无线传感器网络在西部地区精细农业中成功应用 精细农业, 管理系统, 无线网络, 传感器, 项目

sensorshome

“西北优势农作物生产精准管理系统”是国家科技支撑计划的项目之一,该项目主要针对西部干旱少雨的生态环境特点，利用无线传感器网络技术对中国西部地区优势农产品种植管理,主要包括有苹果、猕猴桃、丹参和甜瓜、番茄,涵盖了西部地区主要的农作物。专家们开展专项技术研究，采用系统集成的方法，成功将无线传感器网络技术成功应用于精细农业生产中。该项技术成功的运用和实施，为发展现代化农业提供了技术保障。
    西北工业大学作为项目参与方之一，利用其在传感器网络方面多年的技术积累，开发出可实时采集大气温湿度、二氧化碳浓度、土壤温湿度的传感器网络技术节点。农作物生产精准管理系统主要由感知节点、汇聚节点、通信服务器、基于WEB的监控中心、农业专家系统、交互式农户生产指导平台等组成。系统目前已成功应用于安塞、杨凌、阎良日光温室的番茄、甜瓜等设施作物，洛川苹果、周至猕猴桃 、商洛丹参。众多的传感器感知节点能够实时采集农作物生长周围的生态环境，以自组织网络形式将采集到的信息发送到各个汇聚节点，由汇聚节点通过GPRS的方式传输到互联网上的实时数据库中。农业专家系统负责分析和处理相关数据，针对目前农作物的生长状态作出生产指导建议，然后通过短信的形式告知农户。系统还可根据传感器感知的温室状态远程控制温室的滴灌、通风等机电设备，按照专家系统的建议实行温度、水分等自动化管理操作，保障温室的各项环境适宜农作物的生长。
    西北农林科技大学在这一项目中，利用无线传感器网络技术研究开发出以苹果、猕猴桃、甜瓜、番茄、丹参为代表的西部优势农作物的生长发育模拟模型和精准的量化管理指标，并建立以上各作物的生长发育、产量及品质数据库。另外，针对优质果业和中草药精准管理，建立了生产地气候数据模拟模型、以温度、光照为主要驱动因子的发育进程模拟模型，丹参主茎叶龄动态发育模型、丹参光合生产与干物质积累模型。这为以后农作物的种植提供了理论依据，使之农作物有了更适宜生长的环境。
    通过无线传感器网络技术组装配套，开发出六套主要作物精准化管理技术规范，建立了以蔬菜、苹果、猕猴桃、丹参为代表的六个示范基地。通过精准化育苗和水肥管理，生产效益提高了百分之十一,苹果精准化示范园较常规果园产量提高了百分之十二,优质果率提高了百分之八,降低投资了百分之十七,每亩合计增加效益一千两百十五元；猕猴桃精准化示范园产量提高了百分之十五,优质果率提高了百分之十,降低投资百分之十六,每亩合计增效一千五百元。相关技术已辐射两万余亩，已累计增加效益七千多万元。
    由以上数据可以看出，无线传感器网络技术在精细农业中的成功运用，大副提高了农作物的产量，农作物的优良率也得到了提升，同时减少了农户的劳动成本，使得农户的收益得到了增加。无线传感器网络技术在西部的实施，给中国其他地区带来了示范作用，以后将会得到很好的推广。