19、农业中基于物联网的智能灌溉与监测系统

农业中基于物联网的智能灌溉与监测系统

1. 无线传感器网络节点功能

无线传感器网络（WSN）节点具备感知周围世界并传输可见区域信息的能力。当节点收集到信息后，会对其进行压缩，并借助其他节点直接或间接地通过基站（BS）进行中继传输。传输的数据通过网关连接提供给设备。网关节点充当节点与服务器之间的接口，服务器会处理从所有节点收集到的数据。当一个节点无法直接与其他节点连接时，就需要其他节点来转发数据，这种网络数据传输方式被称为多跳路由。传输的数据可以在本地区域使用，也可以在更广泛的区域使用。

一个节点通常由低功耗传感设备、电源模块、嵌入式处理器和通信信道组成。节点能够感知现象的实际发生，传感设备将其转换为数字信号，然后使用控制机器来管理和处理捕获的数据。控制机器由处理单元和存储单元组成，可以在数据库中存储必要的数据。此外，它们还能通过控制单元支持从几小时到数月甚至数年的必要操作。

传感器节点通常能够与集中式服务器/基站进行通信，或者采用基于多种拓扑结构（如网状、星形等）的分散式设计。传感器节点可以通过点到点或多跳模型进行交互。经典传感器节点通常分布在1米到100米的环境中，适用于低带宽通信和有限处理能力的场景。

无线传感器节点具有可用性、大规模实施性、网络移动性和弹性等特点。由于这些网络处理的是物理信息而非单个传感器的信息，单个节点的缺失不会影响网络的整体性能。不过，容错性是网络设计中的一个重要因素，同时还需要考虑其他因素。这些网络成本低廉，作为低成本传感器节点具有实际应用价值。研究人员正在引入具有各种硬件和软件特性的新传感器系统。

2. 物联网技术

物联网（IoT）是最近被广泛探索的技术之一，其应用领域正在迅速增加。大多