无线传感器在农业环境监控中的运用

摘要：由于中国十分看重农业行业的整体发展，而随着中国在科学技术研发方面的快速发展不仅推动了各行各业的整体发展，还对农业信息化发展有着非常重要的关键作用。在中国农业行业中环境监控系统对整个农业生产都有着十分主要的作用，因此在中国农业环境监控工作当中使用如今科学领域所研发的先进技术不仅可以推动中国农业的整体发展，还可以在农业生产过程中将生产效率进行大幅度提升。本文在这里主要简述了无线传感器在农业环境监控中的具体结构，进而对无线传感器在应用过程中存在的问题与发展方向进行详细分析。

关键词：无线传感器；农业环境；监控应用

现如今信息化技术开始逐渐被使用到各行各业当中，而随着信息化技术的发展对社会整体经济也起到一定程度的推动作用。在如今的时代下已经可以从信息化技术的整体发展当中来判断当地的发展现状，而中国本身就是一个十分注重农业的国家，在中国当中农业行业的发展状况可以对整个社会经济造成严重的影响，所以为了将农业行业的整体发展进行提升有关部门就将许多科学技术使用到农业生产之中这其中无线传感器（WSN）能够全面的实现没有中心节点模式的全分布性所需要求，并通过检验与实践该系统自身拥有着灵活的扩展性、安装便捷等长处，不仅可以在农业环境监控工作中的需求还可以我国农业生产提供了非常大的便利。

1.分析无线传感器在农业环境监控当中的具体结构

现如今无线传感器的应用已经被融入进农业环境的监控之中，根据各类不同使用的场景以及场合，可能会出现某些差异性。但在本质当中进行全面的分析能够了解到，在固定的监控检验部分以内进行安插许多节点传感器并对它们进行随机排布，在能够自身组织的前提之下才会产生与之相对应的感知网络。这个网络里面的各个节点都是信息数据发送与收集的对象。除此之外，还能够拥有正常信息类路由器的优点。合理的运用传感器中各个节点使用时的过程，在这期间所有获得的信息资料以及数据都会通过许多节点之间跳转的方法进行转送，最后还会有固定的网络接受。假如在用户使用网络的过程中出现与感知网络两者之间的距离过远的问题时，为了可以使用户在使用网络过程中有效确保通信的质量，并满足用户的需求就一定要使用广域网来为网络通信进行辅助，这样不仅可以将所有网点进行连接还可以满足用户的使用需求。另外无线传感器还可以对官网当中的感知、广域两种网络之间起到一定程度的桥梁连接作用，在此基础上还可以将传感器所接受到的信息数据再次使用广域网进行输送传导，这样就可以将信息数据传送到所有使用用户的网络管理点之中。除此之外在使用广域网进行信息数据输送传导时通过个别相关的软件或者是APP收到信息数据时，就可以将软件或是APP当中所具有的专业系统与其进行相互综合，这样就可以形成一种新型智能的操作指令。而且为了能够更加有效提升监控系统当中的精度要求相关工作人员应根据实际需求进行相互结合，并将进行监控的部分划分成多个区域分别监控[1]。

2.无线传感器应用过程中存在的问题与发展方向分析

2.1无线传感器节点的消耗问题与发展方向

就针对目前无线传感器在农业环境监控中的实际情况而言，无线传感器自身具备较为独特的输出功率，同时无线传感器的输出功率较大，所以就会导致在实际输出功率的过程中存在诸多问题，比如：CO2、径流、茎秆直径变化量、声发射等无线传感器；CO2型号的传感器在通常的情况下不会使用5号的锂电池以及碱性电池，同时在实际应用的过程中相应的技术人员在提供电能时主要是应用太阳能与风能等进行电能提供，但这样就会增加成本预算，对于实际应用的过程中就会出现较为严重的问题。与此同时，部分无线传感器的体积过于庞大，并不使用于农业环境，使得无线传感器不能为农业环境监控工作提供帮助。所以在根据这类问题发生的同时就需要对其进行相应的分析与研究，将无线传感器的发展方向定位在：微型电子技术、无线传感器技术等，从而可以为无线传感器的发展、功能消耗以及实际应用提供保障。伴随着储能技术在不断的发展与提升的过程中，就需要新型的储能电池拥有较长的使用寿命、较高的转换率、较小的体积以及较高的容量等等。

2.2无线传感器感知网络功能性问题与发展防线

就针对目前在农业环境监控中实际应用的无线传感器种类来说，其拥有的种类只有寥寥几种，通常情况下都是在土场的空气湿度、二氧化碳浓度、物体导电率以及照明度等等节点中实际应用感知网络，在实际应用的过程中就可以观察出利用感知网络不仅可以获得应用区域内的整体环境信息，还可以对环境信息进行收集与分析。与此同时，想要通过单一节点用作在整体感应区域内农业与生产的环境数据信息以及其存在的困难等，就会导致不能够用全面的提高监控系统自身的精准度。除此之外，在针对无线传感网络自身设备以及农业等，环境监控系统中的技术的发展等，在对软件、系统、数据、能量等各个环节当中也会存在一定的差距问题，从而导致感知网络功能无法充分的发挥出其实质性的租用。通过对无线传感器感知网络功能的研究分析表明，在中国感知网络功能的发展大致分为三种发展方面：意识通过有效的万婵传感器当中的独特节点功能，实现对生物本身的生理状态以及生长环境进行远程控制以及监测，有效的识别出其生物本身的所需水分匮乏等问题。而是伴随我国现代科技的不断发展与提升，将文电子科技技术与镶嵌式科技技术的不断提高发展，需要充分的完善新型号无线传感器本身的节点，以便可以免租对环境信息的监测控制要求，三是可以通过无线传感网络技术的不断加强与数据的融合的不断完善，全面的满足高线能量管理这一制度，其所拥有的功能要全面完善后台当中的管理软件，使得设施农业环境监控系统自动化和智能化水平进一步提升【2】。

3.无线传感器在农业环境监控

为了能够更加有效的保证互相传输数据这一工作的正常进行，就需要通过区域网的方式对互相传输数据工作提供帮助，以便可以满足各个网点的需求。对于无线传感器的官网来说，在实际应用的过程中可以将无线传感器用作于感知网络与区域网之间的相互连接，将其作为基本设施，再由相应的网络管理员接收传输的数据，再通过广域网进行输送传导，从而可以全面的实现在各个用户管理节点之间的传输。与此同时，由于经过相关上位机管理软件接收到的传感数据在实际位置的基础上还可以结合本身拥有的软件从而形成一道防火墙，其拥有较为智能的操作指令，并且可以利用网络管理员将之间根据所需要求进行有效的改善，更加有效的满足实际应用的设施装置，对其进行有效的控制。能够全面的做到实时、操控、远程精准化的自动监控农业设施环境，包括环境当中所拥有的CO2浓度、空气温度、湿度、土壤等各方面数据，为我国农业生产提供了非常大的便利。为了能够更加有效提升监控系统的精度要求，相关工作人员应根据实际需求相结合，将监控的区域划分成多个区域，对各个区域进行监控。在通常情况下，感知网络结构中多数采用分层节后的方式，这样一来就可以将各个被检测的区域称作为簇，每个簇之间都会使用多个无线传感器与其他簇之间进行连接。一般情况下簇首拥有着更加强大的计算能力、控制能力、储存功能，在通过网络管理员的国策和各种，就需要将簇所接收的数据信息进行保存，并将其车传输给相关部门。同时簇还拥有采集数据、特殊调节传感器节点等功能。并且通过融合的方式进行处理之后再将数据传输回到网络管理员，以便可以为相关部门的数据真实性提供相应的保障。通过传感器自身的各个节点来讲，大多数都是通过单传或多传等方式全面的实现数据信息的发送。3.1需要在短时间内研发出功率较小的无线传感器。由于目前为止中国内所应用的无线传感器的本身节点主要是针对的都是在土场的空气湿度、二氧化碳浓度、物体导电率以及照明度等，这些节点所监控检测的信息资料不够做到精准，其在实际应用的过程中只能简单的检测到实际生物的生长环境以及生理状态，并不能够全面的掌握生物的全部信息。除此之外部分无线传感器的功率较大，在实际应用的过程中就需要大量的电压来驱动，从而就会导致实际应用过程中出现失误。3.2WSN传感器节点的定位问题与通信技术。在WSN实际工作的过程中，传感器节点在定位时会出现较为严重的干扰情况，对于WSN的实际工作来说也会有着很大的影响，所以就需要针对传感器节点定位问题进行分析，充分的运用科学的方式来定位传感器节点，从而可以有效的控制工作中事故情况的发生；由于现代移动网络数据在不断的应用，4G技术、5G技术不断的在现代社会中应用，4G技术与5G技术可以快速的将数据信息、短视频、电子新闻等信息进行传输，合理的将4G技术与5G技术应用在WSN系统中，可以有效的提高系统的实际工作质量、传输信息的速度以及通话质量等等。与此同时还可以将WSN与互联网相互连接，从而可以为移动端的客户提供更加方便快捷的帮助与服务[3]。

4.结语

综上所述，由于我国对农业行业的看重，使得农业行业在发展的过程中我国为其研发很多相关的先进技术这其中就包括无线传感器网络技术。而随着无线传感器网络技术的诞生对农业行业的发展起到很大程度的帮助作用，通过在农业行业之中使用无线传感器网络技术，不仅可以将农业环境中所有的信息数据进行实时的收集、处理并进行输送传导，还可以为我国农业行业整体发展起到推动作用。另外无线传感器网络技术可以算是一种全新的通信模式，在这项技术在研发使用上还在初期起步的阶段里，所以一定要对无线传感器技术进行不断的深入研究分析以此来提升对农业环境监控工作的帮助程度。

参考文献：

[1]夏建林.无线传感器网络技术在农业环境监控中的应用[J].现代制造技术与装备，2017(7):74-75.

作者：刘泉生 陆珊 单位：南宁学院