基于物聯網的智能中藥種植系統設計

文/任真

當前我國醫療市場中對于中藥材的需求量逐年增大，使各地區都在積極開展適宜的中藥材種植。不同中藥材的生長對于溫度、濕度、關照以及水分等條件都有不同要求，同時其生長環境也會直接影響產品的產出質量。傳統中藥材種植領域的種植模式造成大量的人力資源和物力資源的浪費，藥材的可種植范圍也相對有限，基于物聯網的現代種植技術應用于中藥種植領域，能夠根據中藥材的生長需求對外界環境以及生長相關因素進行人為干預，以保證外界環境能持續滿足中藥材的生長需要，一方面能夠保證中藥材的種植質量，另一方面也能夠拓展中藥材的可種植范圍，促進中藥種植的規模化、標準化發展。

1 物聯網技術在智能中藥種植領域的應用優勢

傳統中藥種植作業需要耗費大量的人力資源，種植和耕作過程需要耗費大量精力，缺乏種植經驗也成為很多人想進入到中藥種植領域但是有不敢貿然行動的重要原因，當前農村勞動力的年齡結構逐漸老化，在精力與體力上都體現出諸多局限，導致中藥種植行業一直不溫不火，同時市場領域的中藥產品質量也參差不齊，為促進中藥種植行業的可持續發展，急需新型種植技術的引入，改變傳統種植和作業模式存在的諸多弊端與局限。

應用物聯網技術設計智能中藥種植系統，可以有效提升中藥種植技術應用水平，數據庫平臺中收錄優質種植經驗，農戶可以在客戶端中進行相關種植信息的查詢，相關專業技術人員還能夠與農戶進行問答互動，回答農戶在種植活動中遇到的問題，后臺管理人員定期對數據信息平臺進行更新，將農戶的常見問題形成統一的種植學習材料，提升農戶的種植技術。同時農戶還可以在智能終端監控中藥材生產環境的相關指標，種植地中應用物聯網技術形成有關溫度、濕度、關照、氧飽和度、二氧化碳含量的信息集采系統，農戶可以根據相關數據確定相應的種植技術應用，以保證外界環境能夠持續滿足中藥材的生長需要，減少農戶在種植監管中的精力投入，同時保證藥材種植質量。

2 基于物聯網的智能中藥種植系統設計

2.1 智能中藥種植系統設計需要應用的技術

2.1.1 嵌入式系統

嵌入式系統為一種具有特定功能的計算機系統，需要嵌入到受控器件內部，為控制、監視、輔助各種設備、機器的運作秩序提供技術支持，與通用計算機系統相比，嵌入式系統主要體現其特定任務的執行功能。

2.1.2 Android系統

Android系統是能夠應用于行動設備、基于Linux核心的基礎的開放原始碼軟件操作系統，Andriod操作系統上能夠開發和應用第三方應用程序。

2.1.3 傳感器

傳感器能夠接受外界信息、外界刺激，并將信息刺激所產生的反應在組件中得以體現。傳感器是現代自動化技術發展的關鍵，物聯網技術應用的傳感器可以針對所要檢測的信息進行信息收錄及信息傳導，針對中藥材種植而言，主要需要感測土壤和空氣中的溫度、濕度、光照度等信息，并將信息進行模擬信號處理，應用數字傳輸的形式傳導至信息收錄裝置中。

2.1.4 繼電器

繼電器屬于電子控制組件，其主要應用原理為利用較小電源去控制較大電源裝置的控制開關，能夠在電子回路中負責電源控制、電路轉換以及安全保護等功能。

2.2 基于物聯網的智能中藥種植系統設計

為實現對于中藥材種植的智能監控，開發者可以將Android系統作為應用的開發和設計平臺，物聯技術終端收集的相關信息能夠發送到使用者的手持終端設備中，進而實現對相應指標的動態監控。用戶也可以在手持終端中對數據進行設定，當集采信息不在自動化控制端的信息自動化控制取件時，便能夠發布提示信息，用戶可以應用自動控制系統進行自控操作，對種植環境的溫度、濕度以及關照設施進行調整，以保證種植環境處于最佳狀態。

2.2.1 種植環境感測

種植環境檢測功能主要應用溫度傳感器、濕度傳感器或者亮度傳感器，對種植環境中的相關數據進行收集，在實體感知端能夠收錄并控制相應數據，傳感器可以將相應信號轉化為數據的形式，通過無線通信網絡進行數據傳輸，為智能控制和調節種植環境奠定基礎。

2.2.2 調節種植環境

智能操控端需要體現對種植環境的遠程操控功能，在系統中設計調節裝置，應用繼電器實現對LED燈、供水閥、加熱器的遠程管控，以實現對亮度、濕度與溫度的人為調節。

2.2.3 手持裝置設計

手持裝置設計主要需要具備數據查詢、數據接收、裝置控制等應用功能，安裝Eclipse開發環境與Google官方所提供的Android SDK，接口以XML語法來設計Layout，并作出與用戶互動的Android操作系統的操作界面。操作系統中設定多層次結構，保證系統的可操作性以及運行的穩定性。

3 結語

智能中藥種植系統需要借助物聯網技術的應用，體現對于中藥種植的智能化監控管理功能，嵌入式系統、Android系統、傳感器、繼電器等技術設備為種植系統的技術支撐，系統設計需要考量種植環境感測、調節種植環境、手持裝置設計等因素，保證系統智能監控功能的實現。現代中藥種植領域需要重視智能化技術、物聯網技術的應用，以不斷提升產品質量，降低產品種植成本，促進行業的科學發展。