薛小松

（江蘇農(nóng)林職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程系，江蘇 句容212400）

農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)在草莓大棚中的應(yīng)用

薛小松

（江蘇農(nóng)林職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程系，江蘇 句容212400）

農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)在草莓大棚種植中的應(yīng)用，就是在農(nóng)業(yè)大棚中使用大量的傳感器節(jié)點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)部署的傳感器節(jié)點(diǎn)實(shí)時(shí)采集信息，從而幫助果農(nóng)準(zhǔn)確地獲取大棚中的各種環(huán)境參數(shù)，并通過(guò)相應(yīng)的控制設(shè)備進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而提高生產(chǎn)效率。

物聯(lián)網(wǎng)；傳感器；大棚；農(nóng)業(yè)

1 草莓大棚中的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)構(gòu)成

草莓營(yíng)養(yǎng)豐富，口味好，深受廣大消費(fèi)者的喜愛(ài)。發(fā)展草莓大棚生產(chǎn)是發(fā)展高效農(nóng)業(yè)，促進(jìn)農(nóng)民致富。草莓大棚的使用是為了改善草莓的生長(zhǎng)環(huán)境，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)可以對(duì)大棚中的種植環(huán)境進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)，大棚中的自動(dòng)控制設(shè)備可以根據(jù)傳感器節(jié)點(diǎn)獲取的信息對(duì)環(huán)境參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，從而保證草莓處于最佳的生長(zhǎng)狀態(tài)。

1.1 傳感器節(jié)點(diǎn)

草莓大棚中部署的傳感器節(jié)點(diǎn)主要有：空氣溫濕度傳感器、土壤溫濕度傳感器、二氧化碳傳感器等。這些傳感器節(jié)點(diǎn)采集到數(shù)據(jù)后可以通過(guò)無(wú)線(xiàn)信號(hào)傳送給協(xié)調(diào)器，再有協(xié)調(diào)器上傳到控制端。也可以通過(guò)有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸，通過(guò)云服務(wù)器可以隨時(shí)隨地進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取。

1.2 控制設(shè)備

物聯(lián)網(wǎng)草莓大棚中同時(shí)安裝了不同的控制設(shè)備，主要設(shè)備有：通風(fēng)設(shè)備、加熱設(shè)備、灌溉設(shè)備等。

2 物聯(lián)網(wǎng)大棚工作原理

2.1 溫度控制

傳感器節(jié)點(diǎn)檢測(cè)到數(shù)據(jù)后，傳送給控制端，控制端會(huì)根據(jù)系統(tǒng)中設(shè)定的安全值范圍自動(dòng)判斷是否開(kāi)啟控制設(shè)備。比如：草莓的最佳生長(zhǎng)溫度是20～25℃，大棚中的空氣溫度傳感器檢測(cè)到溫度過(guò)高時(shí)，控制系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)發(fā)出指令打開(kāi)大棚的通風(fēng)設(shè)備進(jìn)行通風(fēng)；當(dāng)溫度回到安全值時(shí)，通風(fēng)設(shè)備會(huì)自動(dòng)關(guān)閉。這樣能及時(shí)控制草莓的生長(zhǎng)環(huán)境，保證草莓處于最佳的生長(zhǎng)狀態(tài)，解放了果農(nóng)，提高生產(chǎn)效率。

2.2 光照度、二氧化碳控制

光照度，空氣中二氧化碳的含量都影響著草莓的光合作用，通過(guò)檢測(cè)，在大棚中適當(dāng)?shù)嘏囵B(yǎng)食用菌或者通過(guò)肥料，來(lái)控制大棚中的二氧化碳濃度，同時(shí)可以通過(guò)控制大棚上層的遮陽(yáng)設(shè)備控制光照度，從而保障草莓處于最佳生產(chǎn)狀態(tài)。

2.3 土壤水量控制

土壤含水量是指土壤中所含水分的比例，草莓生長(zhǎng)最適宜的土壤含水量為16%～20%，并且在不同的生長(zhǎng)時(shí)期對(duì)土壤含水量要求不同。通過(guò)土壤含水量傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)草莓生長(zhǎng)土壤的含水量，并通過(guò)給排水設(shè)備進(jìn)行控制，能保證草莓在不同的生長(zhǎng)期都處在最佳狀態(tài)。

3 如何提高物聯(lián)網(wǎng)在草莓大棚中的應(yīng)用效果

3.1 降低建設(shè)成本

我國(guó)目前農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)還處在初級(jí)階段，設(shè)備的使用成本相當(dāng)高，目前物聯(lián)網(wǎng)大棚主要用在一些示范性基地，主要靠政府扶持。想要進(jìn)一步向果農(nóng)推廣比較困難。另一方面果農(nóng)基本都是農(nóng)民，傳統(tǒng)思想保守，不愿意投入過(guò)多的資金用于改善設(shè)備。這就需要政府加大對(duì)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)方面的扶持和投入，降低果農(nóng)的使用成本。

3.2 建立有效的運(yùn)行機(jī)制

農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)大棚集成了很多現(xiàn)代化的設(shè)備，整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)對(duì)技術(shù)要求較高，在系統(tǒng)建設(shè)完成后，為了保證系統(tǒng)能夠有效地運(yùn)行，必須要有相應(yīng)的技術(shù)人員進(jìn)行后期維護(hù)和檢測(cè)，這就需要一套完整的運(yùn)行機(jī)制提供保障。然而，由于農(nóng)村條件相對(duì)惡劣，暫時(shí)還沒(méi)有形成一套完整的體制，這就會(huì)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)大棚建設(shè)的推進(jìn)帶來(lái)后期的障礙，因此需要相關(guān)部門(mén)規(guī)范農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)、維護(hù)和使用，從而保證物聯(lián)網(wǎng)大棚的使用效率。

3.3 人才的培養(yǎng)

我國(guó)現(xiàn)階段的果農(nóng)普遍文化水平較低，農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)作為新興科學(xué)技術(shù)，涉及到信息、網(wǎng)絡(luò)、控制科學(xué)，對(duì)新型農(nóng)業(yè)人才的要求較高。所以需要相應(yīng)農(nóng)業(yè)部分加大對(duì)新型農(nóng)業(yè)人才的培養(yǎng)，積極鼓勵(lì)更多的高素質(zhì)人群到農(nóng)村去服務(wù)。

4 其他功能

草莓大棚還可以安裝多個(gè)高清攝像頭，可以實(shí)時(shí)監(jiān)控草莓的生長(zhǎng)狀況。監(jiān)控草莓的生長(zhǎng)狀況，其中包括對(duì)草莓病蟲(chóng)害的發(fā)生進(jìn)行預(yù)測(cè)，通過(guò)智能計(jì)算實(shí)現(xiàn)預(yù)報(bào)，提示工作人員做好防治工作。高清監(jiān)控還可以根據(jù)草莓的果形、顏色來(lái)預(yù)測(cè)各個(gè)階段的生長(zhǎng)狀況和成熟度，從而提示果農(nóng)進(jìn)行采摘，保證收成。

5 小結(jié)

農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)作為新興技術(shù)，能有效提高草莓的生長(zhǎng)效率，增加果農(nóng)的收入。但同時(shí)又存在設(shè)備成本過(guò)高的矛盾，還有很多問(wèn)題需要去解決。既需要國(guó)家的大力支持，又需要更多的人才和技術(shù)的支持，只有這樣才能更好的發(fā)展新興農(nóng)業(yè)，促進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展。

［責(zé)任編輯：張濤］

薛小松（1988.04—），男，漢族，助教，研究方向?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)。