11、基于物联网的智能灌溉系统：提升农业效率的创新方案

基于物联网的智能灌溉系统：提升农业效率的创新方案

1. 引言

农业是人们的基本需求，也是任何国家经济发展中不可或缺的一部分。根据联合国最新预测，到2050年，全球人口将从目前的68亿增长到91亿，届时对谷物（用于食品和动物饲料）的需求预计将达到约30亿吨。然而，农业生产具有高度的不可预测性，它在很大程度上依赖于气候条件，如降雨、温度、湿度和冰雹等，同时还面临着植物疾病、虫害以及农业市场波动等不可预测的事件。此外，农作物生长过程中还会受到野生动物和鸟类的侵害，而不稳定的雨季降雨和夏季的水资源短缺也导致了农作物产量的下降。

基于物联网（IoT）的智能农业应运而生，它能够帮助种植者和农民减少浪费，提高肥料、粪肥和灌溉用水等资源的使用效率。LED照明、精确的光周期控制以及土壤和环境传感器的应用可以降低能源成本，提高农作物产量。将传统农业技术与物联网和无线传感器网络（WSN）等最新技术相结合，有望推动农业的现代化发展。

1.1 物联网

物联网的概念自1972年就已被提出，但“物联网”这一术语是由Ashton正式确立的。它可以被描述为一组相互连接的计算设备，包括机械和数字设备、任何物品或生物。物联网的特点是能够在无需人与人或人与计算机交互的情况下，通过网络传输信息。物联网设备通常由传感器、软件、网络连接和必要的电子元件组成，这些组件使它们能够收集和交换数据，并做出响应。

在连接物联网方面，有众多的选择，如蜂窝网络、卫星、Wi-Fi、蓝牙、RFID、NFC、LPWAN和以太网等，而且每种连接方式都可能有不同的供应商。

1.2 无线传感器网络

无线传感器网络（WSN）是一个分布式网络，由一些具备本地处理和无线