基于NB-IoT技术的土壤墒情远程智能监测系统设计

来源：中国农机化学报杂志2021年第5期北京时间：

作者：王国杰;赵继春;王敏;王洪彪;

单位：邯郸职业技术学院;北京市农林科学院;北京市农村远程信息服务工程技术研究中心;

摘要：土壤墒情监测对于农作物播种、预测产量、科学指导农业灌溉、提高农业用水效率具有重要现实意义。本文设计实现一体化的土壤墒情远程智能监测系统,实现土壤温度、土壤含水量的采集、存储、传输和应用管理。系统采用NB-IoT物联网低功耗传输方式,通过MQTT通讯协议将土壤墒情数据传送到云数据平台,通过应用软件开发技术研发云平台数据综合管理系统,实现对土壤数据的处理和分析。系统具有GPS定位防盗功能,采用锂电和太阳能共同供电模式;具有较好的扩展性,可根据监测需求扩展应用传感器的种类和数量。试验结果表明,土壤墒情远程智能监测系统数据采集准确高效,数据在NB-IoT无线网络中传输稳定,无数据丢包现象,数据传输平均响应时间小于1.7 s,数据查询响应时间小于1 s。系统应用部署实施简单、方便,具有良好的应用场景,可广泛应用于农业、林业、地质等方面土壤墒情监测及实验研究。

关键词：土壤墒情,NB-IoT,低功耗,MQTT协议,云平台

基金资助：国家自然科学基金(71603030) 北京市科技计划项目(Z181100002418009) 北京市农业科技项目(20200127) 北京市财政改革与发展项目