两级决策模型下的多网融合农业物联网智能节水灌溉系统

裴焕杰，陶 婵，邓 昀，陈守学，夏劲彪，梁煜钒

（桂林理工大学，广西 桂林 541006）

引言

我国是一个水资源极其匮乏的国家。考虑到我国的农业发展中广泛存在的人工粗放式灌溉所造成的水资源严重浪费问题；加之国内智能节水灌溉系统的开发尚处于初级阶段且引进国外技术价格比较昂贵，灌溉技术领域普遍存在节水精度不强、实时性不高、准确度不够等一系列问题；基于此研发出一款符合本国国情的智能灌溉控制系统很是重要。针对当下传统农业向现代农业过渡阶段中所面临的种种问题，借鉴前人经验创造并设计了一款基于多种网络相互融合的农业物联网智能节水灌溉系统，实现对农田环境状况的远程实时监测，进行灌溉预报与决策。

1 系统整体框架

系统整体架构及硬件设计多网融合的农业物联网智能节水灌溉系统按功能可以分为终端信息采集控制系统和灌溉控制系统两部分，终端信息采集控制系统由终端监控设备、网关模块、云服务器三部分组成，终端采集控制模块与网关模块间通过ZigBee、Lora WAN、NB-IOT 等网络通信[2]，网关模块与云服务器之间借助于4G、以太网等因特网进行通信；灌溉控制系统部署在云端服务器并将决策结果通过云端服务器实时传送到网关模块。具体结构如图1 所示。

数据采集设计：终端信息采集设备由信息获取终端模块、控制终端模块及电磁阀三部分构成。本系统采用单一节点ZigBee 网络信息获取设备，通过外接任意类别传感器，ZigBee 节点将传感器所传递的数据通过自组好的网络发送到协调器，随即协调器调用串口模块令数据发送至上位机软件[3]。……