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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1 200 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0.074 5和0.109 1 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。
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