随着科技的进步,现代农业技术正快速地发展。其中,智能农业灌溉系统作为现代节水和农业生产效率提高的重要手段,越来越受到重视。在这篇名为“基于GPRS智能农业灌溉系统的研究”的论文中,作者谭波探讨了智能农业灌溉系统的概念、设计和应用,特别是利用GPRS技术作为网络载体的无线监控系统。
论文从我国水资源贫乏的基本国情出发,强调了开发智能农业灌溉系统的必要性。根据我国人均水资源占有量仅为世界平均水平的1/4,水资源短缺问题日益严重,这促使我们必须寻找更为高效、智能的灌溉方式,以确保农业生产的持续发展。
智能农业灌溉系统新概念的提出,是为了满足这一需求。系统设计以智能无线终端设备(如智能手机)为监控终端,以GPRS网络作为数据传输链路。利用GPRS技术,不仅能够实现高效的数据传输,还能实现系统监控与管理的灵活操作。
GPRS技术是通用无线分组业务的简称,属于移动通信技术的第二代向第三代过渡的技术。它采用分组交换技术,支持X.25协议和IP数据网络协议,具有直接、无缝的Internet连接能力。GPRS支持多用户共享同一无线信道,从而有效利用资源。它允许用户在端到端分组转移模式下发送接收数据,无需电路交换网络资源,具备覆盖范围广、数据传输速度快、通信质量高、永远在线以及按流量计费等特点。
论文中还详细介绍了智能灌溉系统的总体设计,该系统分为环境信息采集模块、被监控终端控制模块、监控系统服务器以及移动监控与控制终端四大部分。环境信息采集模块通常由湿度传感器等设备构成,负责监测土壤湿度并传输数据。被监控终端控制模块则由电磁阀等装置组成,负责根据指令控制灌溉设备。监控系统服务器是系统的核心,负责接收环境数据、设置灌溉参数、统计灌溉情况,并通过专用软件进行存储和显示。移动监控与控制终端,通常是指智能手机,用户可以通过它远程监控和管理灌溉系统。
网络结构设计则分为三层,第一层是主干系统,主要由中心主控系统和以太网构成,负责灌溉参数的设置和灌溉情况的统计;第二层是GPRS无线链路层,该层利用现有的2.5G蜂窝移动网络,有效降低了成本并提高了系统可靠性;第三层是阀门控制器层,直接对水流进行控制。
此外,智能灌溉系统还具备定时发送分析结果到用户智能设备的功能,并给出是否启动灌溉设备的建议。尽管系统能够自动分析并提供参考建议,但最终的决定权仍归用户所有。用户还可以根据自己的经验或其他信息,如天气预报,来决定是否进行灌溉操作。
总结而言,智能农业灌溉系统通过结合现代通信技术如GPRS,实现了对农业水资源利用的优化管理。这种技术不仅能够节约用水,提高农业生产的效率,而且也符合我国推动农业规模化经营和提高农业基础设施建设水平的国家战略。通过远程无线监控和智能决策支持,农业工作者能够更加精确和高效地进行灌溉,这将极大地推动我国农业的现代化进程。