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基于人工智能与物联网的自动化灌溉系统

计算机与社会 2021-04-12 v1 人工智能 机器学习

摘要

不难看到,考虑到世界上水源日益减少,对清洁水的需求正在增长。可饮用淡水也被用于灌溉,因此应做好规划以减少淡水浪费。随着技术的发展以及更廉价、更有效方案的可得性,灌溉效率得以提高,水损失也能减少。特别是,物联网(IoT)设备已开始应用于各个领域。借助IoT设备和传感器,我们可以轻松且精确地采集灌溉场的温度、湿度和矿物质数值。大多数灌溉相关的操作和决策由人工完成。对人而言,在决策过程中很难掌握温度、湿度和矿物质水平等所有实时数据,并综合考虑它们做出决策。人们通常凭经验决策。在本研究中,利用IoT设备和传感器获取了来自灌溉场的广泛信息。从IoT设备和传感器收集的数据通过通信信道发送并存储于MongoDB。借助Weka软件对数据进行归一化,归一化后的数据用作学习集。经考察,选用了准确率最高的决策树(J48)算法并创建了人工智能模型。这些决策用于管理灌溉的启动、维持和停止等操作。对决策的准确率进行了评估,并根据结果对灌溉系统进行了测试。通过所开发的移动应用,可远程及手动管理和查看系统,并可查看系统的决策。

关键词

引用

@article{arxiv.2104.04076,
  title  = {An artificial intelligence and Internet of things based automated irrigation system},
  author = {Ömer Aydin and Cem Ali Kandemir and Umut Kiraç and Feriştah Dalkiliç},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2104.04076},
  year   = {2021}
}