利用无线物联网控制器实现土壤ph值的在线测量

土壤酸碱性常用pH值来表示，它是指土壤的酸碱程度。

土壤酸碱性共分为7级，分级指标、pH值反映强度如下：

4.5酸性极强；

4.5-5.5强酸性；

5.5-6.5酸性；

6.5-7.5中性；

7.5-8.5碱性；

8.5-9.5强碱性；

9.5碱性极强。

南方红壤、黄壤等多表现为酸性反应，pH值在5.0-6.5之间，个别的土壤甚至pH值为4。

而北方土壤一般为中性或碱性反应，pH值在7.0-8.5之间。

中性土壤，肥料利用率*。

对植物影响

大多数植物在pH>9.0或<2.5的情况下都难以生长。植物可在很宽的范围内正常生长，但各种植物有自己适宜的pH。

喜酸植物：杜鹃属、越桔属、茶花属、杉木、松树、橡胶树、帚石兰；

喜钙植物：紫花苜蓿、草木犀、南天竺、柏属、椴树、榆树等；

喜盐碱植物：柽柳、沙枣、枸杞等。

植物病虫害与土壤酸碱性直接相关：

（1）地下害虫往往要求一定范围的pH环境条件如竹蝗喜酸而金龟子喜碱；

（2）有些病害只在一定的pH值范围内发作，如猝倒病往往在碱性和中性土壤上发生。

土壤原位pH记录仪也叫土壤pH传感器，是由金属传感器和功能数值切换装置组合构成。金属传感器做为核心的硬件系统，检测时电极（传感器）直接与土壤接触，利用化学反应中的氧化还原反应，会产生的电流，而电流数值的大小会驱动电流表所对应的不同pH值单元数据，通过主机转换，以数值的形式将结果展现给我们。

对于农业、工业、海洋勘探等检测设备，大部分不能互动互联。面对此种情况我司研发了一款物联网控制器，可以连接市场上大部分检测、勘察传感器，如紫外线、太阳辐射、土壤温湿度、PH值、氮磷钾（肥力），水质溶解氧、PH值，氧气、二氧化碳等传感器，以及位移、果实生长等各类传感器。连接物联网控制器后即可实现互动互联的功能。物联网控制器适配市面上*常用的传输协议，如RS485、I2C、模拟量、开关量等，数据读取准确抗干扰能力强，连接方便快捷。可根据需求定制自由度高。 

对于网络，物联网控制器可搭配WIFI、4G、LORA、GPRS（可根据使用环境定制网络）模块使用。在有无线网络和没有无线网络的环境下都可以使用。数据传输稳定，数据上传云端随时可以在手机端查看。

物联网控制器与其配套设备通过*标准高低温实验，可以在-45度到+80度稳定运行，实验期间使用WIFI与4G通讯方式数据传输依旧稳定快速。

考虑到使用环境原因物联网控制器可在低功耗下运行，待机时间为一小时时，实验室测定时间为一年。内部配有高强度锂电池，电量持久度高，电池使用寿命长。

图1：技术员将传感器与物联网控制器连接

图2：传感器与物联网控制器连接完成

图3：通过上位机查看物联网控制器数据

物联网控制器通电后，将自动读取传感器数据。随后将读取到的传感器数据上传到服务器。设备指示灯在闪烁时是校验状态，直到指示灯常亮时为上传状态，在低功耗模式下上传数据完成后将自动进入休眠，及指示灯常亮几秒后熄灭关机，在一定时间后指示灯再次闪烁。以此往复，代数据上传完成后手机公众号随时可以查看数据。

图5：手机随时可以查看数据和历史曲线

产品细节

应用领域

因长期使用化肥，导致部分土壤pH值降低，造成土壤生产潜力和土壤环境质量的下降。为保障植物的健康生长，使用土壤PH传感器对土壤PH值进行实时监测，有利于及时了解土壤的物力状况，为合理施肥、改良土壤、加强土壤环境管理起到重要作用。

【北京德天驰鼎科技有限公司：无线物联网解决方案+技术转让+项目定制开发】