基于LPWAN物联网与专家系统的果园精准灌溉研究

• 作者: 海涛 陆猛 周文杰 李娜娜 李伏生
• 来源期刊: 中国农村水利水电
• 关键词: 物联网 专家系统 GA-BP 精准灌溉
• 年，卷（期）: 2021,（9）
• 所属期刊栏目: 农田水利
• 页码范围: 128-133
• 页数: 6页
• 分类号: TV93|S126|S274.2
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1007-2284.2021.09.023

摘要

针对传统通信技术传输距离短、抗干扰能力差以及传统灌溉不合理、水资源利用率低等问题,构建了基于LPWAN物联网与专家系统的果园精准灌溉系统.该系统通过节点采集果园空气、土壤温湿度等环境信息,通过LoRa和NB-IoT网络将数据包上传到云服务器,专家系统根据采集到的环境数据和决策数学模型,实现需水量预测与灌溉决策,并将决策结果反馈到灌溉控制模块.为提高预测精度,引入GA-BP需水量预测算法,以芒果园为实验对象,结果表明传输距离在1200 m内系统平均丢包率为0.45％,数据传输稳定可靠;GA-BP模型的均方根误差和平均绝对误差分别为0.0745和0.1091 mm/d,相较于BP模型GA-BP模型具有更高的预测精度.试验期间果园土壤相对湿度维持在80％～90％,满足芒果树生长所需条件.该系统能够实现果园环境的实时监测与精准灌溉,可为进一步提高灌溉对水果产量与质量效果提供借鉴.