物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在高臺縣日光溫室應(yīng)用中存在的問題與建議

李彩虹

（甘肅省高臺縣經(jīng)濟作物技術(shù)推廣站 甘肅 高臺 734300）

近年來，高臺縣在部分日光溫室中裝配了傳感器、視頻監(jiān)控器、控制器、攝像頭、計算機等設(shè)備，通過數(shù)據(jù)線、局域網(wǎng)把CO2、濕度、光照、土壤等各類傳感器鏈接在一起，對溫室溫度、濕度、光照強度、土壤水分及溫度等各項數(shù)據(jù)進行實時采集、實時更新、實時監(jiān)測，做到了溫室生產(chǎn)過程的可視化、智能化、自動化和可追溯，使溫室生產(chǎn)和管理變得更為簡單，有效降低了勞動力成本，提高了生產(chǎn)效率，解決了高峰期用工難等問題。比如1個人工正常管理2～3座溫室，應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)后，1個人工可管理7座溫室，免去了天天實地查看、拉放簾人工成本，每月節(jié)省人工成本0.9萬～1.2萬元。

1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于溫室的優(yōu)勢

高臺縣部分日光溫室配備物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)后，經(jīng)營主體借助一臺電腦或一部智能手機就可以實時觀測棚內(nèi)蔬菜的生長動態(tài)，在水肥一體化、機械化育苗、自動噴灌、配方施肥、自動通風遮陽、節(jié)約人工方面效果顯著，生產(chǎn)效率大幅度提升。通過農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的推廣，設(shè)施蔬菜種植實現(xiàn)節(jié)肥、節(jié)水，經(jīng)濟效益增加10%以上，節(jié)省勞動力成本50%以上，綜合節(jié)能30%。

1.1 代替實地查看，提高工作效率

通過使用手機APP、視頻可以及時了解田間的苗情、蟲情、墑情、溫度變化、濕度狀況、溫室大棚蔬菜長勢、田間管理、灌水、通風、施肥、工人勞作情況等，基地管理人員無論是在家還是在外地都可以通過遠程監(jiān)控進行農(nóng)事操作，不僅降低了實地查看的日常成本，而且可以提高工作效率。

1.2 數(shù)據(jù)準確及時，實現(xiàn)精準管理

日光溫室生產(chǎn)在應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)前，在日常管理方面只能做到白天對蔬菜的生長情況、溫濕度、有無病蟲憑借肉眼去觀察和判斷，做不到24 h連續(xù)監(jiān)測，尤其是在清晨和晚上，無法精準掌握一些數(shù)據(jù)，也就無法對出現(xiàn)的問題提出更加精準、合理的解決措施。大多數(shù)種植者給溫室揭蓋簾子、澆水、通風、加溫等僅憑感覺，沒有任何科學依據(jù)?，F(xiàn)代農(nóng)業(yè)進入信息化時代后，配套物聯(lián)網(wǎng)的智能設(shè)備溫濕度傳感器、土壤傳感器、光照傳感器，可以全天候采集數(shù)據(jù)，實時更新，及時存儲，采集溫室內(nèi)部的空氣及土壤溫濕度、CO2濃度及光照等農(nóng)業(yè)環(huán)境信息數(shù)據(jù)準確可靠，為解決出現(xiàn)的疑點問題提供準確依據(jù)。

1.3 自動智能控制，降低管理成本

傳感器采集的溫度、濕度、光照、水分等數(shù)據(jù)，通過有線通信設(shè)備實時傳輸?shù)娇刂浦行暮凸芾砗笈_，控制中心根據(jù)預(yù)設(shè)的參數(shù)判斷，自動發(fā)出相應(yīng)控制指令，智能調(diào)節(jié)溫度、濕度、光照等，及時調(diào)節(jié)和滿足蔬菜生長對光、熱、水、氣和營養(yǎng)物質(zhì)的需要，創(chuàng)造蔬菜生長的有利環(huán)境，實現(xiàn)智能預(yù)警、智能管理。下載手機APP后，用智能手機實現(xiàn)遠程控制各種設(shè)備，省工省時。

1.4 遠程專家診斷，及時解決生產(chǎn)中的實際問題

技術(shù)管理不到位、碰到技術(shù)難題或者發(fā)生病蟲害時如何識別、防治，對溫室管理者來說是時常遇到的問題，管理人員、生產(chǎn)者可以應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)專家系統(tǒng)與在線專家互動進行病蟲診斷，提出針對性措施，實現(xiàn)遠程診斷、高效防病。

1.5 加快水肥一體化技術(shù)應(yīng)用步伐，實現(xiàn)精準施肥

相對于集中、連片、規(guī)?；?、面積較大的溫室大棚而言，單靠人工去管理不僅費時費力且容易出錯。傳統(tǒng)溫室的灌溉和施肥主要是按照日常管理經(jīng)驗去操作，由于種植的作物種類不一樣，對水肥的需求量也就存在一定的差異，超量灌溉和大量施肥都會使蔬菜根系發(fā)生漚根、燒根問題，且勞動強度加大、精準度差，肥料浪費比較嚴重。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的推廣和應(yīng)用真正實現(xiàn)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的自動化、操作管理的智能化，讓溫室大棚管理者能夠智能化的進行溫濕度調(diào)控、精準化施肥。物聯(lián)網(wǎng)智能系統(tǒng)鏈接水肥一體化智能灌溉可協(xié)調(diào)施肥、澆水、輪灌，有效地提高用水效率，達到灌水、施肥定時定量控制、施肥精準化、蔬菜作物根部充分吸收營養(yǎng)、節(jié)水節(jié)肥節(jié)電，減少勞動強度和降低投入成本、省時省力，提高單位面積產(chǎn)量、增加經(jīng)濟效益，確保蔬菜在生長過程中能夠及時獲取所需的水分和肥力，實現(xiàn)對日光溫室的高效率、精準化管理。

2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在溫室應(yīng)用中存在的問題

2.1 裝備成本居高不下，成為示范推廣的制約因素

物聯(lián)網(wǎng)設(shè)施設(shè)備和智能控制系統(tǒng)畝均投入3.0萬元左右，系統(tǒng)開發(fā)成本占到總成本的10%左右。不同公司的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)一般都包括智能控制、手機APP、視頻監(jiān)控、實時監(jiān)測等功能，但是使用時互相不兼容、互相不支持，導(dǎo)致大面積應(yīng)用時成本高，制約規(guī)模化推廣。

2.2 技術(shù)處于探索階段，難以實現(xiàn)精準智能

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在實際應(yīng)用中雖然做到了精準管理、精準灌溉、精準施肥，實現(xiàn)了自動化控制、智能化管理，但是從推廣應(yīng)用情況來看，還沒有真正達到智能化、精準化要求。

2.3 管理服務(wù)水平與農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不相匹配

人工成本一直居高不下是影響溫室經(jīng)濟效益的主要因素，投入成本占總收入的60%～70%，尤其是季節(jié)性高峰期面臨雇工難、工價瘋漲情況，所以機械化是提高效率、降低人工成本的主要措施之一?，F(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展巧妙利用了信息技術(shù)提升機械化管理的精準性和可操作性，促進物聯(lián)網(wǎng)與機械設(shè)備融合，這就要求管理者必須懂得農(nóng)作物栽培管理技術(shù)、具備電腦應(yīng)用知識、機械操作基礎(chǔ)常識、智能手機應(yīng)用基礎(chǔ)等，要與實際生產(chǎn)、精準農(nóng)業(yè)、智能農(nóng)業(yè)、自動化、信息化相適應(yīng)。同時，在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用過程中，管理者還要提高自身的創(chuàng)新意識，完善溫室智能監(jiān)控系統(tǒng)的功能，實現(xiàn)對溫室基礎(chǔ)溫度、濕度的精準控制，并在網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定運行的條件下開展各項環(huán)境數(shù)據(jù)的有效傳輸和監(jiān)測管理。目前還有很多管理者不能熟練掌握這些技能。

3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)推廣應(yīng)用建議

3.1 加大資金投入

傳統(tǒng)的日光溫室管理模式已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代設(shè)施農(nóng)業(yè)的管理發(fā)展要求，存在智能化水平低、日光溫室環(huán)境控制能力差、勞動力投入較大等問題，要想改變傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)用肥量大、用藥多、大水漫灌的方式，就必須把物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)充分融入到日光溫室智能監(jiān)控系統(tǒng)中。利用現(xiàn)代信息技術(shù)裝備現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，加快現(xiàn)代農(nóng)業(yè)高效發(fā)展。加大資金投入力度，加大物聯(lián)網(wǎng)項目爭取和支持，建立物聯(lián)網(wǎng)示范點，提升物聯(lián)網(wǎng)智能監(jiān)測、射頻技術(shù)、監(jiān)控系統(tǒng)、云服務(wù)器等裝備，配套遠程控制生產(chǎn)現(xiàn)場的各種農(nóng)用設(shè)施和農(nóng)機設(shè)備，實現(xiàn)自動化灌溉、施肥、通風、控溫、光照，使管理更加精確和受控，進而推動物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有計劃的試驗示范。充分應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)做到精準施肥、節(jié)本增效、改善環(huán)境、減少污染，提高農(nóng)作物單位面積產(chǎn)量和經(jīng)濟效益。

3.2 開發(fā)綜合數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

智慧農(nóng)業(yè)平臺以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者、農(nóng)用物資供應(yīng)商和農(nóng)產(chǎn)品分銷渠道商、農(nóng)業(yè)專家、消費者等五類用戶為目標，通過園區(qū)服務(wù)中心、生產(chǎn)服務(wù)中心、應(yīng)急指揮中心、市場服務(wù)中心和產(chǎn)品服務(wù)中心等五大中心建設(shè)，建立數(shù)據(jù)庫和物聯(lián)網(wǎng)信息系統(tǒng)，建立全縣現(xiàn)代農(nóng)業(yè)服務(wù)智慧平臺,滿足現(xiàn)代信息管理、智能化生產(chǎn)管理服務(wù)和農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)后服務(wù)等要求，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程的自動、精準控制，打通農(nóng)業(yè)供應(yīng)鏈，有效擴展農(nóng)業(yè)信息化應(yīng)用的廣度。

3.3 強化技術(shù)培訓服務(wù)

成立技術(shù)指導(dǎo)小組，負責制定技術(shù)指導(dǎo)意見，指導(dǎo)開展抓好關(guān)鍵技術(shù)普及、項目落地、技術(shù)措施制定、應(yīng)用過程驗證及反饋。依托省市科研單位，加強技術(shù)攻關(guān)、關(guān)鍵技術(shù)總結(jié)及應(yīng)用，抓好隊伍建設(shè)、管理及培訓。加強技術(shù)培訓，提高從業(yè)人員的專業(yè)素養(yǎng)，用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)手段采集溫室內(nèi)溫度、濕度等多類信息，實現(xiàn)精細管理。例如遮陽網(wǎng)開閉的時間可以根據(jù)溫室內(nèi)溫度、光照等信息來傳感控制；加溫系統(tǒng)啟動時間可根據(jù)采集的溫度信息來調(diào)控。

4 小結(jié)

農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)在未來的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用將更加廣泛，農(nóng)民看到了運用先進技術(shù)帶來的效益，會主動選擇適合自己農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的智能化系統(tǒng)，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，增加收益。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在日光溫室中的應(yīng)用，是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的方向，其應(yīng)用改變了傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)發(fā)展模式。現(xiàn)代農(nóng)業(yè)迫切的需要使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)去實施數(shù)字化設(shè)計、智能化控制、精準化運行和科學化管理，從而實現(xiàn)對各種農(nóng)業(yè)要素的“全面感知、可靠傳輸和智能處理”，進而推進“高產(chǎn)、高效、優(yōu)質(zhì)、生態(tài)、安全”的農(nóng)業(yè)發(fā)展。