農業物聯網在日光溫室中的應用

浙江省農業技術推廣中心 （310020） 汪文忠

物聯網——可以簡單理解為物物相連的互聯網，是互聯網向現實世界的擴展和延伸，即任何兩件物品之間都可以通過互聯網進行信息交換和通信。例如，智能家居、智慧交通、智能醫療等，都是物聯網技術在對應領域里的應用。當前，物聯網技術在農業領域也有不少的應用探索。

2011年農業部就結合國家物聯網示范工程，開展了農業物聯網應用示范，和區域試驗。在大田種植方面，通過綜合運用3S技術、智能化農機裝備、作物生產管理專家決策系統等，實現生產管理的精準化，畝均減少農藥、化肥用量10%以上，單產提高5%～10%。在設施園藝方面，通過對光、熱、水、氣、肥等環境因子的實時監控，創造植物生長的最佳環境，設施溫室和大棚的產量和效益平均提高10%以上。在畜禽養殖方面，運用自動調控畜舍環境和智能化變量飼養技術，實現養殖環境因子遠程調控和預警預報，平均減少勞動用工30%以上，養殖和疫病防控水平顯著提高。在水產養殖方面，推廣應用以調控水體溶解氧為主要目標的智能控制系統，實現了養殖環境自動調控和水體環境閉環控制，水產品產量和質量明顯提高，節本增效10%以上，同時水體環境污染得到有效控制。

農業物聯網技術在日光溫室中的應用主要包括農業智能監控系統、水肥一體化管理系統、無線電動導航微型耕-種-運一體機以及農產品溯源系統等。現簡要介紹如下。

1.農業智能監控系統

實時監測土壤環境信息、大氣環境信息、水體環境信息和大田四情，對各類監測數值設置合理區間和閾值，超閾值將自動進行預警或者控制聯動。信息感知技術是農業物聯網的關鍵技術之一，其中傳感器最為重要。傳感器主要用于采集各個農業要素信息，包括溫濕度、降雨量、光照、風向、風速、氣壓、CO2濃度、蒸發量、O2濃度、CO濃度、SO2濃度、NO2濃度、PM10、PM2.5等大氣環境信息，土壤pH值、土壤溫度、土壤張力、土壤濕度等土壤環境信息，水壓、溶氧量、水質pH值、水流量、電導率等水體環境信息，大田墑情、災情、苗情、蟲情等“大田四情”，以及包括查看各種傳感器的及時數據和歷史數據、支持數據調整、數據圖表曲線導出的傳感器數據查看（WEB∕APP）。通過設置傳感器的聯動控制規則和預警規則，當滿足條件后自動觸發預警或者聯動控制，實現24小時無人值守和自動聯動控制。通過移動終端遠程查看并控制基地生產現場，包括內遮陽、風機、噴滴灌、外遮陽、側窗、閥門、水簾、加溫燈等設備，從而實現遠程化管理。系統接收到現場預警信號后會按照預先設定的規則進行自動控制操作，支持對物聯網監測的聯動，支持預設時間和運行周期，到達預設條件后系統將自動操作現場設備完成控制動作。用戶能夠運用自己的管理理念、管理方法實現信息智能化監測和自動化操作，通過整合內外部資源，提高利用率。

2.水肥一體化管理系統

水肥一體化管理系統采用自動遙控技術，實現農田作物的實時數據采集，包括作物生理、土壤濕度和土壤含水量等參數的自動收集、傳輸和分析，并向用戶簡單直觀地顯示數據和圖形，根據種植作物的需要提供各種警告信息。水肥一體化管理系統是將農業灌溉與農業施肥融為一體的新技術，根據作物對水、肥的不同需求，對灌溉和施肥進行定期、定量控制，可用于連作溫室、太陽能溫室、溫室大棚、農田等灌溉作業，節約時間、人力、物力，提高生產效率。

3.無線電動導航微型耕、種、運一體機

主機參照耕寬960毫米、功率2.02千瓦、方便作業的“前置式歐美型四驅微耕機”技術參數，研發或選用適宜的2千瓦直流無刷電摩低速電機1臺、48V20AH鋰電池2組，實現清潔能源動力和無線操控，并加配無極變速、轉向裝置與機架；微型攝像導航器，使設備自行調整轉向而直線行走（人可離機輔控）；應用成熟的旋耕機部件、起壟器部件、播種器部件、微型拖斗部件，以通用傳動軸來快速更換不同作業部件。

4.農產品溯源系統

農產品溯源系統通過對農業生產環境實時監測，利用局部網絡或互聯網等通信技術，把采集到的信息實時傳輸到服務器，實現信息化、遠程管理控制；同時，在儲藏、運輸、銷售階段采用二維碼或者RFID射頻技術，對各階段進行數據記錄。