基于物聯(lián)網(wǎng)的溫室大棚監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

郭 軍

（河南省泌陽縣馬谷田鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村服務(wù)中心，河南 駐馬店 463000）

0 引 言

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，農(nóng)作物的種植方式也在不斷改變。傳統(tǒng)的溫室大棚模式不能夠保證農(nóng)作物的質(zhì)量和產(chǎn)量，無法滿足農(nóng)業(yè)發(fā)展的需求。為保證農(nóng)作物產(chǎn)量，并提高其品質(zhì)，本文設(shè)計(jì)了一套基于物聯(lián)網(wǎng)的溫室大棚監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將大棚的溫度、濕度、光照等與網(wǎng)絡(luò)相連，根據(jù)大棚農(nóng)作物的具體情況科學(xué)地進(jìn)行噴藥、施肥、澆水，以滿足農(nóng)作物的需要。

1 溫室大棚現(xiàn)狀

通過對(duì)傳統(tǒng)的溫室大棚進(jìn)行實(shí)地考察和分析，發(fā)現(xiàn)我國溫室大棚監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還處于初級(jí)發(fā)展階段，如何對(duì)農(nóng)作物進(jìn)行科學(xué)地施肥、澆水、噴藥還需要進(jìn)一步完善。施肥方面需要把握施肥的時(shí)間、施肥的種類、施肥濃度等；澆水方面需要把握澆水的時(shí)間、澆水量等；噴藥方面需要根據(jù)農(nóng)作物的生長狀況適量噴灑適宜濃度的農(nóng)藥。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)大棚作物的實(shí)際情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)與科學(xué)種植，有利于實(shí)現(xiàn)物網(wǎng)互通，滿足社會(huì)發(fā)展的需要。

2 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

對(duì)具有代表性的溫室大棚進(jìn)行實(shí)地考察分析，溫室大棚監(jiān)測(cè)系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì)如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)功能模塊

（1）用戶登錄模塊：新用戶注冊(cè)后可以進(jìn)入登錄界面，老用戶可直接登錄，登錄后會(huì)根據(jù)用戶的身份（種植人員、培育人員、采摘人員等）分配不同的操作權(quán)限。

（2）系統(tǒng)管理模塊：該模塊主要對(duì)種植人員、培育人員、采摘人員進(jìn)行管理，包括用戶管理、種植管理等功能模塊。

（3）澆水管理模塊：該模塊可以根據(jù)不同的大棚農(nóng)作物分時(shí)間定量澆水，實(shí)現(xiàn)溫室大棚各類農(nóng)作物澆水的科學(xué)化。

（4）噴藥管理模塊：該模塊可以實(shí)現(xiàn)溫室大棚農(nóng)作物噴藥的合理化，方便種植人員根據(jù)不同農(nóng)作物的生長特點(diǎn)對(duì)農(nóng)作物噴藥。

（5）施肥管理模塊：該模塊可以通過不同大棚作物的實(shí)際生長情況對(duì)其進(jìn)行適量施肥，種植人員能夠根據(jù)系統(tǒng)提示獲知不同作物施肥的時(shí)間、數(shù)量和肥料種類等。

3 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

本文的溫室大棚監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要包括系統(tǒng)管理、施肥管理、噴藥管理、澆水管理等，以這些功能為基礎(chǔ)建立溫室大棚監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫模型。本系統(tǒng)通過Power Designer建模軟件，采用物理模型和關(guān)系模型進(jìn)行數(shù)據(jù)庫的存儲(chǔ)和創(chuàng)建，該建模軟件可以適應(yīng)不同的開發(fā)環(huán)境。物理數(shù)據(jù)模型（Physical Data Model, PDM）的數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)體系以概念數(shù)據(jù)模型為基準(zhǔn)，各模型之間既相互獨(dú)立又能夠建立聯(lián)系。Power Designer設(shè)計(jì)的溫室大棚監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的物理數(shù)據(jù)模型（部分模塊的代表模型）如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)功能模塊

4 系統(tǒng)設(shè)計(jì)結(jié)果

為方便溫室大棚作物種植培育等相關(guān)人員對(duì)大棚進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，保證對(duì)農(nóng)作物進(jìn)行科學(xué)合理的種植栽培，考慮到手機(jī)具有方便攜帶的特點(diǎn)，故本溫室大棚監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)為手機(jī)應(yīng)用。系統(tǒng)設(shè)計(jì)效果如圖3所示。

圖3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)效果

5 結(jié) 語

為提高溫室大棚農(nóng)作物的產(chǎn)量，保證大棚農(nóng)作物的質(zhì)量，本文設(shè)計(jì)了基于物聯(lián)網(wǎng)的大棚監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。通過大棚監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的提示，種植人員可以對(duì)不同農(nóng)作物進(jìn)行科學(xué)施肥、澆水、噴藥等。此外，大棚監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)觀測(cè)溫室大棚的溫度、光照、濕度等情況，保證農(nóng)作物處于最佳生長環(huán)境。該監(jiān)測(cè)系統(tǒng)為溫室大棚科學(xué)種植提供了新的思路，有利于溫室大棚種植業(yè)的發(fā)展。