彭丽镕1，王文静1，林政伟2
1．贵州省农业科技信息研究所，贵州 贵阳；2.息烽县都市现代农业扶贫开发投资有限公司，贵州 息烽
摘要：在时代与科技快速发展的现在，传统的局域网对于现今的“移动”世界来说已经适用了，无线网络也就因此迅速成长，无线网络灵活多变的组网方式与其迅速的数据传输能力的特点，在我们的生活与工作中也体现出其不可或缺的重要地位。无线传感器也是无线网络的另一种呈现，无线传感器的存在给我们的生活与工作都带来了许多的便利，那么本文对将无线传感器运用到息烽农业嘉年华园区中进行探讨。
关键词：无线传感器；息烽；嘉年华园区
我们不能实时的对农作物的生长情况进行监测，容易受到土壤、温度以及病虫害等各种复杂的情况，等人们发现问题了时候，农作物就已经很难挽救了，往往因为没有及时采取措施进行补救，直接导致了农作物的生长情况产生了变化。针对这一情况，可以采用无线传感器来对农作物进行监测与数据收集，由于无线传感器其本身就综合了信号处理技术、计算机网络技术以及无线通信技术，可以协作有效实现实时监测、与感知，能够对监测对象进行监测并收集其数据信息资料。在农作物的生长过程中采用无线传感器来监测其生长情况，可以有效增强农作物的生长态势。
一、无线传感器概述
无线传感器网络在工业、环保、交通、医疗以及军事等多个方面都起着极大的应用价值作用，无线传感器结合了嵌入式计算技术、通信技术、网络技术、分布式信息处理技术以及传感器技术，因此在其具体使用中更加便捷与其重要性。无线传感器的主要目的是实现协作地采集、感知并处理在网络所涵盖地域的被监测对象的信息资料，并将这些信息数据发送给信息获取者。由于天线传感器网络是通过在工作区域中无数的成本低、体积小、具有无线通信与传感和数据处理能力的传感器节点结合而成的，这每一个节点都具有一定的处理、传输以及存储数据的能力，且具有不同的感知形态。这也主要是因为无线传感器是一种集数据处理单元、通信模块以及传感器于一体的微型传感器构成的无线网络。使用无线传感器的优点如下：
1、容错能力与抗毀能力强。由于传感器网络中具有大量的小节点，且这些节点能够彼此之间进行协作，其分布状态也是非常紧密的。
2、精确度高。在所需监测的区域中将传感器的节点都布置在与被监测物体能够近距离接触的地方，因此采集环境的信息精确度会更高。
3、网络可重用性强。网络采用的是无线自组织的方式，监测区域可以改变，节点进行移动的话也很方便，减少了因为要铺设线路而带来的许多麻烦，更加便于工作人员进行安装。
4、网络简单。传感器网络的整体布局形势都较为简单，即使随机布设的话，也能够一次成功，不需要进行移动。
网络时代，无线传感器网络的使用范围也越来越广泛，常常将其运用到健康护理、建筑物状态监控、城市智能交通、大型车间和仓库管理、精准农业、智能家居、复杂机械监控、空间探索、军事、机场以及大型工业园区的安全监测等区域，与我们的日常生活、工作都密切相关，对无线传感器进行不断的深入探究与应用，其应用价值与对生活工作的重要性都越来越高。
二、基于无线传感器网络的设施农业环境监控
基于无线传感器网络的设施农业环境监控体系应该具备以下特点：第一，传感器监测到的所有各项指标数据，都能够通过感知网络进行中继然后输送到网关；第二，监测到的数据通常通常广域网或局域网的方式输送给用户网络，形成一种“云”控制系统；第三，按照自组织的方式在终端之间形成一种感知网络，在农作物种植区域划定的检测区域内部分布传感器终端。信息获取者在收到了数据信息之后，可以采用相应的程序来对检测区域内或种植区域内的控制终端下达指令，实现实时监测的目的。
网络时代的到来，使“互联网+”这个概念也被越来越多的人们所熟知，现在也成功的将其应用到了设施农业中。在息烽农业嘉年华园区中便将无线传感器加入到了园区的具体建设中，在园区中使用无线传感器的基本原理则是在园区的大棚中利用无线网络技术，实现温度传感器、水环境传感器、布设视频监控器以及土壤传感器等环境监测的目标，同时将网络监测到的数据信息资料通过网关传送到网络中，在网络中并采用设备服务器与数据储存装置来对监测到的数据进行存储操作。用户可以通过服务商所提供的移动端APP，让用户对自己想要查看的农作物的生长情况与生长环境进行实时监控，当时用户所查看到的监控数据是通过服务商所提供实时的数据和视频而获取的，用户在这个过程中，同样也可以通过移动客户端APP传达相应的指令。对园区设施可以实现远程网络控制，比如想要用园区内部的物理系统来对某一监测区域的温度、照度以及温度等物理参数来进行调节，同时还可以进行施肥以及灌溉等操作。在园区中采用无线传感器来对农作物的各项数据进行监测，可以及时向用户反馈农作物的生长情况，有利于确保农作物的健康生长。
三、线传感器网络在设施农业应用中存在的问题及展望
（一）感知网络的功能性需要提高
监测园区农作物的各项指标，感知网络将其农作物的湿度、照度、二气化碳浓度、温度以及土壤温度等节点信息都反馈给用户。但是因为感知系统在收集作物生长环境时区域范围内的信息有所限制，不能将作物的数据进行更深层次的全面收集。比如作物的叶片含水量、病虫害的发展状况、水肥浓度参数、根系生长状况以及呼吸作用强度这些不仔细查看较难去发现的问题。要做到对农作物的全面监测，所有数据都足够全面，才能对作物进行全方位的更加有效的控制，帮助作物健康生长。在大数据的环境下，需要将无线传感器网络与数据机制进行融合发展，这样就是确保在对作物的数据进行收集与存储时，还能通过确定有效的控制程序对农作物的生长数据参数进行自化的分析与控制操作。
以目前的情况来说，我国现在还没有一种很好的能够开发出后台软件的无线传感器网络与设施农业的管理控制软件，若是实现了这一条件的话，那么这对于提升设施农业的数字化、信息化以及自动化都起着较为重要的作用。
（二）无线传感器网络与广域网的互联程度不高
按现阶段的情况来看，在设施农业中采用的无线传感器网络主要是采用的独立组网，主要是指针对一时一地的设施农业详细情况来进行相应的数据监控管理操作。但是由于无线传感网络基本上极少采用网关的形式来与广域网进行互感联，然而想要完成这些对于作物监测提出的任务要求，那么就离不开对网关的使用，需要通过网关才能完成任务。虽然现阶段的网关在一定程度上完成了对作物的监测任务，但是网关与互联网之间还并没有实现完全意义上的统一。其实对于实际情况来说，多收集一些跨地域的数据对现阶段的“互联网+”的发展情况来说是更有利的，不仅能够有效的为农作物的生长提供在全国范围内的数据作为支撑，而且对于未来建设长期有效的大范围的市场也起着决定性的作用。
四、结束语
在设施农业中运用无线传感网络，这是一项成本低、见效快的研究项目，在这个过程中需要多加实践，寻找更加适用的架构组织。在将这一项目加入到广域网络之后，首先就要解决网络安全的问题，并要采取相应的措施来解决黑客对无线传感网络和园区的信息攻击，因此对于园区的无线传感器来说其高效、透明及安全是重点。
参考文献
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[基金项目]贵阳市科技计划项目：息烽嘉年华园区智能监测监控系统开发，合同编号：筑科合同[2019]5－4号。