【JD-NQ12】【農(nóng)業(yè)氣象監(jiān)測(cè)設(shè)備選競(jìng)道科技，多參數(shù)，多型號(hào)，高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田項(xiàng)目建設(shè)】。

　　傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)氣象監(jiān)測(cè)存在設(shè)備分散、數(shù)據(jù)采集滯后、傳輸穩(wěn)定性差、人工運(yùn)維成本高等問(wèn)題，難以適配高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田精細(xì)化種植、農(nóng)業(yè)災(zāi)害提前預(yù)警、精準(zhǔn)農(nóng)事管控的發(fā)展需求。隨著物聯(lián)網(wǎng)、無(wú)線(xiàn)通信、云計(jì)算技術(shù)的普及，構(gòu)建智能化、網(wǎng)絡(luò)化、實(shí)時(shí)化的農(nóng)業(yè)氣象監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，成為智慧農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的核心支撐。本文基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，完成智慧農(nóng)業(yè)氣象監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的整體架構(gòu)設(shè)計(jì)，并對(duì)核心通信技術(shù)的落地實(shí)現(xiàn)方式展開(kāi)研究，為田間氣象數(shù)據(jù)自動(dòng)化采集、遠(yuǎn)程傳輸與智能應(yīng)用提供技術(shù)參考。

　　本次設(shè)計(jì)的智慧農(nóng)業(yè)氣象監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用分層化架構(gòu)，整體分為感知層、網(wǎng)絡(luò)傳輸層、平臺(tái)服務(wù)層與應(yīng)用層四大模塊，架構(gòu)清晰、擴(kuò)展性強(qiáng)，適配各類(lèi)農(nóng)田復(fù)雜應(yīng)用場(chǎng)景。感知層為系統(tǒng)數(shù)據(jù)核心來(lái)源，以多要素農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)站為核心終端，集成空氣溫濕度、光照強(qiáng)度、風(fēng)速風(fēng)向、降雨量、土壤溫濕度、蒸發(fā)量等傳感器，全天候自動(dòng)采集田間微氣象數(shù)據(jù)，同時(shí)搭載數(shù)據(jù)預(yù)處理單元，完成原始數(shù)據(jù)降噪、異常剔除與初步校準(zhǔn)，保障采集數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)精度。

　　網(wǎng)絡(luò)傳輸層是系統(tǒng)數(shù)據(jù)互通的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，結(jié)合農(nóng)業(yè)田間部署范圍廣、點(diǎn)位分散、部分區(qū)域信號(hào)薄弱的特點(diǎn)，采用多通信融合的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)穩(wěn)定傳輸。系統(tǒng)兼容4G/5G無(wú)線(xiàn)蜂窩通信、LoRa低功耗遠(yuǎn)距離通信與NB-IoT窄帶物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)，針對(duì)不同場(chǎng)景適配傳輸模式。開(kāi)闊農(nóng)田優(yōu)先采用NB-IoT技術(shù)，具備低功耗、廣覆蓋、低成本優(yōu)勢(shì)，適合終端長(zhǎng)期在線(xiàn)監(jiān)測(cè);針對(duì)連片高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田、多設(shè)備組網(wǎng)場(chǎng)景，采用LoRa組網(wǎng)通信，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)數(shù)據(jù)匯聚傳輸，抗干擾能力強(qiáng);針對(duì)實(shí)時(shí)性要求高的災(zāi)害監(jiān)測(cè)場(chǎng)景，依托4G/5G高速通信，保障氣象數(shù)據(jù)秒級(jí)上傳，滿(mǎn)足預(yù)警時(shí)效性需求。同時(shí)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)加密傳輸協(xié)議，對(duì)傳輸數(shù)據(jù)包進(jìn)行加密封裝，避免數(shù)據(jù)丟失、篡改，保障數(shù)據(jù)傳輸安全。

　　平臺(tái)服務(wù)層與應(yīng)用層實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的深度處理與落地應(yīng)用。平臺(tái)端搭載云端數(shù)據(jù)服務(wù)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊與智能分析模塊，負(fù)責(zé)接收、匯總、存儲(chǔ)各監(jiān)測(cè)終端上傳的氣象數(shù)據(jù)，通過(guò)大數(shù)據(jù)算法完成數(shù)據(jù)整合、趨勢(shì)分析與異常研判。應(yīng)用層面向農(nóng)業(yè)種植戶(hù)、農(nóng)技管理人員，搭建Web端與移動(dòng)端可視化平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)氣象數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)查看、歷史數(shù)據(jù)查詢(xún)、數(shù)據(jù)曲線(xiàn)分析、設(shè)備遠(yuǎn)程運(yùn)維、氣象災(zāi)害超限預(yù)警等功能，同時(shí)可對(duì)接水肥一體化、智能灌溉等設(shè)備，實(shí)現(xiàn)農(nóng)事作業(yè)自動(dòng)化調(diào)控。

　　實(shí)際應(yīng)用結(jié)果表明，該物聯(lián)網(wǎng)氣象監(jiān)測(cè)系統(tǒng)架構(gòu)兼容性強(qiáng)、運(yùn)行穩(wěn)定，多模式通信技術(shù)有效解決了田間數(shù)據(jù)傳輸卡頓、延遲、斷連等問(wèn)題，數(shù)據(jù)傳輸成功率可達(dá)98%以上。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)氣象監(jiān)測(cè)從人工被動(dòng)觀測(cè)向智能自動(dòng)、遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的轉(zhuǎn)變，大幅降低運(yùn)維成本，提升農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)的精準(zhǔn)性與時(shí)效性，為農(nóng)業(yè)防災(zāi)減災(zāi)、精準(zhǔn)種植、穩(wěn)產(chǎn)增收提供堅(jiān)實(shí)的技術(shù)保障。