探究農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)在蔬菜大棚中的應(yīng)用

于軍輝?吳玉蘭?姜鳳超

摘要：基于我國實(shí)際情況，提出農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)在蔬菜大棚中幾個(gè)方面的應(yīng)用和目前物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)中存在的問題，以及農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)在今后的發(fā)展策略，為促進(jìn)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)在我國的發(fā)展應(yīng)用提供參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：蔬菜大棚;農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng);應(yīng)用;對(duì)策

我國“十二五”中明確提出“加快農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的科技創(chuàng)新，發(fā)展農(nóng)業(yè)信息技術(shù)，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營信息化水平”。就目前狀況來看，我國的農(nóng)業(yè)模式逐漸從傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變，然而這一轉(zhuǎn)變必要的支持條件就是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。在下一代信息技術(shù)中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是重要的部分，在溫室智能管理上有重要、廣泛應(yīng)用空間，因此加快物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用，不僅能改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理模式，而且很大程度上提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。

1 關(guān)于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)在蔬菜大棚的主要應(yīng)用

1.1 物聯(lián)網(wǎng)在蔬菜不同階段的應(yīng)用

技術(shù)人員根據(jù)不同蔬菜的生長特點(diǎn)和規(guī)律，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)調(diào)整與溫度、濕度、光、水分等相應(yīng)的蔬菜生長條件，從而制定出蔬菜種植方案，提高蔬菜的產(chǎn)出率，同時(shí)對(duì)蔬菜有更加合理的管控。在蔬菜種植前，蔬菜大棚的種植技術(shù)人員通過大棚里的傳感器分析土壤環(huán)境，選擇合適的種苗或者種子;在苗培育階段，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)調(diào)整適合幼苗生長的條件，以便于及時(shí)應(yīng)對(duì)外部條件的變化，更好地保護(hù)幼苗的生長。在蔬菜生長階段，利用物聯(lián)網(wǎng)智能化的管理系統(tǒng)澆灌蔬菜，施肥，智能調(diào)節(jié)大鵬內(nèi)的生態(tài)環(huán)境，提供蔬菜最佳生長條件。在蔬菜采摘階段，通過物聯(lián)網(wǎng)采集信息并反饋給技術(shù)人員，實(shí)現(xiàn)在蔬菜的種植階段精細(xì)的計(jì)算，為蔬菜的銷售提供保障。

1.2 檢測(cè)蔬菜大棚環(huán)境并預(yù)警

通過終端傳感器對(duì)蔬菜溫室環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)，實(shí)時(shí)掌握溫室內(nèi)溫度、濕度、光照等環(huán)境因素，然后這些信息被數(shù)據(jù)中心進(jìn)行處理，最后技術(shù)人員再對(duì)這些數(shù)據(jù)信息進(jìn)行系統(tǒng)地分析，進(jìn)而來判斷溫室中的環(huán)境是否適合蔬菜生長，對(duì)于大棚中不利的環(huán)境因素進(jìn)行改善。

1.3 預(yù)報(bào)蔬菜的病蟲災(zāi)害

提前了解蔬菜大棚中病蟲害發(fā)生的特性，并掌握影響病蟲害發(fā)生的環(huán)境因素，通過感應(yīng)器監(jiān)測(cè)，提前做好病蟲害發(fā)生可能的準(zhǔn)備。做好蔬菜大棚的預(yù)報(bào)環(huán)境工作，能有效的降低病蟲害發(fā)生的幾率，從而蔬菜大棚管理人員的工作量。對(duì)于已經(jīng)發(fā)生的病蟲害網(wǎng)可以拍照，然后傳到后臺(tái)對(duì)病蟲害發(fā)生原因進(jìn)行判斷，并實(shí)時(shí)防治并減少損失。

1.4 蔬菜大棚的遠(yuǎn)程控制和遠(yuǎn)程生產(chǎn)指導(dǎo)

技術(shù)人員可以通過傳感器了解蔬菜大棚內(nèi)溫度、濕度等環(huán)境變化。根據(jù)大棚內(nèi)環(huán)境的變化做出相對(duì)應(yīng)的調(diào)節(jié)，如調(diào)節(jié)加熱器、快門機(jī)械、風(fēng)扇、水滴灌溉設(shè)備、光照強(qiáng)度等，從而達(dá)到現(xiàn)實(shí)中真正的智能化蔬菜大棚。如果可以通過遠(yuǎn)程操控自動(dòng)化控制大鵬的設(shè)備，這將會(huì)減少蔬菜大棚管理人員很大的工作量。根據(jù)生物學(xué)中植物生長積溫模型預(yù)測(cè)蔬菜生長階段的生長程度，這樣可以監(jiān)測(cè)出蔬菜的成熟程度，進(jìn)而指導(dǎo)菜農(nóng)適時(shí)對(duì)蔬菜進(jìn)行收獲。

1.5 利用視頻監(jiān)控技術(shù)監(jiān)控蔬菜狀況

在蔬菜大棚中合適位置安裝監(jiān)控?cái)z像頭，隨時(shí)監(jiān)測(cè)溫室內(nèi)部影像圖像，及時(shí)了解蔬菜生長狀況，為蔬菜的產(chǎn)出增加提供可靠的依據(jù)，與此同時(shí)，監(jiān)控?cái)z像頭也可以保證蔬菜大棚的安全性。視頻監(jiān)控主要使用流媒體技術(shù)，視頻的轉(zhuǎn)發(fā)和分發(fā)通過架設(shè)的主流媒體服務(wù)器實(shí)現(xiàn)，這樣就可以完成多路線的輸入、輸出。

2 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)在蔬菜大棚應(yīng)用中存在的問題

2.1 建設(shè)成本高

土地探測(cè)器、溫度、濕度等農(nóng)產(chǎn)品聯(lián)網(wǎng)傳感器價(jià)格昂貴，后期維護(hù)費(fèi)昂貴，而農(nóng)作物的低利潤、產(chǎn)量和投入比例不高，因此農(nóng)民很大程度上不能接受，也很難普及到蔬菜大棚中。

2.2 沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)體系

蔬菜溫室中栽培的植物比較繁雜，傳送信息的傳感器標(biāo)準(zhǔn)不固定，傳送的信息標(biāo)準(zhǔn)不固定，每個(gè)傳感器應(yīng)用都有偏差，因此物聯(lián)網(wǎng)并不廣泛使用。物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的制定尚為片面，標(biāo)準(zhǔn)的制定與市場(chǎng)的要求不符，從而分割物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)以及出現(xiàn)的高昂費(fèi)用現(xiàn)象，這很大程度限制了物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用。

2.3 缺少專業(yè)的技術(shù)人才

據(jù)2012年統(tǒng)計(jì)開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的高校僅80所，占全國高?？倲?shù)的32%。然而農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的學(xué)習(xí)有很高的要求，因?yàn)樗恍枰r(nóng)業(yè)方面的知識(shí)，還要精通計(jì)算機(jī)、電子科技等方面的知識(shí)。這就限制了很多高校開設(shè)該專業(yè)的條件。因?yàn)楫?dāng)下存在的很多因素，在農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)這塊很稀缺人才，這項(xiàng)技術(shù)短時(shí)間內(nèi)也不能發(fā)展壯大。

2.4 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行機(jī)制尚未健全

即使農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)建成，但讓其長期的運(yùn)行還缺乏一定的運(yùn)行機(jī)制，并且只要產(chǎn)品出現(xiàn)問題就會(huì)影響物聯(lián)網(wǎng)功能，修理不及時(shí)就會(huì)造成嚴(yán)重?fù)p失。沒有完善的運(yùn)行機(jī)制，而且維護(hù)費(fèi)較高，僅依靠廠家進(jìn)行維修，遇到問題不能及時(shí)處理，這就限制了農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的長久運(yùn)行。

2.5 技術(shù)產(chǎn)品尚不完全成熟

將物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)中，這就要求設(shè)備有極其高的靈敏度和自動(dòng)化程度。在這個(gè)階段，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品價(jià)格高、敏感度低，計(jì)算機(jī)的分析能力達(dá)不到要求，而且智能化管理能力又達(dá)不到完全的自主。如果遇到產(chǎn)品出現(xiàn)故障性問題，沒有相關(guān)的專業(yè)人員及時(shí)處理故障問題，這極大的影響了農(nóng)民對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的積極性。

3 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)在蔬菜大棚應(yīng)用對(duì)策

3.1 通過政府的推廣應(yīng)用

建立健全專業(yè)的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的人才培訓(xùn)，加大力度對(duì)基層百姓宣傳物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)中的優(yōu)勢(shì)。與此同時(shí)，聯(lián)合農(nóng)業(yè)各基層的農(nóng)業(yè)推廣站，引進(jìn)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)方面的人才，并讓他們作為培訓(xùn)的技術(shù)人員以及普及農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的宣傳，推進(jìn)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展壯大。

4 結(jié)論

農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)模式。但農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用進(jìn)程中，還存在著未知的各種各樣問題。即使如此，隨著社會(huì)的進(jìn)步，農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)會(huì)逐漸普及，在當(dāng)下階段它有著很大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

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（作者單位：河北工程大學(xué)）