自动灌溉控制的一些通信技术的比较（鸿控原创）

在该领域中通常用于自动灌溉控制的一些通信技术的比较

在许多与灌溉控制有关的技术中，通信技术非常重要。由于分散的性质和没有电源，这些技术条件和严格的成本要求使通信技术成为现场灌溉自动化系统的核心技术。沟通是灌溉管理的基础，但没有沟通就没有灌溉管理。另外，由于通信组件也是灌溉控制设备的主要功耗组件，因此通信方法的选择直接决定了供电方法的选择，产品形式的选择和安装方法。本研究中的自动灌溉控制是指一种通过特定类型的控制设备远程自动控制分配到田间的末级灌溉阀的系统。灌溉集管和第一根主管阀门的远程控制不在本研究范围之内。相应的通讯技术也指用于控制现场级灌溉控制阀的通讯方法。灌溉控制系统的顶部通常在灌溉头，底部是灌溉控制阀，顶部和底部之间的距离为100-3000m。在上述技术条件和使用环境受到限制之后，将更清晰地讨论问题，并且目标将直接对工程实践有用。

1田间灌溉通用通信技术分类

1.1主要控制技术

当前在该领域有四种主要的控制技术解决方案：

（1）给水指令管道控制。操作员无需使用阀门控制器，而是通过注水管直接控制阀门开关（加压或释放压力），该产品由以色列领先的阀门制造商提供。

（2）电缆控制。操作员无需使用阀门控制器，而可以通过电缆直接控制阀门开关的控制模式（断电或断电）。所有灌溉阀门制造商都有相关产品。

（3）解码器（单向通信）控制。灌溉控制器通过有线通信电缆将阀门的开/关代码发送给解码器，解码器操作阀门切换控制方法，该方法的主要特点是通信方法是单向的，即仅灌溉控制器在底部订购时没有自下而上的反馈。 （4）阀门控制器/TU（双向通讯）控制。灌溉控制器通过有线通信电缆连接到阀控制器，并且阀控制器操作阀切换控制模式。

1.2主要通讯链接

此字段当前使用两个主要通讯链接：

（1）专用网络的无线控制。灌溉控制器通过内置的无线通信网络与阀门控制器建立连接，阀门控制器控制阀门开关的控制模式。

（2）公网无线控制。灌溉控制器通过公共无线通信网络与阀门控制器建立连接，阀门控制器控制阀门开关的控制模式。

1.3其他相关技术的分类

由于存在本地控制设备（阀门控制器，RTU，解码器等），直接控制可分为直接控制和间接控制，可分为电信号控制和水信号。控制和间接控制必须取决于通信。根据媒体的有无将通信分为有线通信和无线通信，并且根据数据流的方向将通信分为单向通信和双向通信。

有两种无线通信方式，一种是建立网络，另一种是使用公共网络。自建无线网络可以根据不同的频段进行分类。还可以通过间歇性或各种通信协议对它们进行分类。可以根据网络类型，网络生成和工作模式对公共无线网络通信进行分类。 2一些主流技术的介绍

（1）有线单向通信控制（解码器）。这种控制方法使用电缆作为电源和通信信息的传输介质。通讯距离会更长。一个解码器可以使用1到8个脉冲电磁阀，但是单向通信技术的使用会阻止系统知道阀的真实状态。使用这种通信方式的产品可以埋在地下以进行电缆连接，因此产品的防护等级通常达到IP68。美国的Rainbird和Toro都生产这些产品。解码器的顶部是灌溉控制器。

（2）有线模式下的双向通讯控制。该控制方法将电缆用作电力和通信信息的传输介质，具有相对长的通信距离，并且可以通过一个控制器使用1到8个脉冲电磁阀。以色列太极企业生产此类产品，但防护等级不足以在地面使用，而国内的上海源恒信息技术有限公司则具有IP68防护等级，并在地下使用可以的

（3）无线自建网络通信。该控制方法使用无线通信信号在控制区域中建立专用无线通信网络。有许多公司可以提供此产品。使用的主要无线通信技术是Zigbee，WIFI，433MHz免费通信和2.4GHz免费通信。这些通信技术是通用的无线通信技术，并且所有灌溉设备制造商在该领域都没有特殊的产品或技术，并将其他制造商制造的通信模块集成到他们的产品中。这些技术是相似的。

这种无线灌溉控制产品有两个明显的矛盾，很难选择。一个是通信距离（发射功率）和功耗之间的冲突，第二是通信距离（发射功率）和无线电管理之间的冲突。矛盾。当然，通信速度，可靠性和传输效率，载波频率和传输效率以及抗阻塞能力等问题很多，因此产品制造商和工程施工单位需要认真研究和对待。

这些产品具有研发简单，产品成本低，无需接线，安装方便等优点，已成为灌溉控制产品的主流。主要设备供应商包括美国的Toro和Hach，以色列的Taiji和Elda，上海远衡，Shidasite和Lianchuang Siyuan等国内公司。

（4）无线公共网络通信。公共无线网络控制使用现有运营商（中国电信，中国移动，中国联通）的无线通信网络发送灌溉控制命令。该技术使开发人员无需担心通信可靠性问题，并且不需要任何用户控制。所使用的通信网络得以维护。但是，您或产品供应商必须向承运人支付相应承运人的费用。

3各种通信技术的特征

（1）有线模式下的单向通信控制（解码器）。采用这种控制方式的产品具有产品简单，可靠性高的特点。同时，不可能在现场反馈阀的状态。当操作员可以直接观察到打开和关闭阀门的效果时，这是合适的。

（2）有线模式下的双向通讯控制。该有线通信系统的特征在于其具有非常高的可靠性，并且对安装高度没有限制。在农业应用中，可能需要长距离通信传输。可能无法连接有线系统。它还可能会影响耕地上的电缆铺设。破坏。

（3）无线自建专用网络通信。这种控制方法具有灵活的网络，独立于运营商的特点，并且在某些情况下不需要运营成本。同时，许多基于这种通信技术开发的产品都存在鱼龙混杂的严重现象。许多类似产品未经时间试用就投放市场，从而导致许多无法预测的问题。另外，由于无线电管理问题，用户需要非常小心。市场上的某些产品，包括国外产品，都单方面追求较大的通信距离并使用了大功率无线通信设备。如果该法规在广泛使用后受到欧盟委员会的惩罚，则将面临完全中止的后果。作为关心未来的负责任的制造商和用户，他们需要选择符合委员会要求的通信产品，以避免将来可能产生的不利影响。

（4）无线公共网络通信。公共无线网络控制的一个特点是，诸如通信之类的复杂问题将移交给专门的电信公司，而灌溉产品的供应商和用户仅考虑灌溉应用问题。节省了大量的网络维护工作量。但是，要获得这些好处，您需要向运营商支付相应的费用。

4各种通信技术的适应和未来发展的范围

每种通信技术都有自己的优点和缺点。您的责任是了解这些优点和缺点，并结合自己的工程技术来选择最适合您实际工程的技术。通讯技术和产品功能。当可以人工确定洒水灌溉和阀门切换的结果时，例如在花园灌溉，高尔夫球场和小型农田洒水灌溉中，单向通信控制方法是适用的。当阀门集中在主管或主管上时，双向有线通信控制方法是合适的，并且不必每年都种植高茎农作物。仅在隔离和分散阀门，阀杆短且控制区域没有风挡的情况下，仅使用无线网络控制方法是合适的。控制无线公共网络的方法适用于移动电话信号覆盖的所有区域，而与作物类型，防风措施等无关。通信技术在灌溉控制的应用中具有独特的特征，这些特征使灌溉通信向两个不同的方向发展。个性化是指针对通信控制特别是在灌溉行业中用于灌溉控制的个性化通信方法的发展。它具有远距离，抗阻塞，低速率，低成本和低功耗的特点。广告是指将公共无线网络（例如蜂窝网络）用于灌溉管理，其特点是可用性，安全性和可靠性。在时间上，用于灌溉通信的个性化产品的尺寸需要显着增长，并且相关技术的研发需要时间才能达到成熟水平。灌溉产品的公共网络不必等待。因此，从下一个十年开始，公共网络无线是发展的方向，从下一个十年开始，个性化通信网络将成为灌溉控制的方向。需要再次明确的是，此处描述的是田间灌溉阀和灌溉集管之间的通信方案。