臨沂市物聯(lián)網(wǎng)技術在設施蔬菜種植中的應用

武 霞（山東省臨沂市蘭山區(qū)義堂鎮(zhèn)農服中心，山東 臨沂 276000）

傳統(tǒng)的農業(yè)生產模式已不符合時代發(fā)展趨勢，尤其是在當前農業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展背景下，實行現(xiàn)代化生產管理模式，采用生產新技術、新方法可以從根本上保證農業(yè)種植產量和質量。在設施蔬菜的種植中應用物聯(lián)網(wǎng)技術，可以對蔬菜各個生長階段的長勢情況、環(huán)境條件等進行高效管理，減少環(huán)境因素對蔬菜品質的影響，從而使其經濟價值最大化發(fā)揮，滿足人們對蔬菜的多樣化、個性化需求。在物聯(lián)網(wǎng)技術的具體應用中，需要構建完善的物聯(lián)網(wǎng)綜合服務平臺，充分發(fā)揮精細化種植應用系統(tǒng)地管理優(yōu)勢，促進設施蔬菜產量和品質得到提高。

1 臨沂市農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術應用情況

臨沂市地處山東省東南部地區(qū)，地域面積17191.2 km2，下轄有3區(qū)、9縣。從地理環(huán)境方面來看，臨沂市地質構造較為復雜，地層發(fā)育相對齊全，主要地形以山地、丘陵、平原等為主，三者面積占比為2∶4∶4；氣候屬于溫帶大陸性季風氣候，四季特征鮮明，雨熱同季，無霜期長，年均氣溫13.3℃左右，年均降雨量840 mm左右，地形特征和氣候條件非常適合各類蔬菜種植。2020年，臨沂市蔬菜和食用菌種植面積有207.5萬畝，產量達790.3萬噸，多年來，臨沂市結合本地區(qū)自然優(yōu)勢，不斷研發(fā)和創(chuàng)新蔬菜種植技術，蔬菜種植經濟效益逐年增長，并且也形成了多種蔬菜種植技術模式，設施蔬菜管理取得了顯著成效。此外，臨沂市政府部門也加大了財政資金投入力度，結合地區(qū)農業(yè)特色積極開展農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)建設，通過對物聯(lián)網(wǎng)技術的應用來實現(xiàn)農業(yè)生產及其配套設施的信息化升級，全力提升設施蔬菜種植管理水平，從而突出地區(qū)設施蔬菜特色，增加經濟效益，打造現(xiàn)代化的農業(yè)產業(yè)發(fā)展模式。

2 物聯(lián)網(wǎng)技術在設施蔬菜種植中的應用價值

農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術是信息技術發(fā)展的產物，在農業(yè)產業(yè)中應用可以實現(xiàn)產業(yè)結構優(yōu)化，提高經濟效益。從其發(fā)展本質來看，它是在設施溫控系統(tǒng)環(huán)境中，完成對農作物生長所需要的各項基礎條件進行科學處理，它的應用前提是滿足用戶需求，核心是農作物健康生長，最終目的是實現(xiàn)農作物產量和質量提高[1]。

2.1 自動監(jiān)測蔬菜生長環(huán)境，提高管理效率

農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術中的無線環(huán)境管理系統(tǒng)，可以實現(xiàn)對設施蔬菜的遠距離管控，實時掌握蔬菜生長態(tài)勢，并對生長環(huán)境變化情況有及時了解和掌握，具體是利用視頻監(jiān)控和信息系統(tǒng)實現(xiàn)的，可以將得到的數(shù)據(jù)信息進行采集，實現(xiàn)周期性保存，具有很好地準確性和時效性，而且還可以將這些數(shù)據(jù)信息作為工作分析的參考，這也是傳統(tǒng)人工管理模式所具備的優(yōu)勢，可以實時監(jiān)測蔬菜生長，促進管理工作效率的提升，保證蔬菜的健康生長。

2.2 有利于提高蔬菜種植產量和品質

在無線環(huán)境管理系統(tǒng)地運行下，可以對設施蔬菜各個生長階段的長勢情況進行實時化管理，及時消除出現(xiàn)的不利影響因素。一旦連棟溫室育苗中心內部的光照、溫度、濕度等環(huán)境因子出現(xiàn)異常時，系統(tǒng)會第一時間做出自動反應，根據(jù)異常情況自動對內部環(huán)境進行調控，降低了人工操作的難度，保證連棟溫室育苗中心的生長環(huán)境滿足蔬菜健康生長的需求，避免了溫度、濕度超標而引起的發(fā)育不良現(xiàn)象發(fā)生，同時還可以有效縮短育苗生長時間，提高蔬菜種植產量和品質，滿足蔬菜市場日益增長的消費需求。

2.3 提高水肥利用率，減少成本投入

在農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術的應用下，可以更精確地掌握蔬菜生長各階段對于水肥的需求，并且根據(jù)生長環(huán)境的數(shù)據(jù)信息合理調控能源投入量。對連棟溫室育苗中心的溫度、濕度、光照等數(shù)據(jù)信息進行采集，并對這些數(shù)據(jù)信息進行科學分析，可以將各項因素調控到最佳狀態(tài)，根據(jù)具體需求量來提供能源投入，實現(xiàn)節(jié)水、節(jié)肥、節(jié)時的管理目的，提高水分和肥料利用率，并在此基礎上降低生產成本，保證蔬菜長勢旺盛，食用價值高效發(fā)揮，從而實現(xiàn)設施蔬菜管理的節(jié)本增效。

3 臨沂市農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)工程建設內容

3.1 指揮調度中心

指揮調度中心是對各種農業(yè)信息化資源進行合理利用和整合，并對政府決策、農業(yè)科技人員、農業(yè)生產經營主體等提供綜合化服務，實現(xiàn)設施蔬菜種植管理水平的提高，具體服務包括統(tǒng)一用戶服務、分析挖掘服務、視頻管理服務、告警通知服務、數(shù)據(jù)交換服務、傳感采集服務、接口服務等[2]。

3.2 設施大棚精細化種植系統(tǒng)

該系統(tǒng)是充分利用現(xiàn)代化信息技術，來實現(xiàn)對農作物生長溫室內的環(huán)境信息、視頻圖像等的實時化采集，從而根據(jù)這些信息來精準掌握溫室內農作物的生長狀態(tài)，實現(xiàn)對各個生長階段的動態(tài)化監(jiān)測，同時結合監(jiān)測和分析結果來對遠程智能調度指定設備進行控制，從而提高對溫室大棚的智能化、精細化、科學化管理水平，促進設施蔬菜種植的高產穩(wěn)產，并保證品質良好。

4 設施蔬菜精細化種植的應用管理系統(tǒng)

物聯(lián)網(wǎng)技術在設施蔬菜種植中的應用，需要從技術原理和蔬菜生長兩者的關系進行科學分析，發(fā)揮精細化種植應用系統(tǒng)地優(yōu)勢[3]。該系統(tǒng)是借助溫度、濕度、光照、土壤pH值、二氧化碳等傳感器設備，實現(xiàn)對設施蔬菜溫室內的光照強度、二氧化碳含量、空氣和土壤濕度、土壤pH值等參數(shù)信息的實時化采集，采集后對其進行分析，依據(jù)最終分析結果來進行自動化管理。

4.1 系統(tǒng)內容

首先，視頻檢測系統(tǒng)。該系統(tǒng)是對溫室大棚內的視頻圖像進行實時化監(jiān)測，可以滿足日常管理需要，也可以和遠程專家指揮系統(tǒng)相連接，專家可以跨距離對溫室大棚內的蔬菜長勢情況進行實時查看和分析，為蔬菜的高效管理提出針對性建議；其次，蔬菜生產綜合管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要的監(jiān)測對象是溫室大棚內多個環(huán)境參數(shù)信息，是依靠傳感器實現(xiàn)實時化監(jiān)測的，在對這些數(shù)據(jù)信息進行采集分析后，可以得到相關預警信息，并且也可以在系統(tǒng)消息、手機短信息等手段通知工作人員來完成對自動化設備的人工控制。

4.2 系統(tǒng)地主要功能

一是對生長環(huán)境數(shù)據(jù)的實時化監(jiān)測功能。設施蔬菜溫室大棚所采集的蔬菜種植傳感器數(shù)據(jù)可以在信息系統(tǒng)下進行整合和分析，并對現(xiàn)場實時采集的空氣溫度、濕度、光照強度、土壤溫濕度等參數(shù)信息進行分析處理，最后以可視化的圖表和曲線形式傳達到用戶；二是種植預警功能。技術人員對信息系統(tǒng)中設置各個傳感器數(shù)據(jù)閾值，可以及時掌握蔬菜種植環(huán)境因素的異常情況并發(fā)出預警信息，例如溫度閾值設置，一旦數(shù)據(jù)超過所設置的閾值就會發(fā)出預警信息，并及時將預警信息傳達到用戶；三是種植視頻監(jiān)控功能。在信息系統(tǒng)運行中，可以隨時查看設施蔬菜溫室大棚的視頻監(jiān)控圖像，而且在球形攝像頭監(jiān)控下，還可以多角度查看視頻圖像，及時掌握蔬菜長勢情況；四是自動化設備的管理功能。在這種信息系統(tǒng)地應用下，可以對當前系統(tǒng)中所有的自動化設備運行情況進行查看，而且還可以實現(xiàn)遠距離的自動化控制和管理，從而減少了人工操作的繁瑣性，大大提高了管理工作效率，例如遠程自動打開卷簾遮陽、打開風機進行通風降溫等。

5 結語

農業(yè)技術的不斷進步為農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術的應用提供了有利契機，在設施蔬菜種植中應用農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術，可以實現(xiàn)設施蔬菜的自動化管理，提高蔬菜種植管理工作效率，從而確保蔬菜種植產量和品質穩(wěn)步提升。物聯(lián)網(wǎng)技術的技術含量較高，并且系統(tǒng)結構較為復雜，需要管理人員具備較高的技術水平，保證系統(tǒng)功能的高效發(fā)揮，從而更好地在設施蔬菜種植中發(fā)揮作用。