關于物聯網技術在無土栽培中的應用

吳榮奎

近年來，隨著科學技術的快速發展，物聯網技術得到了越來越廣泛的應用。我國對無土栽培技術的應用起步較晚，目前無土栽培技術雖然發展迅速，但相較于國際上的先進水平尚有一定的差距，總體上信息化管理水平不足，智能化水平較低。在無土栽培過程中，應用物聯網技術能夠推動我國農業生產朝著智能化以及精準化的發現發展。

1、物聯網技術在無土栽培中的發展狀況

無土栽培技術的快速發展，在很大程度上改變了傳統農業生產方式，推動了農業信息化的發展。在上世紀30年代，西方發達國加便開始應用此項技術。在上世紀70年代左右，營養液膜技術得到了比較廣泛的推廣，該技術以其自身成本低等方面的優勢得到了比較廣泛的應用，并取得了十分顯著的應用效果。近年來，以美國和日本等發達國家為代表，在無土栽培方面取得了較大的成效，無論是對無土栽培技術的應用范圍，還是對無土栽培技術的應用面積，都在不斷增加，無土栽培在農業種植中所占的比重不斷增加。通過應用無土栽培技術，可以在很大程度上節省種植的空間，并且應用無土栽培技術所生產的農產品質量較高，可以為人們提供更加綠色無污染的農產品，這對于保障人們的食品安全具有至關重要的意義。尤其在生產反季節農產品以及種植名貴花卉等方面，無土栽培技術的優勢更加明顯，這使得無土栽培技術的經濟效益較高。我國為了推動無土栽培技術的發展，積極研究研究無土栽培技術與現代化信息技術的結合，進而能夠對相關指標進行自動化的測定以及自動化的控制，使無土栽培技術得到更好的發展與應用。隨著國家的高度重視，近年來，我國在無土栽培技術方面也取得了突破性的進展。隨著人們生活水平的不斷提升，人們對食品安全問題的重視程度越來越高，這一方面有力的推動了無土栽培技術的發展，另一方面也為無土栽培技術提出了更高的要求。但我國在無土栽培技術方面尚處于起步階段，其發展還不夠成熟與完善，并且相關的人才、資金以及設備動也存在不足的情況，對現代信息技術的聯系也不夠密切，這些不僅嚴重影響了無土栽培技術的發展，而且也會在很大程度上限制無土栽培技術的推廣與應用，進而會給我國現代農業技術的發展帶來不利影響。

2、物聯網技術在無土栽培中的應用

（1）無土栽培環境條件的感知

傳感器設備與數據信息采集層共同組成了物聯網感知層，信息采集層是物聯網感知層的重要組成部分，主要包括紅外線傳感器、溫度以及濕度傳感器、攝像頭、營養濃度感應器以及PH感應器等組成，通過信息采集層可以對無土栽培設備中的營養濃度、溫度、濕度以及PH值等進行采集，而且可以將所采集到的各項信息轉化為物理世界的信息。這可以幫助人們及時、全面的掌握無土栽培過程中的各項信息指標。

（2）無土栽培環境信息的處理

通過物聯網感知層，可以對無土栽培過程中的各項指標信息進行采集，所采集的信息通過自組織傳感網絡，可以直接傳輸至網絡層。網絡層對所受到的信息進行識別，并將所識別的信息進行格式轉化，最后通過網絡中間層將轉化的完成的信息傳輸至應用層，進而實現物聯網感知層、網絡層以及應用層三個層次機構的連接。

（3）無土栽培環境的調控

應用無土栽培技術可以生產不同的農產品，但不同農作物對環境會有不同的要求，這就需要根據農作物的實際需求來提前設定相應的栽培環境指標。這些環境指標主要包括無土栽培設施中的二氧化碳的濃度、無土栽培設施中的濕度、無土栽培設施中的溫度、無土栽培設施中的光照、無土栽培設施中的養分濃度等。除此之外，還包括室外的氣候條件等。通過對栽培環境指標的設定，進而為無土栽培植物提供一個更加適合生長的環境，使其得到健康的生長，進而提升其產量和品質。感知層能夠對無土栽培設施中的各項指標數據進行信息采集，然后由網絡層對信息進行傳遞，進而實現了對無土栽培環境的實時監控，幫助人們及時了解和掌握相關的數據信息，進而能夠對無土栽培環境進行調節，使其始終保持在植物最有利的生長環境。除此之外，對植物生長環境指標的設定，還需要根據植物的不同生長階段設定不同的環境指標，植物不同生長階段對環境指標的要求也不相同，用戶需要根據植物的生長階段來科學、合理的設定環境指標。

3、在無土栽培中應用物聯網技術的前景

隨著物聯網技術的應用和推廣，使其在農業生產以及農產品的銷售等方面發揮著越來越重要的作用，在很大程度上改變了傳統農業的發展模式，推動這農業朝著高效化以及智能化的方向發展。在無土栽培過程中對物聯網技術的應用，是無土栽培技術與物聯網技術的結合，有利于農業現代化的發展，在未來必將得到更加廣泛的應用。物聯網技術在無土栽培過程中的應用，在很大程度上提升了無土栽培的智能化程度，這不僅可以降低無土栽培過程中的人力勞動，而且有助于提升無土栽培的質量，進而使無土栽培能夠生產出更多綠色無污染的農產品，這對于保障人們的食品安全具有十分重要的意義。另外，物聯網技術在無土栽培中的應用，還可以實現對無土栽培環境的智能化控制，進而使無土栽培環境更加符合不同植物以及植物不同生長階段的需求，進而實現了農業生產的精準化種植，促進了現代農業的發展。所以，物聯網技術在無土栽培中的應用有著十分廣闊的前景和發展空間。

綜上所述，相較于國際上的發達國家，我國在物聯網農業技術方面的發展起步較晚，雖然目前的發展速度較快，但與發達國家尚有一定的差距。因此，我們應應加強物聯網技術的研究，推動物聯網技術在無土栽培中的應用，實現農業生產過程中的精準化種植。

（作者單位：314500浙江省桐鄉市梧桐街道辦事處農經服務中心）