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。

一、物联网系统的组成

1、首先我们的智能温室需要配置种类齐全的传感器（温度、湿度、光照、Co2浓度、基质温度、基质湿度）。

2、每个温室安装一套物联网温室控制器，对温室设备进行自动控制和长期的数据记录功能。

3、《气象站系统》：用于采集室外环境参数（室外温度、室外湿度、室外光照、风速、风向、雨雪信号）

4、《温室控制器与室内环境传感器》：包括：室内温度、室内湿度、室内光照、Co2浓度、基质温度、基质湿度等。

二、物联网系统的工作

1、室控制器内部嵌入的“温室控制逻辑软件系统”是温室控制系统最为关键的技术，它直接决定着“温室自控系统”是否能达到“无人值守的全自动控制水平”，是评估一套“温室控制系统”先进性的核心指标。

2、高档连栋温室作业过程中，作物的抗高温和低温的能力较弱，因此，必须配置温室温度、湿度、光照、CO2数据短信主动告知系统，配电柜或者温室设备出现故障，造成温室温度过高、过低时，能自动形成一条“温室温度、湿度、光照、CO2数据的短信“，发给工作人员，人工干预。同时，通过中国移动的手机GPRS无线通讯网，将温室的环境数据发送到网上，通过上网可以随时查询温室环境、历史数据报表、历史数据曲线。

温室大棚种植系统软件是以物联网技术为基本，运用农业物联网感应器做为支撑点，在农牧业企业生产管理流程中，智能温室大棚自动控制系统可以实现即时的环境参数采集，将光照、气体温湿度、二氧化碳浓度、土壤层温湿度等采集到数据库查询，并根据互联网将其传送到 *** 纵服务平台。系统软件可以按照信息开展智能化分辨，远程 *** 作温室大棚机器设备，从而开展自然环境管控，以“对症治疗”的方法，达到温室大棚农作物的生长发育规定，智能温室大棚自动控制系统在农业栽种中的运用，

真正完成了栽种自动化技术、管理方法智能化系统、实际 *** 作简单，不但提高了大棚种植技术实力，并且减少了农业种植的成本。由于智能温室大棚自动控制系统在解决了温室大棚自然环境精确监管的与此同时，也兼具到了大规模的统一管理方法，而传统化的大棚种植，每一个温室大棚都需要有专业员工管理。运用了智能温室大棚自动控制系统以后，不但为大棚种植提升了标准化的智能化监管服务项目，提升了设备农业管理实际效果，并且增强了温室大棚管理效益，节省温室大棚工作人员管理成本，完成农民致富。

智能温室大棚关键类别有耐力板智能温室大棚和安全玻璃的智能温室大棚，二者相较来说，夹层玻璃的智能温室大棚的价钱高过耐力板的智能温室大棚，这一主要是取决于与她们原材料。夹层玻璃智能温室大棚框架比耐力板的框架要大一些，这一在现实之中有很大的差别。尤其是主立杆，这一取决于温室大棚的总体承受力。夹层玻璃的平方米净重比耐力板要大许多，一平米的耐力板的净重特别轻，夹层玻璃就不一样了。在所有作业流程中，框架的拼装差别并不算太大，关键遮盖材质的组装上，夹层玻璃的组装方法上，最先夹层玻璃的净重非常大，一个人基本上难以实际 *** 作，

尤其是顶端的玻璃安装要求工业设备的相互配合。而耐力板的组装就不用，净重非常轻，还不易破碎。因此在全部温室大棚原材料和作业的难度层度上而言，玻璃大棚的价位要高过阳光板温室大概100元/平方米。智能温室大棚在中国快速发展的发展趋势或是比较好的，阻拦成长的因素便是智能温室大棚价钱问题。假如栽种一般的蔬菜水果，很有可能10年都不容易取回工程建筑的成本费，因此一般的农民或众多的水果种植户基本上是不可能挑选基本建设那样的智能温室大棚的。

由浙江托普农业物联网研制的温室智能控制系统可实现对温室灌溉设备的监视、控制、环境数据的不间断采集、整理、统计、制图。它有着与WINDOWS相一致的界面风格，完善的内存管理和友善直观的 *** 作方式。

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