鐘衛(wèi)連

（懷化職業(yè)技術(shù)學院，418000，湖南懷化）

物聯(lián)網(wǎng)指的是物與物之間的關(guān)聯(lián)，借助信息傳感設(shè)備，可將互聯(lián)網(wǎng)與所有的物品連接起來。未來社會中，可借助互聯(lián)網(wǎng)、信息技術(shù)實現(xiàn)物體信息的相互轉(zhuǎn)換，確保管理工作的智能化。這一概念的應(yīng)用，提升了管理效率，切實將智能技術(shù)優(yōu)勢凸顯。

1 現(xiàn)代物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的概述

當前，結(jié)合我國的發(fā)展狀況，物聯(lián)網(wǎng)概念有了重新定義，認為其屬于獨特的信息載體，能夠?qū)崿F(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)與電信網(wǎng)的整合。借助這一載體網(wǎng)絡(luò)可互聯(lián)互通物理對象，設(shè)備化普通對象，互聯(lián)化自治終端，物聯(lián)網(wǎng)最為主要的特征為智能化。

現(xiàn)代物聯(lián)網(wǎng)類型較多，結(jié)合不同的劃分標準，大致可劃分為以下幾類：第一，結(jié)合用戶的不同范圍，可劃分為公用物聯(lián)網(wǎng)、專用物聯(lián)網(wǎng)；第二，結(jié)合入網(wǎng)的復雜程度，能夠劃分為簡單接入物聯(lián)網(wǎng)、多跳接入物聯(lián)網(wǎng)。除此之外，按應(yīng)用類型劃分，包含采集、自動化控制、定位等類型。物聯(lián)網(wǎng)功能先進，需要關(guān)鍵性技術(shù)的支持，比如數(shù)據(jù)融合、云端計算、節(jié)點感知、網(wǎng)絡(luò)通信等，近幾年該智能技術(shù)得到了迅速的發(fā)展。

2 物聯(lián)網(wǎng)支持下的節(jié)能灌溉系統(tǒng)的具體方案

2.1 數(shù)據(jù)的采集和處理部分

數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)處理是茶園節(jié)水灌溉系統(tǒng)信息采集、土壤環(huán)境處理的重要模塊。借助該部分功能，該系統(tǒng)能夠精準分析需要灌溉的茶園，借助工作電源提供動力和單片機與附屬模塊，可實現(xiàn)茶園土壤環(huán)境檢測、土壤信息采集等功能。在茶園土壤詳細信息通過采集單元收集之后，借助人機交互上傳數(shù)據(jù)信息，進一步處理客戶端。

該部分采集處理的信息得到了廣泛應(yīng)用，且將多指標包含其中，比如土壤濕度、土壤溫度與酸堿度等。這部分功能模塊擁有數(shù)據(jù)儲存芯片，擁有多個驅(qū)動接口，必要時能夠?qū)崿F(xiàn)后期擴展。該部分功能模塊不需要使用時，會進入低功能、低能耗休眠狀態(tài)。

2.2 節(jié)水設(shè)備的控制驅(qū)動部分

節(jié)水灌溉系統(tǒng)實現(xiàn)功能需要監(jiān)測設(shè)備、灌溉設(shè)備的支持，這些設(shè)備內(nèi)的驅(qū)動控制模塊十分重要。節(jié)水灌溉系統(tǒng)內(nèi)的驅(qū)動控制部分屬于實施者，該部分由繼電器、外部附屬設(shè)備組成。驅(qū)動控制模塊繼電器在接收處理系統(tǒng)發(fā)出的驅(qū)動信號后，聯(lián)系導通外部附屬設(shè)備，通過信號控制附屬設(shè)備，可執(zhí)行預定操作動作，能夠迅速實現(xiàn)茶園灌溉。

2.3 系統(tǒng)的人機交互部分

人機交互部分是系統(tǒng)完成灌溉操作的重要橋梁，該部分主要是負責向系統(tǒng)客戶端傳輸各類數(shù)據(jù)信息、傳輸節(jié)水灌溉數(shù)據(jù)信息。人機交互部分能夠采集到所有的數(shù)據(jù)信息，并對資料進行打包，按照標準格式，將數(shù)據(jù)信息匯聚成數(shù)據(jù)流，之后數(shù)據(jù)流可借助芯片傳輸?shù)娇蛻舳?，并設(shè)置為規(guī)定格式。人機交互部分的存在可確?？蛻舳藢崟r采集各個土壤監(jiān)測節(jié)點所采集的監(jiān)測信息，能夠作為茶園種植工作合理、科學的數(shù)據(jù)支持。

3 節(jié)水灌溉系統(tǒng)的軟件設(shè)計

3.1 系統(tǒng)軟件的工作流程

在節(jié)水灌溉系統(tǒng)軟件設(shè)計階段，需明確軟件工作的詳細流程。在啟動系統(tǒng)后，系統(tǒng)軟件進入初始化階段，軟件運行后，可接收并讀取土壤環(huán)境參數(shù)。若土壤監(jiān)測參數(shù)與環(huán)境標準規(guī)定符合，將數(shù)據(jù)上傳到上位機；若不符合，則控制灌溉設(shè)備開展灌溉作業(yè)，反饋監(jiān)測參數(shù)，促使其達到標準數(shù)值，以此上傳監(jiān)測數(shù)據(jù)。

3.2 系統(tǒng)監(jiān)測軟件的設(shè)計

設(shè)計系統(tǒng)配備了專用監(jiān)測軟件，必須明確軟件總體框架，分析框架功能?？傮w框架主要劃分為4 個層面，主要包括：第一為客戶端，節(jié)水灌溉系統(tǒng)客戶端面向用戶手機、電腦程序，用戶通過該程序可實現(xiàn)節(jié)水灌溉系統(tǒng)的控制。第二為服務(wù)層，該層部分主要是負責軟件其他層次，為其提供重要數(shù)據(jù)服務(wù)，借助這層軟件系統(tǒng)，用戶可詳細掌握土壤環(huán)境數(shù)據(jù)、灌溉系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)。第三為業(yè)務(wù)層，主要是負責軟件監(jiān)測功能，若缺乏這一層次系統(tǒng)軟件，很難收集與處理土壤環(huán)境參數(shù)。第四為數(shù)據(jù)層，主要負責儲存、監(jiān)測各個數(shù)據(jù)、設(shè)備，查看其工作情況。節(jié)水灌溉系統(tǒng)監(jiān)測軟件功能框架劃分為兩大類，主要是負責監(jiān)測土壤環(huán)境參數(shù)，實現(xiàn)在線監(jiān)測功能、終端參數(shù)修改功能。

3.3 節(jié)水灌溉系統(tǒng)硬件

硬件設(shè)備屬于節(jié)水灌溉系統(tǒng)完成土壤環(huán)境監(jiān)測、節(jié)水灌溉的重要物質(zhì)條件，各個傳感器節(jié)點由電源模塊、處理模塊、土壤環(huán)境監(jiān)測傳感器構(gòu)成。電源模塊主要提供工作電源，處理模塊負責土壤信息采集與處理，監(jiān)測傳感器則負責實地采集土壤數(shù)據(jù)。各個傳感器節(jié)點可收集與處理土壤環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)，借助通信節(jié)點傳輸?shù)浇K端設(shè)備。用戶能夠借助客戶端，監(jiān)控土壤環(huán)境，控制灌溉設(shè)備，科學開展灌溉作業(yè)。

3.4 系統(tǒng)測試結(jié)果

應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)及相關(guān)技術(shù)，將傳統(tǒng)茶園灌溉質(zhì)量提升，使得灌溉工作變得智能化與節(jié)能化。在實際應(yīng)用中，借助物聯(lián)網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)智能化工作。系統(tǒng)運行時，可精準監(jiān)測土壤環(huán)境，結(jié)合反饋的土壤環(huán)境指數(shù)，控制灌溉設(shè)備做到對茶園的精準給水。灌溉系統(tǒng)能夠為用戶傳輸清晰的影像資料，協(xié)助用戶觀察茶園長勢。

4 結(jié)語

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，能夠助力茶園節(jié)水灌溉，協(xié)助系統(tǒng)實時監(jiān)測土壤環(huán)境，收集信息數(shù)據(jù)。借助系統(tǒng)軟件能夠檢測、處理數(shù)據(jù)，制定相應(yīng)措施，合理澆水灌溉。與此同時，該灌溉系統(tǒng)可根據(jù)用戶的設(shè)定，對茶園進行精準灌溉作業(yè)。在智能茶園發(fā)展過程中，基于物聯(lián)網(wǎng)的節(jié)水灌溉系統(tǒng)已然成為未來農(nóng)業(yè)灌溉作業(yè)的重要應(yīng)用系統(tǒng)。