农业物联网技术在蔬菜、温室大棚的应用

农业物联网技术在蔬菜、温室大棚的应用

“农业物联网”就是物联网技术在农业生产、经营、管理和服务中的具体应用。按照物联网技术架构，农业物联网仍然通过“感知—传输—应用”的途径来实现对农业的应用。“感知”就是运用各类传感器，如温湿度传感器、光照强度传感器、PH值传感器、CO2传感器等设备，实时地采集大田种植、设施园艺、畜禽养殖、水产养殖和农产品运输等环境中的温度、湿度、PH值、光照强度、土壤养分、CO2浓度等物理量参数信息；“传输”就是建立数据传输和转换方法，通过局部的无线网络、互联网、移动通信网等各种通信网络交互传递，实现农业生产环境信息的有效传输；“应用”就是将获取的大量农业信息进行融合、处理，使技术人员对多个大棚的环境进行监测控制和智能管理，保证农作物有一个良好的、适宜的生长环境，达到增产、改善品质、调节生长周期、提高经济效益的目的，进而实现农业生产集约、高产、优质、高效、生态和安全的目标。

蔬菜大棚、温室大棚主要用于不适合蔬菜生长的季节，模拟蔬菜生长的自然条件，提供蔬菜适合生长的环境，而这个环境的实现不能凭感觉，需要引入农业物联网温室环境监控技术解决蔬菜生长环境的可控性，达到提高蔬菜生产效益的目的。

一、蔬菜温室大棚控制系统构建：

一个完整的蔬菜温室大棚自动控制系统包括数据采集、数据传输、数据分析和生产 *** 作系统等部分，每个部分在蔬菜生产中具有不同的功能，这些功能组合起来完成蔬菜生产的全过程。

二、蔬菜温室大棚物联网环境自动控制系统主要包括以下几个分系统部分：

1数据采集系统：

数据采集系统由无线传感器、供电电源或者蓄电池等组成；现场的监测元件包括温湿度、CO2浓度、土壤温湿度、土壤养分等监测元件。数据采集系统主要负责温室大棚内部的光照、温度、湿度和土壤含水量以及视频等数据的采集和控制。

2数据传输系统：

数据传输系统由数据采集传感器，包括温度传感器、湿度传感器、光照强度传感器、光合有效辐射传感器、土壤温湿度传感器、CO2传感器、风向传感器等组成。传输方式：外部网络以基于IP网络技术和GPRS通信网络为基础进行传输；内部网络则采用短距离、低功率的ZigBee无线通信技术。基于ZigBee的无线传输模式中，传感器采集的数据通过ZigBee发送模块传送到中心节点上，同时，用户终端和一体化控制器间传送的控制指令也传送到中心节点上，中心节点再经过边缘网关将传感器数据、控制指令发送到上位机的业务平台。技术人员可以通过有线网络/无线网络访问上位机系统业务平台，实时监测大棚现场的传感器参数，控制大棚现场的相关设备。

3数据分析系统：

数据分析及显示部分包括电脑、软件、无线接收模块、报警系统，依据不同的环境、作物、生长期，实施不同的控制方案。

4实地环境 *** 控系统：

该分系统包括的灌溉控制系统可进行滴浇灌和微喷雾系统的控制，实现远程自动灌溉；土壤环境监测系统则利用土壤水分传感器、土壤湿度传感器等来实时获取土壤水分、湿度等数据，为灌溉控制系统和温湿度控制系统提供环境信息；温湿度监控系统可利用高精度传感器来采集农作物的生长环境信息，设定环境指标参数，当环境指标超出参数范围时，可自动启动风机降温系统、水暖加温系统、空气内循环系统等，以进行环境温湿度的调节。

利用农贸行业物联网建设的蔬菜温室大棚，能为温室大棚种植提供有效的控制蔬菜的生长环境的先进技术，使蔬菜获得适宜的生长环境，增加产量，以实现跨季节的蔬菜培育。

“喂，是林技术员吗？我种植的枸杞出现了问题，您赶快过来帮我看一下。”进入七月，别人种植的枸杞都已进入采摘期，王文军家的5亩枸杞却突然发生病虫害，如果不及时处理，他将损失2万元左右。

王文军是甘肃酒泉市瓜州县布隆吉乡布隆吉村村民，2万元对他来说是一笔不少的收入。面对要减产的状况，情急之下，王文军赶紧拨通了智慧农业云端大数据监测控制中心的热线电话寻求帮助。

挂了电话不久，控制中心实时数据分析的技术人员火急火燎地赶赴现场查看，并根据病虫害情况给枸杞开了“药方”。“种枸杞如何浇水，如何施肥等问题都能从手机智慧云平台了解到。”王文军称，加之有技术员现场指导，以后农民再也不用担心减产损失了。

据了解，布隆吉乡通过自筹资金建设了智慧农业云端大数据监测控制中心，对周边2000亩无公害枸杞种植、生产进行技术服务。目前，已有效解决了13户农户、近90亩枸杞遭受病虫灾害的问题。

控制中心由室外数据采集终端和云数据分析控制平台组成，通过对大田枸杞的实时监控及大数据分析，实现给农作物精准施肥、精准施药。经技术人员测算，采用该平台种植枸杞，每亩农作物仅农药、化肥年支出可节省700元以上。

“通过实时采集土地肥力、病虫害发生率等数据，可做到对枸杞的“精细化”管理。”该平台技术员林涛称，如此一来，不仅提高了枸杞的品质，增加了产量，而且为农户节省了生产成本，让农户增收。

枸杞产量增加也不怕压货，农户可通过平台上的淘宝网销售枸杞，相比以前，农户的销售渠道大有拓展。值得注意的是，该平台还可实现枸杞产品的产地追溯，让消费者了解生产流程，从而放心购买。

通过建设数据化生产、管理和销售体系，布隆吉乡真正实现了生产管理的智能化和标准化。“下一步，我们将进一步扩大辐射区域和辐射领域。”布隆吉乡乡长陈敏说，届时，云端大数据控制平台将成为农业产业振兴和周边社会事务管理的“智慧大脑”，为乡村振兴提供强有力的科技支撑。

今年以来，瓜州县大力发展智慧物联网农业，以农业信息化建设为依托，优化资源配置，通过采用“物联网+”模式，有效提高了资源利用率、劳动生产率和土地产出率，让农业生产更具“智慧”。

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