土壤墑情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的硬件系統(tǒng)主要由傳感器節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)關(guān)組成，傳感器節(jié)點(diǎn)的組成可以分為與應(yīng)用相對(duì)獨(dú)立和與應(yīng)用相關(guān)兩部分，土壤墑情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)前一部分也被稱(chēng)為處理器平臺(tái),包括計(jì)算組件、存儲(chǔ)單元、通信單元和電源組件等;部分包括傳感器部分,后模轉(zhuǎn)換(ADC)零件數(shù)量等等。
傳感器是進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的基礎(chǔ)和前提，是組成土壤墑情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本單位，它的主要作用是負(fù)責(zé)采集監(jiān)測(cè)區(qū)域的信息并完成數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換，它的準(zhǔn)確性和合理性對(duì)整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的性能有重要影響。對(duì)于土壤墑情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)傳感器的選用，應(yīng)遵循實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、標(biāo)準(zhǔn)、耐用的原則。
以土壤墑情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的水分測(cè)量傳感器為例，綜合整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和對(duì)傳感器節(jié)點(diǎn)節(jié)能的設(shè)計(jì)要求電路受溫度的變化影響較小，傳感器外層物質(zhì)受鹽堿度的影響較小，便于掩埋土壤的不同的深度，并且具有0.002m3/m3的高分辨率，土壤墑情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以長(zhǎng)時(shí)間的綜合測(cè)量，具體輸出電壓與土壤含水率成比例。
土壤墑情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的水分測(cè)定與其他的一些傳感器的相互比較可知，水分傳感器其具有較低的電壓要求，不運(yùn)行的情況下不會(huì)消耗能量，每次提供2.5福伏特的電壓力就可以使得傳感器的一次測(cè)定，這對(duì)于整個(gè)土壤墑情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的能耗節(jié)省具有一定的作用，同時(shí)也延長(zhǎng)了使用時(shí)間。
結(jié)合化學(xué)、生物和專(zhuān)業(yè)的農(nóng)業(yè)知識(shí)研發(fā)出的傳感器設(shè)備可以有效檢測(cè)土壤的實(shí)時(shí)肥力、PH值、光照和水分等重要元素，傳感器將通過(guò)藍(lán)牙把信息發(fā)送到應(yīng)用程序，最終系統(tǒng)將對(duì)于收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和報(bào)告，發(fā)送給終端用戶(hù)。
通過(guò)這樣的一個(gè)過(guò)程，可以確保用戶(hù)在固定時(shí)間和地點(diǎn)收到關(guān)鍵的信息，促使用戶(hù)制定種植計(jì)劃，有針對(duì)性地進(jìn)行土壤營(yíng)養(yǎng)改良，減少化肥的使用，減少其流入河流湖泊的可能性，最終在實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)的同時(shí)達(dá)到環(huán)境保護(hù)的目的。
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