農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術在作物種植環(huán)境系統(tǒng)中的應用

李邦榮

物聯(lián)網(wǎng)技術是一種全新的信息技術，是以感知為目的的，實現(xiàn)人與人、人與物、物與物之間的全面互聯(lián)的網(wǎng)絡。隨著計算機信息技術的不斷應用和普及，物聯(lián)網(wǎng)技術的應用也越來越廣泛，在很多領域中都有應用。比如在智能建筑中物聯(lián)網(wǎng)技術的應用實現(xiàn)了對智能建筑的實時監(jiān)控，對各種突發(fā)狀況進行處理。隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)理念的不斷普及，各種新技術在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的推廣也越來越深入，物聯(lián)網(wǎng)技術就可以很好地應用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，其應用主要體現(xiàn)在對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境進行監(jiān)控，隨時隨地了解農(nóng)作物的生長環(huán)境是否滿足要求，及時對農(nóng)作物生長環(huán)境進行調(diào)整，最大限度地推進農(nóng)業(yè)自動化、智能化水平，提高農(nóng)作物生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。

一、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術概述

物聯(lián)網(wǎng)技術是一種全新的計算機信息通信技術，在人們生產(chǎn)生活中的應用十分廣泛，指的是通過通過射頻識別、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)等設施設備，按照相關的約定協(xié)議，使得任何物品與互聯(lián)網(wǎng)進行連接，通過互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)信息交換與通信，從而能夠?qū)Ω鞣N物品進行智能化控制的一種新興技術，包括對物體進行識別、定位、監(jiān)控、管理等。物聯(lián)網(wǎng)技術的核心依舊是互聯(lián)網(wǎng)技術，在整個物聯(lián)網(wǎng)體系中，互聯(lián)網(wǎng)發(fā)揮了十分重要的作用，是信息傳輸?shù)闹饕ǖ溃锫?lián)網(wǎng)技術是在互聯(lián)網(wǎng)技術的基礎上進行延伸和拓展的一種全新的網(wǎng)絡技術，對傳統(tǒng)的用戶端進行拓展，從人與人之間的通信和數(shù)據(jù)交換延伸到物品與物品、物品與人之間。

物聯(lián)網(wǎng)技術在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的應用催生了農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，借助物聯(lián)網(wǎng)技術可以實現(xiàn)對農(nóng)作物生長環(huán)境的監(jiān)控，產(chǎn)生監(jiān)控作用的是相應的智能傳感器設備，能夠?qū)r(nóng)作物生長過程中的溫度、濕度、光照、土壤溫度、含水量等參數(shù)進行監(jiān)測，并且及時將監(jiān)測的數(shù)據(jù)反饋回控制系統(tǒng)，便于生產(chǎn)人員技術對農(nóng)作物生產(chǎn)環(huán)境進行改善，促進農(nóng)作物生長。農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術中的傳感設備是最關鍵的元件，是對農(nóng)作物生長環(huán)境進行監(jiān)測的主要工具，為了及時準確地反映出農(nóng)作物的生長環(huán)境，必須要求傳感設備具有較高的靈敏度能，能夠?qū)崿F(xiàn)對農(nóng)業(yè)種植綜合生態(tài)信息的自動檢測以及對農(nóng)作物生長環(huán)境的自動監(jiān)控。

二、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術在農(nóng)業(yè)種植環(huán)境系統(tǒng)中的應用

（一）對農(nóng)作物種植環(huán)境進行監(jiān)控

農(nóng)作物種植過程中，種植環(huán)境是影響農(nóng)作物生長水平的關鍵因素，例如水分條件、溫度、濕度等條件，都會影響農(nóng)作物生長水平。在農(nóng)作物種植區(qū)域安裝相應的智能控制系統(tǒng)，可以實現(xiàn)對整個種植環(huán)境中的各種參數(shù)的實時監(jiān)測，通過傳感器及時監(jiān)測環(huán)境參數(shù)，例如田地中的溫度、濕度，技術人員可以根據(jù)傳感器傳回來的數(shù)據(jù)及時調(diào)整農(nóng)作物環(huán)境，例如傳回來的數(shù)據(jù)顯示土壤濕度較低，則要立即進行灌溉，防止干旱導致農(nóng)作物生長受到影響。通過實時監(jiān)測與調(diào)控，可以確保農(nóng)作物生長環(huán)境保持在最佳狀態(tài)。物聯(lián)網(wǎng)技術在很多溫室大棚中應用較多，因為溫室的生長環(huán)境較為特殊，必須要對環(huán)境因子進行科學合理地控制，才能實現(xiàn)溫室栽種的高產(chǎn)高效目標。

（二）對農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全進行有效監(jiān)管

在農(nóng)作物生長過程中，農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術的研究還不斷深入，從最初的傳輸種植環(huán)境參數(shù)到采用新技術實現(xiàn)全程智能化管控，物聯(lián)網(wǎng)技術的應用越來越廣泛。電子標識、條形碼、傳感器網(wǎng)絡、物聯(lián)網(wǎng)中間件、網(wǎng)絡平臺技術等技術在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的應用，使得每一株農(nóng)作物都能得到一對一的監(jiān)管，對農(nóng)作物生長環(huán)境進行控制，從而實現(xiàn)安全監(jiān)管。

三、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術在作物種植環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)設計中的應用

農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術在作物種植環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)設計中的應用主要包括兩個關鍵的部分，第一是感知層，主要實現(xiàn)各種數(shù)據(jù)的感知與采集，第二是網(wǎng)絡傳輸層，主要通過遠程傳輸系統(tǒng)對采集到的數(shù)據(jù)進行傳輸，然后通過計算機分析農(nóng)作物種植環(huán)境情況，計算機再發(fā)出相應的指令對農(nóng)業(yè)種植環(huán)境進行改善，對其他的灌溉系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)等進行調(diào)節(jié)，控制農(nóng)作物生長所需的空氣、溫度以及水分，從而實現(xiàn)高效生產(chǎn)。

農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)是主要實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和傳輸、控制，在農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中，MCU為控制中心，電池模塊作為系統(tǒng)的供電主體，主要對系統(tǒng)進行供電，確保系統(tǒng)可以一直保持運轉(zhuǎn)。其他的模塊如下：數(shù)據(jù)傳輸主要通過無線網(wǎng)絡完成主要有以下幾個部分：

第一，傳感終端，傳感終端包括各種傳感器，該模塊可以實現(xiàn)對農(nóng)業(yè)種植環(huán)境的監(jiān)控和感應。

第二，通信終端以及傳感網(wǎng)絡。對傳感器收集到的各種信息進行整合，并且通過網(wǎng)絡進行傳輸，將其環(huán)境信息參數(shù)傳輸?shù)较到y(tǒng)的控制部分中，實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。

第三，控制終端?？刂平K端的主要組成部分是PC機，實現(xiàn)對各種傳輸來的數(shù)據(jù)進行顯示、存儲、對比，從而實現(xiàn)對環(huán)境信息的遠程控制，控制終端還可以通過GPRS模塊與系統(tǒng)的管理監(jiān)控中心進行連接，從而對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境進行調(diào)解，例如控制風機、頂部通風等控制操作。

第四，視頻監(jiān)控系統(tǒng)。主要實現(xiàn)對農(nóng)業(yè)種植環(huán)境的實時監(jiān)控，采用遠程監(jiān)控系統(tǒng)，確保技術人員可以隨時訪問系統(tǒng)，查看農(nóng)作物種植環(huán)境。

第五，監(jiān)控中心。監(jiān)控中心的主要組成部分是多業(yè)務綜合光端機、數(shù)據(jù)服務器、顯示系統(tǒng)等組成，可以對整個農(nóng)業(yè)園區(qū)的全面監(jiān)控和管理。

總之，物聯(lián)網(wǎng)技術在各個領域中的廣泛應用，推動了社會的進步與發(fā)展，農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的重要技術之一，可以實現(xiàn)對農(nóng)業(yè)種植環(huán)境的全面監(jiān)管，旨在提高農(nóng)業(yè)自動化、智能化水平，實現(xiàn)實時監(jiān)控，確保農(nóng)作物生長環(huán)境處于最佳狀態(tài)，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量。endprint