1、基于物联网的智能灌溉管理系统

基于物联网的智能灌溉管理系统

1. 引言

全球人口高度依赖农业，印度也不例外。农业是印度 70% 人口的主要收入来源，占 GDP 的 27%。随着人口迅速增长，而农业土地面积保持不变，提高土地产量以满足不断增长的需求变得至关重要。农业生产力在很大程度上取决于农田的合理灌溉，因此需要根据空气湿度、温度和土壤水分含量等外部条件主动管理灌溉。

自动化是农业发展的趋势，但定期灌溉并非良策，因为气候条件变化剧烈。根据气候和土壤条件进行灌溉更为合适，自动化灌溉系统可以维持理想的土壤条件，提高平均产量，降低生产成本，同时改善作物质量。全球约 85% 的淡水用于农业，随着人口增长和粮食需求增加，淡水消耗将继续上升。利用信息通信技术（ICT）的自动化系统不仅能提高产量，还能优化淡水资源的使用，物联网（IoT）和人工智能（AI）技术有望对全球淡水供应过程产生积极影响。

本文将嵌入式系统与人工智能相结合，构建了一个智能灌溉系统，既能提高作物产量，又能高效利用水资源。

2. 相关工作

• 有框架使用无线传感器网络和 Web 界面实现对农田的远程控制和监测。
• 有人提出通过 GSM 通知农民的自动化系统，该系统由微控制器和土壤传感器控制灌溉。
• 还有基于传感器的 IoT 滴灌系统，但需联网才能获取农田信息。
• 利用 Zigbee 和无线传感器网络收集环境参数，并通过 SMS 发送给用户。
• 采用光伏板供电，将数据传输到 Web 并触发执行器，通过蜂窝网络实现通信和灌溉调度。
• 运用蓝牙技术实现无线通信，当土壤湿度低于阈值时，通过蓝牙向电机发送消