构，能够检测相对湿度的变化。STTS22H是一种超低功耗高精度数字温度传感器，在整个工作温度范围内都具有高性能。STTS22H是一种带隙温度传感器，可单个ASIC中集成了模数转换器、信号处理逻辑和I？C/ SMBus 3.0接口。 压力传感器还可以检测大气压力，并最终用于海拔测量。由于需要使用膜片开口来检测压力，压力传感器还容易受到水和化学物质的污染。因此，需要一种能够免受氯和溴等化学物质的影响的压力传感器。LPS33HW即为此类传感器，具有O形圈，耐水性高达10巴（最大深度为90米），并且不受上述化学物质和盐的影响。 连接 对于农业中的连接解决方案，可以从以下应用需求探知一二。 距离：对于室内监测，首选短程射频（RF）技术，如Bluetooth、BLE和Wi-Fi，因为这些技术可以从传感器节点收集数据并将其发送到网关，以便进行下一步传输。对于大型农场的监测，首选远程技术，如GPRS和LPWAN（如Sigfox），因为这些技术直接可实现与电信基础设施的连接。BLE Mesh和6LowPan等Mesh技术可以扩大短程通讯技术的通讯距离，使其适于在室外使用。 功耗：大多数农业用例均通过非充电电池供电，因此，与功耗高上数倍的Wi-Fi、蓝牙和GPRS相比，应当首选BLE、RF subGhz和LPWAN（如Sigfox）等技术。 因此，在本文中，我们将对BLE和subGhz进行重点介绍，因为这二者似乎是农业生态系统中最适用的连接技术。 低功耗蓝牙［BLE］是一种无线个人局域网［WLAN］技术，在实现设备与智能手机互联时，其电流消耗量仅为传统蓝牙和Wi-Fi的一小部分。它的工作频率范围为2.4 Ghz，属于全球免许可证的ISM频段。Blue Mesh是一种软件解决方案，用于将多个BLE（低功耗蓝牙）设备连接到Mesh网络中，以构建物联网（IoT）解决方案。Mesh解决方案的引入，使得处于网络直接通讯距离以外的设备也可以实现连接。 意法半导体的BlueNRG-2是一款通过BLE 5.0认证的超低功耗蓝牙SoC，可提供与传感器的无缝连接、支持 Privacy 1.2以及Secure Connection 4.2，最大输出功率为8dBm，可以实现和互联网设备的可靠连接。此外，它还完全兼容BLE Mesh协议。 低功耗广域网（LPWAN）技术是连接领域的另一项革新，这种技术能够以极低的功耗实现数千米的连接距离，因此可以采用非充电纽扣电池供电。Sigfox是一种LPWAN技术，能够以极低的电流消耗，实现全球云或长距离连接。 （编辑：衡阳站长网） 【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容! |
