物聯網技術在農業溫室大棚中的應用研究探析

李鑫

摘 要 現如今，網絡通訊技術發展迅猛，促使農業信息化需求日漸迫切，基于此社會越來越重視物聯網技術在農業領域中的應用。本文簡單介紹了物聯網技術的相關概念，對其在農業溫室大棚中的應用進行了詳細的研究與分析。

關鍵詞 物聯網技術；農業溫室大棚；應用研究

當下按照農業農村信息化的發展規劃，我國需致力于現代化設施農業的發展，促進農業產業化經營，促進農業生產信息化水平的顯著提高。物聯網技術的發展在一定程度上能夠為信息化農業或智能農業的實現提供必要條件。所謂物聯網主要是在各種日常用品中加入短距離的移動收發器，形成一種新的交流方式，在任何時間、地點都能夠實現信息的交互。物聯網憑借自身特點、優勢在采集設施農業環境信息、監測、生產意外情況預警、農作物長勢等領域都獲得廣泛應用[1]。

1 物聯網介紹

物聯網作為互聯網的延伸與擴展，在計算機互聯網基礎上采用智能化終端技術可全面感知、自動識別、智能處理各種事物，由此能夠實時共享信息。在農業信息化和智能農業領域，物聯網技術具有顯著優勢，能夠對農作物的生產環境情況進行實時監視，對各種環境參數進行有效的檢測與控制。

2 智能溫室大棚設計

設計智能溫室大棚的目的在于采用傳感設備可對溫室大棚生產過程中的信息數據進行實時采集，便于對大棚內的生產環境進行有效控制，制定科學的農事操作建議。

2.1 體系結構

根據現有無線傳感網絡制定科學的體系結構，向上、向下分別添加信息應用層、信息感知層，即基本結構主要有三層（信息感知層、信息網絡層與應用層）。

信息感知層在最底層，在農業大棚中通過部署各種各樣的設備，如傳感器、攝像頭、RFID接收端與發射端，大棚內的各種環境參數信息都能夠進行實時的采集，如光照度、土壤與環境溫濕度等，便于對農作物的具體生長情況與設施使用情況等進行準確的監測。信息網絡層便于對感知層所采集到的各項數據信息進行處理與傳遞，可對無線傳感網、互聯網進行充分應用，有機融合有線網絡與無線網絡，可靠的傳輸視頻與監測數據，為整個農業物聯網系統提供充足的網絡支撐。信息應用層通過終端與人之間的交互，可使最終用戶以圖表的形式展示信息網絡層的整合、存儲以及分析，便于更好的實現各種功能，如分析數據、控制設備、監控視頻等[2]。

2.2 控制流程

智能溫室大棚系統的使用可依賴于數據采集與設備控制，在遠程控制農業機械設備的泰勒公式，還能夠科學的清理、分析、存儲傳感器所采集到的數據，然后向用戶展示。

2.3 物聯網技術的集成應用

2.3.1 數據采集技術

在智能溫室大棚中設置相關設備時，如傳感器、溫濕度傳感器、二氧化碳與光照傳感器等，需將農作物的生長特點、種類和傳感器的作用范圍充分結合起來，對大棚內的環境信息進行實時采集。經RFID無線射頻裝置與WSN無線傳感器網絡可將采集到的信息實時的向嵌入式物聯網管的數據分析獲取單元傳遞，然后采用物聯網對相關數據進行分析處理，然后上報給服務器[3]。

2.3.2 設施控制技術

在大棚中具有相關農業設備，如噴灌和采光等，自動化控制板建設配電箱附近，農業設備可實現自動、手動控制。

通過處理系統信息感知層所采集到的數據之后，相比較于服務器內部事先設定好的數據庫，按照所設定的參數，農業設備開關控制指令可由物聯網關服務器發出。通過物聯網網關與無線傳感網絡可向農業設備控制節點反饋控制節點，進而能夠有效的控制各個設備，如閥門、風機、噴灌、溫度調節等，便于智能化的調控溫室環境。

2.3.3 視頻監控技術

攝像機可安裝在大棚的入口處與溫室兩側的中央，通過采集視頻圖像可便于隨時開展遠程視頻監控，對農作物的長勢情況進行仔細查看，從而能夠提供一定的資料便于更好的開展生產科研，且能夠更好的監控大棚內的各種情況。關于視頻監控采用的主要是流媒體技術，關于視頻的轉發與分發可通過架設流媒體服務器實現，從而能夠更好的完成視頻的多路輸入與輸出[4]。

2.3.4 終端用戶應用技術

智能手機、PC機、PDA和便攜電腦為大棚的應用終端。為做好日常維護與管理工作可通過架設B/S結構應用服務器的方式，從而可為不同用戶提供相應的門戶頁面，發布應用程序通信。

用戶管理、設備信息管理與種植交流是為終端用戶所提供的應用。其中用戶管理模塊在于用戶的增加、刪除、權限管理；設備信息管理模塊則在于管理大棚、傳感器以及農業設備信息；種植交流模塊包含較多內容，如顯示供求信息、專家論壇、聊天工作等[5]。

環境感知是智能溫室大棚應用物聯網技術的重要基礎，傳統溫室大棚中關于各項農事的判斷，農民只能借助自身經驗，極易造成錯誤的判斷，從而會極大的浪費資源或造成不可估量的損失。在大棚內通過部署各種設備便于對各項數據進行實時的采集，如溫度、濕度、二氧化碳濃度以及光照強度等，在此基礎上開展灌溉、采光、施肥等各種工作，以此有助于農作物生長環境的改善，更好的進行農業生產。

3 結束語

物聯網技術在溫室大棚中應用可有效解決傳統農業溫室大棚中的各種問題，如資源浪費和精確性較低等，智能溫室大棚系統的特點集中體現在實時性強、數據精確以及節約資源等，可對大棚內的各種環境參數進行實時的監測，對相關農業設備進行有效控制，從而有助于實現溫室大棚的自動化與智能化，能夠更好的促進農業信息化的可持續發展。

參考文獻：

[1]付友生，劉雪麗.物聯網技術在溫室大棚中的應用[J].現代化農業，2018（03）：59-60.

[2]張燁.物聯網技術在溫室大棚蔬菜生產中的應用[J].農業工程技術，2018，38（08）：28.

[3]鄒承俊.物聯網技術在蔬菜溫室大棚生產中的應用[J].物聯網技術，2013，3（08）：18-21+24.

[4]張丹，王建華，吳玉華.物聯網技術在農業溫室大棚中的應用研究[J].安徽農業科學，2013，41（07）：3218-3219+3246.

[5]陳靜.物聯網技術在日光溫室大棚中的應用研究[J].科技信息，2012（36）：578-579.