基于NB-IoT的农业生产监控设备开发

刘持标，李年攸，赖国良，裴 瑶

（1.三明学院 信息工程学院，福建 三明 365004；2.福建省农业物联网应用重点实验室，福建 三明 365004）

0 引 言

近年来，随着人口的增多，农田土地面积减少，人们越来越重视农作物的生长质量及产量[1]。目前，影响农作物生产质量及产量的主要因素包括干旱、水涝、人为偷盗破坏、食草动物觅食破坏及鸟类采食破坏等[2-5]。这些农业生产环境及安全问题严重影响农作物产量和品质，防治和监测好该类农田，对于保障农业丰收、农产品质量安全和农民增收具有重要意义。现有技术中相关检测干旱、水涝、火灾及人与动物破坏农作物的主要方法为人工巡查，这不仅费时费力，而且难以及时及早发现农作物被破坏的状况，严重影响农作物的生长质量及产量。

针对难以实时监控干旱、水涝及人与动物破坏农作物的情况，本文介绍了一款基于NB-IoT的农业生产监控设备。该设备使用NB-IoT通信技术完成与云服务中心的数据传输[6-7]。一方面，NB-IoT可以提供比现有无线技术多50～100倍的无线设备接入数，并降低物联网设备的数据通信费用；另一方面，NB-IoT聚焦小数据量、小速率应用，设备功耗极低，能够延长电池的使用寿命，有利于该设备在农业生产监控领域的推广。

基于NB-IoT的农业生产监控设备主要包括STM32微处理器[8]、环境监测传感器、NB-IoT模块、蜂鸣器、开关电路等。环境监测传感器由温湿度传感器、土壤湿度传感器、烟雾传感器、噪声传感器、红外感应传感器、光照强度传感器组成，用来监测农业生产环境参数。……