一、現狀分析

主產區大多使用原始的水肥灌溉方法，靠人為經驗判斷，使水資源、肥料不能得到合理化的利用、人工成本高、耗時長、耕作信息采集殘缺、不及時。

二、系統功能

利用農業物聯網技術，保證整個系統整體健壯性的同時，大大降低系統耗電量，實現土壤墑情與田間小氣候數據采集，結合作物生長模型完成遠程手自動灌溉等功能。實現農業生產基地的少人化管理，降低生產成本，減少肥料投入，節約農業用水，提高作物的產量和品質，提高生產區綜合經濟效益，促進中國農業的信息化和智能化發展。

物聯網種植系統的完善，可根據不同區域的土壤類型、種植作物、灌溉水源及灌溉方式等劃分。基于物聯網的大田種植智能管理系統針對農業大田種植分布廣、監測點多、布線和供電困難等特點，利用物聯網技術，采用高精度土壤溫濕度傳感器和智能氣象站，遠程在線采集土壤墑情、酸堿度、養分、氣象信息等，實現墑情（旱情）自動預報、灌溉用水量智能決策、遠程、自動控制灌溉設備等功能，最終達到精耕細作、準確施肥、合理灌溉的目的。

該系統根據不同地域的土壤類型、灌溉水源、灌溉方式、種植作物等劃分不同類型區，在不同類型區內選擇代表性的地塊，建設具有土壤含水量、地下水位、降雨量等信息自動采集、傳輸功能的監測點。通過灌溉預報軟件結合信息實時監測系統，獲得作物灌溉時間、灌溉水量及需采取的節水措施為主要內容的灌溉預報結果，定期向群眾發布，科學指導農民實時實量灌溉，達到節水目的。

三、系統構架

農業物聯網大田信息采集可分為地面信息采集和地下或水下的信息采集兩部分：

1、地面信息采集

1）使用地面溫度、濕度、光照、光合有效輻射傳感器采集信息可以及時掌握農作物生長情況，當農作物因這些因素生長受限，用戶可快速反應，采取應急措施；

2）使用雨量、風速、風向、氣壓傳感器可收集大量氣象信息，當這些信息超出正常值范圍，用戶可及時采取防范措施，減輕自然災害帶來的損失。如：強降雨來臨前，打開蓄水池蓄水口做儲水準備和大田排水系統開啟排出大田多余水量。

2、地下或水下信息采集

1）可實現地下或水下土壤溫度、水分、水位、氮磷鉀、溶氧、PH值的信息采集。

1）水源、水位、水質的監控。

2）檢測土壤溫度、水分、水位是為了實現合理灌溉，減少水源浪費和大量灌溉導致的土壤養分流失。

3）檢測氮磷鉀、溶氧、PH值信息，是為了檢測土壤養分含量，準確指導水田合理施肥，提高產量，避免由于過量施肥導致的環境問題。

3、視頻監控

視頻監控系統是指安裝攝像機通過同軸視頻電纜將圖像傳輸到控制主機，實時得到植物生長信息，在監控中心或異地互聯網上即可隨時看到作物的生長情況。

4、報警系統

用戶可在主機系統上對每一個傳感器設配設定合理范圍，當水源、地面、地下或水下信息超出設定范圍時，報警系統可將田間信息通過手機短息和彈出到主機界面兩種方式告知用戶。用戶可通過視頻監控查看田間情況，然后采取合理方式應對田間具體發生狀況。

四、配置構成

1、信息采集系統：

（1）地面配置：溫度、濕度、光照、光合有效輻射、雨量、風速、風向、氣壓等設備；用途：監控和采集環境參數，并提供相應的對應措施；

（2）水源配置：水位、氮磷鉀、溶氧、PH值等設備；用途：用于實時監控水位和水質；

（3）土壤地下：土壤溫度、水分、氮磷鉀、溶氧、PH值等設備； 用途：用于實時采集在作物生產中，影響其生長的重要環境因子參數；

2、執行設備配置：智能控制器、智能控制器；用于分析和控制灌溉系統；

3、無線傳輸系統：用于遠程無線傳輸采集數據；

4、視頻監控系統：查看作物實時生長情況，病蟲害防治及園區大棚監控；

5、軟件平臺：遠程數據實時查看功能；自動化控制功能；各類預警功能。

目前，我國農村正在大力推廣節水灌溉和種植區域整合。經實證驗證，本系統運行狀況良好，由于采用模塊化設計，上位機采用個人計算機并可根據情況進行取舍，通信距離可達到無限拓展，系統經濟、靈活,而且操作方便，比較適合在科研型及大、中、小規模農田種植使用和推廣！