關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在無土栽培中的應(yīng)用

吳榮奎

近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)得到了越來越廣泛的應(yīng)用。我國對無土栽培技術(shù)的應(yīng)用起步較晚，目前無土栽培技術(shù)雖然發(fā)展迅速，但相較于國際上的先進水平尚有一定的差距，總體上信息化管理水平不足，智能化水平較低。在無土栽培過程中，應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠推動我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)朝著智能化以及精準化的發(fā)現(xiàn)發(fā)展。

1、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在無土栽培中的發(fā)展?fàn)顩r

無土栽培技術(shù)的快速發(fā)展，在很大程度上改變了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，推動了農(nóng)業(yè)信息化的發(fā)展。在上世紀30年代，西方發(fā)達國加便開始應(yīng)用此項技術(shù)。在上世紀70年代左右，營養(yǎng)液膜技術(shù)得到了比較廣泛的推廣，該技術(shù)以其自身成本低等方面的優(yōu)勢得到了比較廣泛的應(yīng)用，并取得了十分顯著的應(yīng)用效果。近年來，以美國和日本等發(fā)達國家為代表，在無土栽培方面取得了較大的成效，無論是對無土栽培技術(shù)的應(yīng)用范圍，還是對無土栽培技術(shù)的應(yīng)用面積，都在不斷增加，無土栽培在農(nóng)業(yè)種植中所占的比重不斷增加。通過應(yīng)用無土栽培技術(shù)，可以在很大程度上節(jié)省種植的空間，并且應(yīng)用無土栽培技術(shù)所生產(chǎn)的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量較高，可以為人們提供更加綠色無污染的農(nóng)產(chǎn)品，這對于保障人們的食品安全具有至關(guān)重要的意義。尤其在生產(chǎn)反季節(jié)農(nóng)產(chǎn)品以及種植名貴花卉等方面，無土栽培技術(shù)的優(yōu)勢更加明顯，這使得無土栽培技術(shù)的經(jīng)濟效益較高。我國為了推動無土栽培技術(shù)的發(fā)展，積極研究研究無土栽培技術(shù)與現(xiàn)代化信息技術(shù)的結(jié)合，進而能夠?qū)ο嚓P(guān)指標(biāo)進行自動化的測定以及自動化的控制，使無土栽培技術(shù)得到更好的發(fā)展與應(yīng)用。隨著國家的高度重視，近年來，我國在無土栽培技術(shù)方面也取得了突破性的進展。隨著人們生活水平的不斷提升，人們對食品安全問題的重視程度越來越高，這一方面有力的推動了無土栽培技術(shù)的發(fā)展，另一方面也為無土栽培技術(shù)提出了更高的要求。但我國在無土栽培技術(shù)方面尚處于起步階段，其發(fā)展還不夠成熟與完善，并且相關(guān)的人才、資金以及設(shè)備動也存在不足的情況，對現(xiàn)代信息技術(shù)的聯(lián)系也不夠密切，這些不僅嚴重影響了無土栽培技術(shù)的發(fā)展，而且也會在很大程度上限制無土栽培技術(shù)的推廣與應(yīng)用，進而會給我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)的發(fā)展帶來不利影響。

2、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在無土栽培中的應(yīng)用

（1）無土栽培環(huán)境條件的感知

傳感器設(shè)備與數(shù)據(jù)信息采集層共同組成了物聯(lián)網(wǎng)感知層，信息采集層是物聯(lián)網(wǎng)感知層的重要組成部分，主要包括紅外線傳感器、溫度以及濕度傳感器、攝像頭、營養(yǎng)濃度感應(yīng)器以及PH感應(yīng)器等組成，通過信息采集層可以對無土栽培設(shè)備中的營養(yǎng)濃度、溫度、濕度以及PH值等進行采集，而且可以將所采集到的各項信息轉(zhuǎn)化為物理世界的信息。這可以幫助人們及時、全面的掌握無土栽培過程中的各項信息指標(biāo)。

（2）無土栽培環(huán)境信息的處理

通過物聯(lián)網(wǎng)感知層，可以對無土栽培過程中的各項指標(biāo)信息進行采集，所采集的信息通過自組織傳感網(wǎng)絡(luò)，可以直接傳輸至網(wǎng)絡(luò)層。網(wǎng)絡(luò)層對所受到的信息進行識別，并將所識別的信息進行格式轉(zhuǎn)化，最后通過網(wǎng)絡(luò)中間層將轉(zhuǎn)化的完成的信息傳輸至應(yīng)用層，進而實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)感知層、網(wǎng)絡(luò)層以及應(yīng)用層三個層次機構(gòu)的連接。

（3）無土栽培環(huán)境的調(diào)控

應(yīng)用無土栽培技術(shù)可以生產(chǎn)不同的農(nóng)產(chǎn)品，但不同農(nóng)作物對環(huán)境會有不同的要求，這就需要根據(jù)農(nóng)作物的實際需求來提前設(shè)定相應(yīng)的栽培環(huán)境指標(biāo)。這些環(huán)境指標(biāo)主要包括無土栽培設(shè)施中的二氧化碳的濃度、無土栽培設(shè)施中的濕度、無土栽培設(shè)施中的溫度、無土栽培設(shè)施中的光照、無土栽培設(shè)施中的養(yǎng)分濃度等。除此之外，還包括室外的氣候條件等。通過對栽培環(huán)境指標(biāo)的設(shè)定，進而為無土栽培植物提供一個更加適合生長的環(huán)境，使其得到健康的生長，進而提升其產(chǎn)量和品質(zhì)。感知層能夠?qū)o土栽培設(shè)施中的各項指標(biāo)數(shù)據(jù)進行信息采集，然后由網(wǎng)絡(luò)層對信息進行傳遞，進而實現(xiàn)了對無土栽培環(huán)境的實時監(jiān)控，幫助人們及時了解和掌握相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，進而能夠?qū)o土栽培環(huán)境進行調(diào)節(jié)，使其始終保持在植物最有利的生長環(huán)境。除此之外，對植物生長環(huán)境指標(biāo)的設(shè)定，還需要根據(jù)植物的不同生長階段設(shè)定不同的環(huán)境指標(biāo)，植物不同生長階段對環(huán)境指標(biāo)的要求也不相同，用戶需要根據(jù)植物的生長階段來科學(xué)、合理的設(shè)定環(huán)境指標(biāo)。

3、在無土栽培中應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的前景

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用和推廣，使其在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及農(nóng)產(chǎn)品的銷售等方面發(fā)揮著越來越重要的作用，在很大程度上改變了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的發(fā)展模式，推動這農(nóng)業(yè)朝著高效化以及智能化的方向發(fā)展。在無土栽培過程中對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，是無土栽培技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合，有利于農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展，在未來必將得到更加廣泛的應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在無土栽培過程中的應(yīng)用，在很大程度上提升了無土栽培的智能化程度，這不僅可以降低無土栽培過程中的人力勞動，而且有助于提升無土栽培的質(zhì)量，進而使無土栽培能夠生產(chǎn)出更多綠色無污染的農(nóng)產(chǎn)品，這對于保障人們的食品安全具有十分重要的意義。另外，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在無土栽培中的應(yīng)用，還可以實現(xiàn)對無土栽培環(huán)境的智能化控制，進而使無土栽培環(huán)境更加符合不同植物以及植物不同生長階段的需求，進而實現(xiàn)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的精準化種植，促進了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展。所以，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在無土栽培中的應(yīng)用有著十分廣闊的前景和發(fā)展空間。

綜上所述，相較于國際上的發(fā)達國家，我國在物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)業(yè)技術(shù)方面的發(fā)展起步較晚，雖然目前的發(fā)展速度較快，但與發(fā)達國家尚有一定的差距。因此，我們應(yīng)應(yīng)加強物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研究，推動物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在無土栽培中的應(yīng)用，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的精準化種植。

（作者單位：314500浙江省桐鄉(xiāng)市梧桐街道辦事處農(nóng)經(jīng)服務(wù)中心）