一、文献综述
（一）国内外研究现状
近年来,国内外研究人员研发了多种智能浇花控制系统。国外的智能花盆早已做大做强[1],涌现了许多优秀的产品,比如英国娜塔丽发明的会提醒主人的智能花盆、日本水内郁夫发明的可移动“Plantroid”花盆机器人[2-3]。国内的智能花盆近年来也发展迅速,从早期王薇等设计的自动检测土壤湿度的自动浇花机[4],到罗维等利用TRIZ理论设计的可控自动浇花装置[5]及王哲等设计的智能湿度感应花盆[6],还有基于物联网的智能浇花系统[7], ,有创意的智能花盆系统不断涌现。
但是相比于近些年发展的智能浇花系统，其父类智能灌溉系统早已在各国遍地开花。在此为了更好的了解智能浇花领域，同时去获得更好的启发性，将视线放到了更广阔的智能灌溉领域。灌溉系统在美国。以色列等发达国家，于上世纪20世纪默契便开始研究着手实施[12]。目前，美国利用“3S”技术获取、传送各类农业信息，确定农业土壤水分变化情况和适宜的灌溉区和灌水量，科学指导农业灌溉。而在国内，智能灌溉技术的研究与推广也收到了我国政府的高度关注。
在各国园林绿化灌溉中, 智能灌溉拥有的价值也逐渐突出。据统计数据显示, 园林智能灌溉控制系统Maxicom2在美国每个州之中, 平均安装数量在30套左右, 例如, 微软公司、英特尔公司以及迪士尼乐园等均安装了Maxicon2智能灌溉控制系统, 该智能灌溉系统能够起到非常良好的节水效果。例如，微软公司在应用了智能灌溉系统之后, 当年灌溉用水量较使用智能灌溉系统前用水量减少了35%左右, 节约水费以及系统运行费用约40%左右。另外, 该智能系统之中, 所采用的水泵也为变频水泵, 这种水泵的效率更高, 同时还能够达到良好的节电效果[13]。
而在国内对于智能灌溉技术的应用也逐渐广泛, 很多园林建设过程中开始应用智能灌溉系统。。颐和园在建设“引水上山”工程时引进了智能灌溉系统, 该智能灌溉系统覆盖了整个颐和园区域。在上海以及广州等一线大城市之中, 同样也引入了智能灌溉系统, 这些智能灌溉系统可以在夜间完成灌溉作业, 能够有效地避开城市用水高峰, 同时还能减少水分的蒸发, 拥有非常显著的灌溉效应。
目前在智能灌溉应用中主要有四种常用技术：
（1）无线传感网络技术
无线传感网络技术（wireless sensor network,WSN）技术 智能灌溉中的应用是将智能传感器按照一定的布局安装在灌溉农田内，然后通过无线通信方式实时监测、感知和采集网络覆盖区域内环境与检测对象的信息，之后发送信息到对应采集站中或系统的控制中心，避免在灌溉现场进行杂乱的布线带来的一系列问题。而WSN主要有传感节点（终端）、路由传感节点（终端）、路由节点（路由器）、协调节点（协调器）四部分组成，分别负责灌溉区域内信息的采集和相关数据转换、相关控制信息交换以及传感器网络的配置与管理。
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