32、基于物联网的智能灌溉系统与农业监控

基于物联网的智能灌溉系统与农业监控

1. 引言

在许多国家，经济大多依赖园艺产业。为了提高效率，传统农业实践急需现代化。由于水资源利用效率低下，地下水日益枯竭，降雨不足和地表水短缺也导致地球上的水量减少。在日常生活中，水也是基本需求。园艺是大量用水的领域之一，而水资源浪费是一个重大问题，农田常常会被过度供水。

物联网（IoT）是相互关联的处理设备、机械和数字机器或个人的集合，它们被赋予唯一标识符，并能够通过网络传输信息，从而让我们做出更明智的决策。在智能灌溉中，物联网可用于获得准确和创新的结果，例如检测水库中的水位、按需供水，并通过日常分析调查用水量。本系统采用MQTT协议进行端到端通信。

2. 文献综述

• Y. Manoj Kumar Reddy等人开发并实施了一个实时作物田监控自动化系统，该系统能使农田中的水位与用电量保持一致，有助于灌溉系统。
• Joaquin Gutierrez等人考虑到用水时间限制，展示了一个能更有效减少水资源消耗的自动化灌溉系统，该系统借助智能手机评估传感器数据，还使用太阳能系统降低能耗。
• Mohanraj等人专注于农业周期中的数据监测，其系统包括基于GSM的ATMEL微控制器传感器，用于监测风力涡轮机温度和水的PH值，之后使用基于Arduino的物联网系统，不过树莓派系统更适合大规模监测。
• Michael G. Williams展示了一个树莓派浇水系统，树莓派还可用于家庭自动化、娱乐和安全系统。

3. 系统概述

我们提出的原型会监测环境中的外部因素，如土壤湿度、环境温度和湿度，然后根据这些因素自动供水。该