基于无线传感器网络的滴灌系统应用研究

夏雪峰,毛玉芳,蒋利俊,施建业

(1.宜兴市芳桥街道水利站，江苏 宜兴 214200;2.宜兴市新庄街道水利站，江苏 宜兴 214200;3.宜兴市西渚镇水利站，江苏 宜兴 214200;4.扬州市勘测设计研究院有限公司，江苏 扬州 225000)

近十年来，精准农业(PA)作为一种新的农业发展趋势，在农业实践中得到了广泛的应用。PA的主要目的是监测农业地块的时空特征[1]。这样，既可以优化作物产量，又可以保留自然资源、财力资源和能源资源。然而，由于受监测的农业区域普遍分散，且环境条件多变，因此准确、实时地收集相关信息变得更加困难。此外，传统的解决方案，如卫星图像、飞机或其他基于地图的系统，由于成本高昂，无法得到广泛推广。为了克服这一限制，本文将无线传感器网络(WSN)引入农业环境中[2]。传感器节点部署在农田中，首先收集环境信息和监测土壤特征，然后，按照设计的协议进行合作，将收集到的信息传输到中心节点，最后，对这些信息进行处理并做出最终决定[3]。

无线传感器在PA中的一个重要应用是灌溉系统控制。为此，通过将新技术与农业实践相结合，对提高灌溉控制系统进行了大量的研究。在灌溉策略中，滴灌被认为是最有效的节水策略。此外，将这一策略与无线传感器相结合，可以达到节水灌溉的目的。然而，灌溉系统的可靠性需要不断改进。为此，本文提出了一种基于无线传感器的滴灌系统模型。模型主要包括土壤湿度、温度和压力传感器，用于监测作物灌溉参数。此外，可以通过一个适当的基于优先级的路由协议来实现高QoS性能，从而确保不同节点类型和接收器之间的有效实时通信。……