基于NB-IoT的农田环境监测系统构建与应用

刘哲辉 杨晓磊 石称华 黄科力*

（1上海劲牛信息技术有限公司，上海 200333；2上海市农业技术推广服务中心，上海 201103）

农作物的生长、发育、产量、品质与农田环境因素息息相关，故有效获取农田环境信息，有助于科学指导农业生产[1]。在传统的农业生产中，由于缺乏有效的农田环境监测方法，无法及时对农作物的生长环境作出调整，所以仅根据经验进行农事操作，生产效率较低。目前，物联网技术作为一种新兴的数据采集和信息处理方法被广泛运用于农业生产中（主要内容包括：通过利用各类传感器设备进行农田环境因素数据采集，利用传感器网络、电信网和互联网等传输通道进行信息传输，对获取的数据进行融合、处理，通过智能终端实现数据展现）。虽然将物联网技术应用于农田环境监测已成为当下的热点，一些产品也已可实现数据的远程采集，但是，物联网技术仍存在感知节点安装复杂、功能单一、数据传输不稳定等缺点［2］。然而，窄带物联网（NB-IoT）具有功耗低、成本低、通信距离远、可海量连接等特性[3］，其构建于蜂窝网络，只消耗大约180 kHz的带宽，可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络，在非实时、低频次的数据传输应用场景中优势显著。鉴于此，笔者构建了基于NB-IoT技术和云服务的农田环境监测系统（以下简称系统），并在上海市宝山区和嘉定区的试验基地进行了试点应用，以期促进农业物联网技术的进一步推广应用。现将该系统的构建和应用情况介绍如下。……