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水是生命之源，小至一草一木，大至人類生存繁衍，皆離不開水源，自古以來，人類傍水而居，有水源的地方更方便人類活動。我國作為農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)產(chǎn)品的生長離不開水源，為了能夠提高農(nóng)作物的產(chǎn)量，人類開始使用化肥。
據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，每年的農(nóng)業(yè)用水量占據(jù)總用水量的65%。其灌溉用水的利用率僅為40%。與節(jié)水先進(jìn)國家70%—80%的高利用率相比差距明顯。由于水肥不合理的利用，造成土地鹽堿化，土壤PH值破壞，以及土壤和水質(zhì)污染等一系列問題。以此看來，解決水資源的問題已經(jīng)勢在必行。
在“十四五”規(guī)劃中，已明確提出建設(shè)節(jié)水型社會，新增高效節(jié)水灌溉面積0.6億畝， 創(chuàng)建200個節(jié)水型灌區(qū)，到2025年，全國建成高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田10.7億畝。由此可見，農(nóng)業(yè)灌溉問題已經(jīng)引起國家重視。
據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)分析，2015年—2020年，我國節(jié)水灌溉設(shè)備行業(yè)市場規(guī)模從604.4億元提升至1150億元，年復(fù)合增長率達(dá)13.7%，未來，基于國家政策的支持與種植戶節(jié)水意識的逐漸提高，預(yù)計到2024年我國節(jié)水灌溉設(shè)備行業(yè)市場規(guī)模將達(dá)到2384.6億元。
在農(nóng)村小面積的農(nóng)田采用的依然是抽水灌溉，將水管的一端接入抽水井，另一端放入農(nóng)田的一側(cè)，打開機(jī)器，水源便會從水管流出，直至流滿整片農(nóng)田。在澆灌的期間，需要人工不斷來回巡邏，防止有地方?jīng)]有澆灌到位，而澆灌這樣的一畝田地需要耗費幾個小時。
大面積的農(nóng)田如果繼續(xù)采用這種方式，不僅會造成水資源的浪費，也容易造成澆灌不均，少澆或多澆。而且由于面積過大，布線，水費、供電皆是農(nóng)田管理者頭疼的問題。如今，隨著國家的大力推行，科技的力量已經(jīng)滲透在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，其中的智能灌溉系統(tǒng)，打破了傳統(tǒng)灌溉方式，解決的大面積農(nóng)田灌溉的問題。
智慧農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)，是一種新型的智慧農(nóng)業(yè)無線灌溉解決方案，其原理利用擴(kuò)頻通訊的超遠(yuǎn)距離，低功耗LORA無線傳輸技術(shù)，加之多種不同傳感器，對整體的農(nóng)業(yè)環(huán)境中的濕度，溫度、光照強(qiáng)度以及土壤墑情等參數(shù)進(jìn)行測量，實時傳輸數(shù)據(jù)并對其分析。
系統(tǒng)對不同要素可設(shè)置不同閾值，當(dāng)監(jiān)測的要素脫離所設(shè)范圍內(nèi)的閾值時，可以進(jìn)行遠(yuǎn)程手動人為干預(yù)，自動或定時，作為灌溉設(shè)備的控制條件，從而實現(xiàn)智能化灌溉，提升水肥利用率，減少功耗，改變往期關(guān)于傳輸距離與功耗相矛盾的問題。
智慧農(nóng)業(yè)無線灌溉系統(tǒng)是由LORA網(wǎng)關(guān)、LORA采集器（氣象+土壤）、LORA閥門控制器、農(nóng)業(yè)四情測報平臺組成。
作為智慧農(nóng)業(yè)無線灌溉系統(tǒng)中的一員，掌握著接收下部設(shè)備信息，統(tǒng)計分析整理，下發(fā)控制指令的職責(zé)。配對32路采集器和32路無線閥門，進(jìn)行3Km的傳輸。其采用LORA擴(kuò)頻技術(shù)，進(jìn)行多信道通信，增強(qiáng)了鏈路的穩(wěn)定性。
包含LORA溫濕度采集器、LORA土壤溫濕度采集器、LORA光照采集器、LORA485數(shù)據(jù)采集器、風(fēng)速風(fēng)向傳感器，各路采集器各司其職，監(jiān)測不同要素，上傳至LORA網(wǎng)關(guān)。
作為一款低功耗的脈沖閥門控制器，使用遠(yuǎn)距離、低功耗的技術(shù)LORA，通過脈沖信號控制閥門的開關(guān)，灌溉時不需要持續(xù)輸出信號，可以在遠(yuǎn)程平臺上實現(xiàn)手動開關(guān)，閥門的定時開關(guān)，實現(xiàn)關(guān)聯(lián)采集設(shè)備進(jìn)行自動控制，實現(xiàn)智慧聯(lián)動，精準(zhǔn)灌溉。
農(nóng)業(yè)四情測報平臺可以監(jiān)測灌溉，蟲情，苗情，墑情，孢子等監(jiān)測數(shù)據(jù)，智慧農(nóng)業(yè)無線灌溉系統(tǒng)作為農(nóng)業(yè)四情之一，可在云平臺的灌溉終端登錄，實現(xiàn)對監(jiān)測點的位置，設(shè)備類型的實時監(jiān)測，管理人員想要查看數(shù)據(jù)，可通過手機(jī)、Pad、計算機(jī)等信息終端進(jìn)行查看。
總結(jié)：?智慧農(nóng)業(yè)無線灌溉系統(tǒng)節(jié)省大量人力資源，用科技手段代替人工力量，實現(xiàn)了節(jié)約水資源，提高肥料利用率的發(fā)展戰(zhàn)略，降低了環(huán)境污染率，實現(xiàn)科技興國，最后，國家推廣節(jié)水灌溉，合理施肥，綜合提升水肥利用率，不僅是建設(shè)我國現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的必要條件，更是保證國家供水和糧食安全，推薦可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略要求。
