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「物联网」技术文章—物联网在农牧业中的诸多应用( 二 )


压力传感器还可以检测大气压力 ， 并最终用于海拔测量 。 由于需要使用膜片开口来检测压力 ， 压力传感器还容易受到水和化学物质的污染 。 因此 ， 需要一种能够免受氯和溴等化学物质的影响的压力传感器 。 LPS33HW即为此类传感器 ， 具有O形圈 ， 耐水性高达10巴（最大深度为90米） ， 并且不受上述化学物质和盐的影响 。
连接
对于农业中的连接解决方案 ， 可以从以下应用需求探知一二 。
距离：对于室内监测 ， 首选短程射频（RF）技术 ， 如Bluetooth、BLE和Wi-Fi ， 因为这些技术可以从传感器节点收集数据并将其发送到网关 ， 以便进行下一步传输 。 对于大型农场的监测 ， 首选远程技术 ， 如GPRS和LPWAN（如Sigfox） ， 因为这些技术直接可实现与电信基础设施的连接 。 BLE Mesh和6LowPan等Mesh技术可以扩大短程通讯技术的通讯距离 ， 使其适于在室外使用 。
功耗：大多数农业用例均通过非充电电池供电 ， 因此 ， 与功耗高上数倍的Wi-Fi、蓝牙和GPRS相比 ， 应当首选BLE、RF subGhz和LPWAN（如Sigfox）等技术 。
因此 ， 在本文中 ， 我们将对BLE和subGhz进行重点介绍 ， 因为这二者似乎是农业生态系统中最适用的连接技术 。
低功耗蓝牙[BLE]是一种无线个人局域网[WLAN]技术 ， 在实现设备与智能手机互联时 ， 其电流消耗量仅为传统蓝牙和Wi-Fi的一小部分 。 它的工作频率范围为2.4 Ghz ， 属于全球免许可证的ISM频段 。 Blue Mesh是一种软件解决方案 ， 用于将多个BLE（低功耗蓝牙）设备连接到Mesh网络中 ， 以构建物联网（IoT）解决方案 。 Mesh解决方案的引入 ， 使得处于网络直接通讯距离以外的设备也可以实现连接 。
意法半导体的BlueNRG-2是一款通过BLE 5.0认证的超低功耗蓝牙SoC ， 可提供与传感器的无缝连接、支持 Privacy 1.2以及Secure Connection 4.2 ， 最大输出功率为8dBm ， 可以实现和互联网设备的可靠连接 。 此外 ， 它还完全兼容BLE Mesh协议 。
低功耗广域网（LPWAN）技术是连接领域的另一项革新 ， 这种技术能够以极低的功耗实现数千米的连接距离 ， 因此可以采用非充电纽扣电池供电 。 Sigfox是一种LPWAN技术 ， 能够以极低的电流消耗 ， 实现全球云或长距离连接 。
为了能够在同一套方案中同时实现短距离和长距离 ， 意法半导体推出了一款独特的解决方案 ， 将BLE和基于S2LP的Sigfox无线通讯技术整合到一个通用解决方案中 。 双无线通讯技术的使用可通过Sigfox提供长距连接 ， 并能使用BLE实现与智能手机的连接 。 智能手机与Sigfox设备连接后 ， 可以通过所支持的用户界面(UI), 实现空中固件升级(OTA) ， 以及直接进行配置与控制等其他功能 。
边缘智能
物联网在农业应用中的最重要的一个方面 ， 是能够分析单个农作物或牲畜的数据 ， 并将其与实际生产力相关联 。 人工智能采用的是一组自然启发式计算方法 ， 而机器学习是指使机器能够识别基本模式 ， 以便通过数据分析做出预测和建议的技术 。 但是 ， 由于支持IoT的农业设备数量众多 ， 因此 ， 从传感器发送到云的原始数据要求不断扩大所需的数据带宽和云中计算能力 。
当某些分析靠近感测节点或处于边缘时 ， 可以有效利用人工智能 。 边缘计算可实现数据隐私 ， 降低带宽要求以及云计算要求 。 边缘计算是指在节点本身进行智能感测和处理 ， 因此这些设备的选择非常重要 。 智能节点可以分析数据 ， 运行传感器算法 ， 估计上下文 ， 并将数据发送到云以进行进一步处理 。
「物联网」技术文章—物联网在农牧业中的诸多应用
本文插图
结论
农业是所有社会的重要支撑 ， 但随着人口的不断增加变得负担沉重 ， 因此必须最大限度地提高生产力 ， 以最佳方式利用可用资源 。 支持物联网的农业有助于实现所期望的结果 ， 并可以协助做出明智决策 。 随着超低功耗精密技术的出现 ， 现在可以将所有可能的农作物和牲畜与物联网连接起来 。 要成功实现这一点 ， 需要与合适的合作伙伴和技术领导者开展合作 。 意法半导体是全球物联网客户的首选 ， 能够让客户从其推出的尖端技术中获益匪浅 。


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