基于擴(kuò)頻通信的農(nóng)田自動(dòng)灌溉系統(tǒng)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)

劉松陽， 趙全明， 范書瑞， 韓 齊， 張立娟

(河北工業(yè)大學(xué)電子信息工程學(xué)院，天津 300401)

水資源是一切生命賴以生存的源泉，伴隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，人類對(duì)水資源的需求也日益增大。我國在世界水資源的占有量已經(jīng)達(dá)到6%，但因我國人口眾多導(dǎo)致實(shí)際的水資源人均占有量卻較為短缺[1]。我國作為一個(gè)傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)大國，每年的農(nóng)業(yè)用水占全國總用水量的63%以上[2]。現(xiàn)階段水資源短缺已經(jīng)嚴(yán)重影響農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)，節(jié)水灌溉迫在眉睫。隨著“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)”的提出，人們?cè)絹碓街匾暟熏F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)與農(nóng)業(yè)技術(shù)相結(jié)合，用以提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率，減少浪費(fèi)[3]。

為節(jié)約水資源、提高農(nóng)作物產(chǎn)量，農(nóng)田自動(dòng)灌溉系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生?，F(xiàn)有的農(nóng)田灌溉系統(tǒng)中，一部分采用自動(dòng)化滴灌技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)一體化滴灌，但裝置不能采集農(nóng)田相關(guān)信息，無法為滴灌提供科學(xué)的參照[4-5]。還有一些系統(tǒng)加入DTW-ILC、KcET0優(yōu)化算法等雖然在理論上可以更好地實(shí)現(xiàn)節(jié)水灌溉，但針對(duì)不同農(nóng)作物、不同生長(zhǎng)期的參數(shù)不同，在實(shí)際操作中可行性較低[6-7]。土壤濕度是衡量農(nóng)作物需水量的一個(gè)重要參數(shù)，通過控制不同時(shí)期的土壤濕度在固定的范圍內(nèi)，一方面可以確保農(nóng)作物在最適宜的環(huán)境下成長(zhǎng)，另一方面也節(jié)約了水資源。現(xiàn)有的農(nóng)田信息采集設(shè)備運(yùn)用3G、ZigBee等無線傳輸技術(shù)和ARM(advanced RISC machines)嵌入式技術(shù)，從而可以精準(zhǔn)地實(shí)現(xiàn)農(nóng)田環(huán)境信息的采集與無線傳輸[8-10]。但在大型農(nóng)田中，這些系統(tǒng)存在著傳輸距離較短、操作復(fù)雜、功耗較高以及同頻干擾等缺點(diǎn)。針對(duì)上述問題，系統(tǒng)采用最新的LoRa擴(kuò)頻通信技術(shù)、嵌入式技術(shù)、自動(dòng)化滴灌技術(shù)、人機(jī)交互技術(shù)等，設(shè)計(jì)一套農(nóng)田自動(dòng)灌溉系統(tǒng)。

1 關(guān)鍵技術(shù)介紹

大型的農(nóng)田覆蓋面積一般都很大，當(dāng)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行無線傳輸時(shí)，隨著距離的增加，噪聲干擾也會(huì)不斷地增大，有用的信號(hào)很難在噪聲中提取，這就導(dǎo)致系統(tǒng)信噪比很低。為解決這個(gè)問題，系統(tǒng)采用擴(kuò)頻通信技術(shù)[11]。根據(jù)信息論中的香農(nóng)信道容量公式：

(1)

式中：C表示信道容量，b/s；B表示信道帶寬，Hz；S表示信號(hào)功率，W；N表示噪聲功率，W。

當(dāng)S/N很小時(shí)，由式(1)得到式(2)：

(2)

(3)

由式(1)可以看出，如果要增大系統(tǒng)的信息傳輸速率即增加信道容量C，可以通過增加傳輸信號(hào)的帶寬B或增加信噪比S/N來實(shí)現(xiàn)。由式(3)可以看出，當(dāng)信道容量C固定時(shí)，增大信道帶寬B，則信噪比S/N降低，即可以通過增大帶寬來降低系統(tǒng)對(duì)信噪比的要求。擴(kuò)頻通信就是用寬帶傳輸技術(shù)來換取信噪比上的好處，這就是擴(kuò)頻通信的基本思想和理論依據(jù)。

LoRa(long range)擴(kuò)頻通信技術(shù)是美國Semtech公司提出的一種基于擴(kuò)頻技術(shù)的超遠(yuǎn)距離無線傳輸方案。LoRa融合了數(shù)字?jǐn)U頻、數(shù)字信號(hào)處理和向前糾錯(cuò)技術(shù)。與傳統(tǒng)的無線傳輸方式相比，其特點(diǎn)如表1所示[12]。由此可以看出，LoRa非常適合于低功耗、數(shù)據(jù)量較小、網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積大的無線傳輸系統(tǒng)[13-14]。在農(nóng)田系統(tǒng)中，LoRa擴(kuò)頻技術(shù)可以更好地實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的要求。

2 農(nóng)田自動(dòng)灌溉系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

農(nóng)田自動(dòng)灌溉系統(tǒng)主要由農(nóng)田信息采集控制、農(nóng)田信息傳輸、農(nóng)田信息查詢監(jiān)測(cè)等3個(gè)部分組成(圖1)。在農(nóng)田信息采集控制部分中，傳感器組負(fù)責(zé)采集土壤濕度等農(nóng)田環(huán)境信息。當(dāng)信息采集完畢后，比較采集的土壤濕度數(shù)值是否低于初始化設(shè)定的閾值下限，當(dāng)?shù)陀谙孪迍t打開電磁閥控制農(nóng)田滴灌；當(dāng)高于初始化閾值上限時(shí)，則關(guān)閉電磁閥，停止滴灌。

表1 無線傳輸技術(shù)對(duì)比

通過設(shè)定農(nóng)作物生長(zhǎng)各個(gè)階段最適宜的土壤濕度，可以進(jìn)行有效的農(nóng)田滴灌，最大化地利用水資源，確保農(nóng)作物更好地生長(zhǎng)。

在傳輸部分中，終端節(jié)點(diǎn)將采集的數(shù)據(jù)一起打包等待傳送到匯總節(jié)點(diǎn)，當(dāng)收到匯總節(jié)點(diǎn)發(fā)送的請(qǐng)求信息后，通過LoRa調(diào)制技術(shù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)無線傳輸。

在監(jiān)控部分中，當(dāng)收到LoRa網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)霓r(nóng)田信息后，匯總節(jié)點(diǎn)將收到的信息通過RS485接口傳輸?shù)饺藱C(jī)交互界面與上位機(jī)界面。人機(jī)交互觸摸屏可以實(shí)時(shí)顯示農(nóng)田信息并設(shè)定初始化土壤濕度閾值，也可以遠(yuǎn)程控制電磁閥的開關(guān)完成農(nóng)田滴灌。上位機(jī)可以存儲(chǔ)農(nóng)田數(shù)據(jù)至服務(wù)器，管理者可以遠(yuǎn)程通過Internet網(wǎng)絡(luò)訪問數(shù)據(jù)庫及時(shí)地查看農(nóng)田信息。

3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

3.1 終端節(jié)點(diǎn)硬件設(shè)計(jì)

終端采集節(jié)點(diǎn)包括傳感器組、中央處理模塊、滴灌系統(tǒng)、電源模塊(圖2)。傳感器組負(fù)責(zé)采集農(nóng)田的空氣溫濕度、土壤溫濕度、二氧化碳濃度和光照度。電源模塊為各部分模塊提供穩(wěn)定的工作電壓。中央處理模塊包括STM32L152微處理器及外部電路、EEPROM掉電存儲(chǔ)電路、JTAG調(diào)試電路、12864液晶顯示電路、SX1278無線射頻收發(fā)電路以及開關(guān)驅(qū)動(dòng)控制電路。滴灌模塊電磁閥選用滴灌系統(tǒng)專用節(jié)水電磁閥FCD-90C，通過控制電路控制電磁閥開關(guān)來完成農(nóng)田的自動(dòng)化滴灌。

3.1.1 傳感器 空氣溫濕度采集選用一款已校準(zhǔn)的溫濕度復(fù)合傳感器DHT22，它采用單線串行接口與處理器通信。土壤溫濕度采集選用一款高精度的可以埋入土壤里的溫濕度傳感器SHT11-O1D，它的傳輸總線為集成電路總線(inter-integrated circuit，簡(jiǎn)稱IIC)，以同步2線的方式進(jìn)行通信，其中SCL(source list)和SDA(serialdata)分別作為時(shí)鐘線和數(shù)據(jù)線的引腳連接到處理器。光照度檢測(cè)選用內(nèi)置AD轉(zhuǎn)換的低功耗兩線式數(shù)字型傳感器BH1750FV，其中SCL和SDA引腳連接到處理器。二氧化碳濃度檢測(cè)選用傳感器MG811，它增設(shè)了CO2信號(hào)放大機(jī)制，并且具有溫度補(bǔ)償功能，保證了測(cè)量的準(zhǔn)確性，其中模擬信號(hào)輸出(AOUT)、TTL(DOUT)電平信號(hào)輸出、溫度補(bǔ)償(temperature compensation method，簡(jiǎn)稱TCM)連接到微處理器。

3.1.2 微處理器 從低功耗與性能綜合考慮，終端節(jié)點(diǎn)的微處理器選用ST(STMicroelectronics)公司的超低功耗微處理器STM32L152C8。這款微處理器擁有核心主頻16 MHz，32 kB flash、內(nèi)置16 MHz和38 kHz的RC振蕩器、3個(gè)USART，2個(gè)串行外設(shè)接口(serial peripheral interface，簡(jiǎn)稱SCI)、2個(gè)IIC通信外設(shè)、2個(gè)12位模數(shù)轉(zhuǎn)換器(analog-to-digital converter，簡(jiǎn)稱ADC)、8個(gè)16位定時(shí)器，并擁有液晶顯示器(liquid crystal display，簡(jiǎn)稱LCD)驅(qū)動(dòng)模塊。

3.1.3 供電電源 在農(nóng)田系統(tǒng)中安裝太陽能電池板會(huì)影響收割設(shè)備，并且須要將太陽能板放置在一個(gè)沒有遮擋的高度才能完成有效的電能轉(zhuǎn)換，在農(nóng)田系統(tǒng)中安裝成本較高，并不適用。因此，本系統(tǒng)選用零帕公司的戶外充電鋰電池，該產(chǎn)品體積較小，攜帶方便，電池容量為70 AH，并且可以循環(huán)充放電，方便二次維護(hù)。為了讓硬件系統(tǒng)得到穩(wěn)定的工作電壓，加入電壓轉(zhuǎn)換電路，系統(tǒng)將鋰電池的12 V工作電壓通過電源芯片SPX29300T-3.3轉(zhuǎn)化為3.3 V電壓。這樣可以為系統(tǒng)各個(gè)硬件的穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。

3.1.4 控制驅(qū)動(dòng)電路 控制電路的主要作用是通過控制電磁閥的開關(guān)來進(jìn)行農(nóng)田滴灌，設(shè)計(jì)電路如圖3所示。驅(qū)動(dòng)電路選用PC817光耦芯片，5腳12 V繼電器JQ1P-12V-F。電路中COM1連接12 V供電電源，常開觸點(diǎn)NO連接電磁閥。當(dāng)連接處理器的管腳PA0為高電平時(shí)，光耦沒有輸出，Q11不導(dǎo)通，繼電器不動(dòng)作，常閉觸點(diǎn)NC閉合，常開觸點(diǎn)NO斷開，電磁閥關(guān)閉；當(dāng)管腳PA0為低電平時(shí)，光耦有輸出，Q11導(dǎo)通，繼電器動(dòng)作，常閉觸點(diǎn)NC斷開，常開觸點(diǎn)NO閉合，電磁閥打開。

3.1.5 無線收發(fā)電路 LoRa無線收發(fā)電路由射頻芯片SX1278和PE4259射頻開關(guān)組成。SX1278射頻芯片采用LoRaTM遠(yuǎn)程調(diào)制解調(diào)器，用于超長(zhǎng)距離擴(kuò)頻通信。通過幾個(gè)SX1278收發(fā)器就可以組建LoRa無線傳輸網(wǎng)絡(luò)，成本很低。根據(jù)SX127X數(shù)據(jù)手冊(cè)設(shè)計(jì)電路原理如圖4所示。微控制單元(microcontroller unit，簡(jiǎn)稱MCU)可以通過SPI總線進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)和寄存器的配置。6路DI0數(shù)字端口負(fù)責(zé)與MCU兩者間的中斷請(qǐng)求和捕捉。PE4259射頻開關(guān)用來設(shè)置工作模式進(jìn)而完成數(shù)據(jù)的發(fā)射和接收。在VDD引腳接高電平后，可通過CTRL引腳單線控制開關(guān)。當(dāng)CTRL接高電平，RF1接收電路導(dǎo)通，CTRL接低電平，RF2發(fā)射電路導(dǎo)通。在接收電路前端，為濾除通信頻率外的信號(hào)與噪聲干擾，加入聲表面波濾波器(surface acoustic wave，簡(jiǎn)稱SAW)，保證接受機(jī)性能。在接收和發(fā)射電路時(shí)采用多個(gè)濾波器設(shè)計(jì)，提高系統(tǒng)性能。

3.2 匯總節(jié)點(diǎn)硬件設(shè)計(jì)

匯總節(jié)點(diǎn)一方面通過SX1278射頻芯片向終端節(jié)點(diǎn)下發(fā)指令并接受終端節(jié)點(diǎn)返回的數(shù)據(jù)；另一方面通過RS485總線與人機(jī)交互觸摸屏通信，在經(jīng)過RS485轉(zhuǎn)RS232電路與計(jì)算機(jī)上位機(jī)通信完成數(shù)據(jù)庫的存儲(chǔ)。綜合考慮性能與功耗的平衡，系統(tǒng)微處理器選用意法半導(dǎo)體超低功耗芯片STM8L151，其匯總節(jié)點(diǎn)硬件結(jié)構(gòu)如圖5所示。

4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

4.1 SX1278參數(shù)設(shè)置

為方便LoRa調(diào)制解調(diào)技術(shù)的優(yōu)化，用戶可以通過編程來決定擴(kuò)頻調(diào)制帶寬(bandwidth，簡(jiǎn)稱BW)、擴(kuò)頻因子(spreading factor，簡(jiǎn)稱SF)、糾錯(cuò)率(code rate，簡(jiǎn)稱CR)，進(jìn)而優(yōu)化系統(tǒng)性能。SX1278帶寬范圍為7.8～500 kHz，擴(kuò)頻因子為6～12，工作頻段范圍為137～525 MHz，有效比特率為0.018～37.5 kbps，預(yù)估靈敏度為-111～-148 dBm。擴(kuò)頻信息的符號(hào)速度稱為符號(hào)速率(symbol rate，簡(jiǎn)稱SR)，碼片速率與標(biāo)稱符號(hào)速率之間的比值即為擴(kuò)頻因子，其表示每個(gè)信息位發(fā)送的符號(hào)數(shù)量，在收發(fā)端擴(kuò)頻因子的參數(shù)必須一致。采用式(4)可以計(jì)算出符號(hào)速率：

(4)

由式(4)可以看出，增大帶寬會(huì)增大符號(hào)速率，增加傳輸距離，但靈敏度也會(huì)降低。綜合考慮，選擇SX1278參數(shù)設(shè)置如表2所示。

表2 SX1278參數(shù)設(shè)置

SX1278載波頻率計(jì)算公式如式(5)所示，其中FXOSC為晶振頻率，F(xiàn)rf的值在寄存器中設(shè)置包括3 B。

(5)

4.2 系統(tǒng)數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)

當(dāng)設(shè)置LoRa數(shù)據(jù)包為固定格式時(shí)，其數(shù)據(jù)包格式如圖6所示，LoRa調(diào)制屬于物理調(diào)制，因此可以兼容許多不同的協(xié)議。為降低功耗，系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用層協(xié)議選擇Modbus協(xié)議。

Modbus協(xié)議是一種主從應(yīng)答式通信協(xié)議，Modbus協(xié)議分為美國信息交換標(biāo)準(zhǔn)代碼(american standard code for information interchange，簡(jiǎn)稱ASCLL)和遠(yuǎn)程終端單元(remote terminal unit，簡(jiǎn)稱RTU)等2種傳輸模式。系統(tǒng)傳輸數(shù)據(jù)包括多種傳感器數(shù)值，在相同的波特率下，RTU模式可以傳輸更多的數(shù)據(jù)，因此選用RTU模式，其數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)如圖7所示。

地址域?yàn)橄到y(tǒng)分配給各個(gè)終端節(jié)點(diǎn)的地址，目的為了匯總節(jié)點(diǎn)作為主站與各個(gè)作為從站的終端節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信。Modbus協(xié)議最多支持247個(gè)從機(jī)，可以完全覆蓋大型農(nóng)田系統(tǒng)。主機(jī)通過功能碼向從機(jī)下發(fā)操作指令，Modbus協(xié)議的功能碼很多，系統(tǒng)主要用到的功能碼及其作用如表3所示。

表3 Modbus功能碼及作用

4.3 終端節(jié)點(diǎn)軟件設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)組網(wǎng)采用星型輪詢一對(duì)多模式，各從機(jī)節(jié)點(diǎn)與主機(jī)控制端采用無線傳輸。終端節(jié)點(diǎn)工作流程如圖8所示。從機(jī)節(jié)點(diǎn)分配好自己的從機(jī)地址，采用握手連接進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)。終端節(jié)點(diǎn)上電后，首先進(jìn)行初始化設(shè)置，進(jìn)行第1次初始數(shù)據(jù)采集，將數(shù)據(jù)存入存儲(chǔ)器并在顯示屏上更新數(shù)據(jù)。接下來設(shè)置定時(shí)器，每1次數(shù)據(jù)采集后會(huì)與初始設(shè)定閾值對(duì)比，若低于初始閾值下限則打開電磁閥進(jìn)行灌溉，然后會(huì)不斷地采集農(nóng)田信息直至土壤濕度數(shù)值超過閾值上限，此時(shí)關(guān)閉電磁閥并將屏幕數(shù)值更新后存入寄存器，這樣既可以及時(shí)處理農(nóng)田的相關(guān)問題并且節(jié)約成本與功耗。當(dāng)接收到主機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)幀請(qǐng)求時(shí)，比較是否是本機(jī)號(hào)，功能碼是否有效，循環(huán)冗余校檢碼(cyclic redundancy check，簡(jiǎn)稱CRC)是否正確等，當(dāng)它們?nèi)空_，這時(shí)組網(wǎng)成功，向匯總節(jié)點(diǎn)發(fā)送響應(yīng)，進(jìn)行數(shù)據(jù)的無線傳輸。

4.4 匯總節(jié)點(diǎn)軟件設(shè)計(jì)

匯總節(jié)點(diǎn)上電后首先進(jìn)行初始化，首先進(jìn)入發(fā)送模式，等待接受上位機(jī)指令，然后將數(shù)據(jù)寫入緩沖區(qū)進(jìn)行發(fā)送。當(dāng)發(fā)送完畢后進(jìn)入接收模式，當(dāng)接收數(shù)據(jù)接收完畢后，再將數(shù)據(jù)通過串口傳輸給上位機(jī)。流程如圖9所示。

4.5 人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)

人機(jī)界面顯示屏型號(hào)選用顯控公司的sk035ae觸摸屏。觸摸屏內(nèi)置Modbus RTU協(xié)議，并且擁有SKWorkshop通用版工業(yè)自動(dòng)化組態(tài)畫面編輯軟件，方便人機(jī)界面“拖拽式”布局設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)系統(tǒng)人機(jī)界面包括采集農(nóng)田數(shù)據(jù)顯示、電磁閥開關(guān)量顯示、控制以及土壤濕度閾值上下限的設(shè)定。用戶可以通過節(jié)點(diǎn)的選擇進(jìn)行查詢各節(jié)點(diǎn)的農(nóng)田信息，還可以控制電磁閥的開關(guān)進(jìn)行農(nóng)田的遠(yuǎn)程滴灌。

5 試驗(yàn)結(jié)果測(cè)試及驗(yàn)證

5.1 無線通信性能測(cè)試

RSSI(received signal strength indication)是接收信號(hào)強(qiáng)度指示，在SX1278芯片中提供RSSI值讀取功能，它可以通過讀取RegRssiValue寄存器的值，由式(6)計(jì)算得出。

RSSI(dBm)=RegRssiValue-157。

(6)

為測(cè)試通信距離，定義丟包率如式(7)所示。

(7)

通信距離與RSSI是衡量無線通信性能的關(guān)鍵，系統(tǒng)發(fā)射頻率為17 dBm，中心頻率選擇433 MHz，實(shí)際測(cè)試表明，系統(tǒng)在傳輸距離為3 km時(shí)丟包率為4.4%，此時(shí)RSSI值為 -89.42 dBm。在傳輸距離為3.5 km時(shí)，丟包率為10%，此時(shí)RSSI值為100.36 dBm。測(cè)試結(jié)果表明，系統(tǒng)可以穩(wěn)定傳輸距離在3 km以上。

5.2 數(shù)據(jù)采集及結(jié)果分析

針對(duì)其中1個(gè)節(jié)點(diǎn)的采集數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行匯總，并從中抽取10條節(jié)09：00—17：00之間的農(nóng)田環(huán)境信息(表4)。系統(tǒng)設(shè)定適宜農(nóng)作物生長(zhǎng)的土壤相對(duì)濕度閾值下限為50%，設(shè)定土壤相對(duì)濕度閾值上限為65%。在11：00、13：00、15：00時(shí)，檢測(cè)到土壤濕度在50%以下時(shí)，電磁閥的狀態(tài)是開啟狀態(tài)。查閱氣象站相關(guān)資料，數(shù)據(jù)采集的結(jié)果相對(duì)準(zhǔn)確。設(shè)置觸摸屏接線方式為RS485，連接服務(wù)為Modbus RTU Slave，設(shè)置通信參數(shù)波特率為9 600、數(shù)據(jù)位為8、校檢為NONE、通信時(shí)間為500 ms。其中，節(jié)點(diǎn)7采集的數(shù)據(jù)如圖10所示。

表4 農(nóng)田信息采集參數(shù)

5.3 功耗測(cè)試

系統(tǒng)終端節(jié)點(diǎn)采用鋰電池供電，匯總節(jié)點(diǎn)和觸摸屏等采用市電供電，因此無須考慮匯總節(jié)點(diǎn)功耗問題。實(shí)測(cè)終端節(jié)點(diǎn)待機(jī)電流為7 μA，當(dāng)發(fā)射功率為17 dBm時(shí)，發(fā)射電流為113.2 mA，接受電流為23.3 mA，系統(tǒng)選用70 AH容量的鋰電池供電，工作時(shí)間高達(dá)150 d以上。

6 結(jié)論

為解決農(nóng)田灌溉采集系統(tǒng)中存在無線傳輸同頻干擾、傳輸距離短等問題，設(shè)計(jì)一種基于LoRa無線擴(kuò)頻技術(shù)的農(nóng)田灌溉系統(tǒng)。經(jīng)過測(cè)試，該系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地采集農(nóng)田信息，在工作中心頻率433 MHz穩(wěn)定傳輸達(dá)3 km，避免了2.4 GHz的同頻干擾。當(dāng)農(nóng)田中土壤濕度低于設(shè)定閾值時(shí)，則開啟自動(dòng)灌溉功能，保證農(nóng)作物良好的成長(zhǎng)環(huán)境。設(shè)計(jì)引入人機(jī)交互界面，使得操作簡(jiǎn)單，并加入密碼保護(hù)功能，可實(shí)時(shí)查看農(nóng)田信息并控制電磁閥開關(guān)來完成灌溉。測(cè)試表明，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、高效、便捷。在實(shí)際大型農(nóng)田灌溉中具有很高的實(shí)用價(jià)值。