物聯網技術的農業種植環境監控系統設計分析

[摘 要] 當前，在各個領域中都廣泛地應用著物聯網技術，在我國的農業種植生產過程中存在很多的問題，物聯網技術可以對這些問題監控，以便適時解決。本文主要對農業中應用物聯網進行了詳細的敘述，并闡述了監控農業種植環境的系統要件，這對于監控種植環境的硬件系統構架的構建具有十分重要的意義。農業物聯網技術可以在一定程度上將現代農業的智能化以及自動化水平提高，將占有資源率降低，有效地將農業產品的質量品質以及生產農產品的效益提高。

[關鍵詞] 物聯網技術 農業種植 環境監控 系統設計

[中圖分類號] S1 [文獻標識碼] A [文章編號] 1003-1650 （2016）06-0093-01

引言

我國當前最基本的民生產業，會受到農產品質量的直接性影響。在我國農業不斷發展的過程中首先要保障農產品數量，也應該將農業產品的質量以及品質進行改善，并且將農業產業的主要結構調整好，這樣可以改善環境污染、資源嚴重不足、利用率低、生產效益低下等問題，才能促進農業長期健康發展。由此可知，研究農業物聯網技術具有十分重要的意義。

1 農業物聯網技術

1.1 產生農業物聯網的背景分析

當前，在我國農業科技生產中，農業信息技術是其中十分重要的內容，現在我國農業的發展方向，主要的就是實現“農業現代化以及信息化融合”的目標，“農業物聯網”實質上就是借助相關的智能傳感設備對農業種植環境及操作過程進行實時監控，同時借助相關的數據采集設備中無線網絡系統將各個數據向信息控制中心傳送，這樣可以對農作物在生長過程中所需要的各個環境條件（如：土壤溫度、含水量、濕度、光照、病蟲發生情況以及溫度等）進行智能監測控制，并且做到及時灌溉和技術防治，也有助于達到自動檢測生態新型農業種植的效果。

1.2 在農業種植環境中物聯網技術的應用

在農業種植環境中物聯網技術的應用，主要是體現在以下兩個方面：（1）第一個方面，就是實現物聯網有效監管農產品的質量安全。在應用農業物聯網技術的過程中，常常會有效地應用著很多其他技術，例如：網絡平臺技術、物聯網中間件、傳感器網絡、條形碼、電子標識等，這樣可以實現農產品生產、交易信息、儲運的實時監控以及透明化，這樣也更加有助于實現農產品全程的管控追溯，有效地保障農產品的質量安全。（2）實現物聯網智能化管理農業種植，在種植過程中，安裝智能控制的系統，這樣可以實時監測整個農作物種植環境中所需參數，按照參數變化狀況總結最佳生產農作物的環境條件，把握農作物生產的環境要求，在無線傳感器節點應用中獲取生物信息的方法，掌握更多有效地精準調控溫室的科學依據[2]。

2 農業物聯網種植環境監控系統設計

2.1 監控農業物聯網種植環境系統的主要技術

在控制系統監控農業種植環境的過程中，會有效地應用物聯網技術，其中主要的技術有兩個方面：第一個方面，就是在感知層采集以及感知無線數據；第二個方面，就是借助遠程智能化控制網絡傳輸層的計算機來分析收集的數據，對作物生長過程中必需的水分、溫度以及空氣等進行有效的控制，這樣更加有助于創造更加精準的農業種植方式[3]。

2.2 構建監控農業物聯網種植環境的系統

在我國農業種植的環境中應用的關鍵技術就是物聯網技術，這樣就能夠適時有效地監控種植農業作物的主要環境，其中比較重要的部分就是：感知層：采集以及感知相關的數據，達到種植農業作物環境中科學合理的光照、空氣濕度、空氣溫度、土壤濕度，以及將實時感知自動灌溉系統的數值向ZigBee 協調器節點上進行傳輸；實時感知自動灌溉系統的應用主要是有效地將出現的相關數據采集，并且進行信息處理以及存儲，甚至是按照下達的控制指令，有效地為客戶提供的決策以及分析的主要依據，這樣客戶就能夠隨時隨地借助電腦等終端進行信息數據的查詢[4]。

2.3 構建監控農業種植環境的系統

在構建監控農業種植環境的系統中，最主要的兩部分構建系統有構建的系統軟件以及構建的系統硬件：第一部分，就是構建的系統軟件，設計系統軟件的主要工作就是設計ZigBee 協議棧的程序，以及設計傳感器節點的程序。第二部分，就是構建的系統硬件，主要有（1）電源板，很好地連接著傳感控制模塊以及無線節點模塊并且還可以將電源提供給系統。（2）控制以及傳感模塊，要有光照強度、濕度傳感器，以及溫度傳感器。（3）無線節點模塊，ZigBee 主要是應用在低功耗以及低成本的射頻中，其中有傳感節點以及網關協調器[5]。

3 結語

綜上所述，物聯網的主要目的就是感知，這樣更加有助于實現物與物、人與物，以及人與人之間的網絡。在很多的領域中，都非常廣泛地應用著物聯網技術，并且也取得了一定的應用效果，農業是所有應用領域中的一個。監控農業種植環境的系統在研究物聯網技術的過程中，主要是將當前農業產品的整體質量提高，有效地將生產的效率提高，同時將農業中出現的占有資源率低、智能化水平以及自動化低的狀況進行改善，這樣也能夠促進普及農業物聯網、智能化管理、自動控制、自動檢測智能農業的作用。

參考文獻

[1]白冰.基于物聯網技術的北方設施農業環境數據監測與控制系統研究[D].中國農業科學院，2014，129（22）：2064-2065.

[2]張開生，田開元，呂明，等.基于物聯網技術的農業大棚環境監控系統設計[J].西安科技大學學報，2015，35（06）：805-811.

[3]張軍國，賴小龍，楊睿茜，等.物聯網技術在精準農業環境監測系統中的應用研究[J].湖南農業科學，2014，213（06）：254-256.

[4]杜克明，褚金翔，孫忠富，等.WebGIS在農業環境物聯網監測系統中的設計與實現[J].農業工程學報，2016，27（25）：192-202.

[5]杜克明，褚金翔，孫忠富，等.WebGIS在農業環境物聯網監測系統中的設計與實現[J].農業工程學報，2016，108（10）：113-115.