張杰

摘要：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是當(dāng)今比較火熱的一種新技術(shù)，它按照約定的協(xié)議將任何物品或者人與互聯(lián)網(wǎng)連接，實現(xiàn)智能化監(jiān)測、控制和管理。本文主要研究物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用。首先，討論了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的現(xiàn)狀；其次，討論了基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)和系統(tǒng)設(shè)計；最后，對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中的應(yīng)用進行總結(jié)。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；智能農(nóng)業(yè)；傳感器

中圖分類號：TP393.03 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2018）09-0037-01

物聯(lián)網(wǎng)是當(dāng)前世界上備受關(guān)注的、涉及多學(xué)科的、高度交叉的、知識高度集成的前沿?zé)狳c研究領(lǐng)域，該技術(shù)融合了射頻技術(shù)、紅外技術(shù)、傳感器技術(shù)、ipv6技術(shù)、云計算技術(shù)等先進的技術(shù)。該概念最早在1999年由美國麻省理工學(xué)院的自動識別實驗室提出，該概念雖然是一種新的概念，但是物聯(lián)網(wǎng)仍是一種建立在互聯(lián)網(wǎng)上的泛在網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)所具有的全方位感知、可靠傳遞信息、智能化控制、多種數(shù)據(jù)相互融合的特點使得該技術(shù)被多個領(lǐng)域廣泛使用，比如交鐵路通、智能家居、智能物流、智能農(nóng)業(yè)、智能醫(yī)療衛(wèi)生、智能電網(wǎng)、土木建筑、工業(yè)、軍事、辦公自動化等。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，它還將被拓展到越來越多的應(yīng)用領(lǐng)域。本文主要討論物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用。

1 關(guān)鍵術(shù)語

1.1 物聯(lián)網(wǎng)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)雖然是一個新的概念，但是它并未離開互聯(lián)網(wǎng)，它通過各種各樣的海量傳感器采集底層信息數(shù)據(jù)，然后通過物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與互聯(lián)網(wǎng)融合并及時準(zhǔn)確地將信息傳輸給管理中心，以適應(yīng)不同用戶的需求。物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的技術(shù)有射頻技術(shù)、zigbee技術(shù)、wife技術(shù)等。截止目前，物聯(lián)網(wǎng)的定義并為明確給出，第一次是在1999年由麻省理工學(xué)院Auto-ID研究中心提出，主要強調(diào)的是通過射頻技術(shù)在互聯(lián)網(wǎng)上自動識別物體，實現(xiàn)信息共享與交換；第二次是在2005年由國際電信聯(lián)盟報告中提出，主要強調(diào)除了射頻技術(shù)，物聯(lián)網(wǎng)還用到了傳感器技術(shù)、納米技術(shù)、智能終端技術(shù)，實現(xiàn)無所不在的網(wǎng)絡(luò)；第三次是在2008年由歐洲智能系統(tǒng)集成技術(shù)平臺報告中提出，主要強調(diào)rfid技術(shù)應(yīng)用和智能處理；第四次提出是在2009年由歐盟關(guān)于RFID的研究報告中提出，主要強調(diào)RFID和物聯(lián)網(wǎng)的自組網(wǎng)和自配置能力。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分，在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，將原用戶端端延伸和擴展到任何物品與物品間的通信。

1.2 智能農(nóng)業(yè)

智能農(nóng)業(yè)是指在相對可控的環(huán)境下，采用工業(yè)化生產(chǎn)，實現(xiàn)集約高效可持續(xù)發(fā)展的現(xiàn)代化超前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式，即使農(nóng)業(yè)先進設(shè)施與陸地相配套，具有高度的技術(shù)規(guī)范和高效益的集約化規(guī)模經(jīng)營的生產(chǎn)方式，將科研、生產(chǎn)、加工、銷售于一體，實現(xiàn)周年性、全天候、反季節(jié)的企業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)。智能農(nóng)業(yè)以現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)設(shè)施為依托，將農(nóng)業(yè)工程、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)集為一體，具有科技含量高、產(chǎn)品附加值高、土地產(chǎn)出率高、勞動生產(chǎn)率高、經(jīng)濟效率高等特點。智能農(nóng)業(yè)最大的特色就是采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實現(xiàn)農(nóng)作物生長環(huán)境與農(nóng)業(yè)管理者和農(nóng)業(yè)大棚智能控制設(shè)備之間的聯(lián)系，達(dá)到信息化管理和監(jiān)控。

2 智能農(nóng)業(yè)系統(tǒng)

2.1 需求分析

目前，智能農(nóng)業(yè)系統(tǒng)主要面向農(nóng)作物生長環(huán)境，采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對農(nóng)業(yè)溫室大棚室內(nèi)溫度、土壤濕度、二氧化碳濃度、空氣濕度、人員以及光照等環(huán)境參數(shù)進行實時自動檢測與調(diào)節(jié)，系統(tǒng)內(nèi)各個環(huán)境參數(shù)指標(biāo)可根據(jù)用戶需求和農(nóng)作物生長需要，隨時進行修改。智能農(nóng)業(yè)系統(tǒng)可通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)自動開啟或者關(guān)閉指定設(shè)備，創(chuàng)造植物生長的最佳環(huán)境，滿足溫室作物生長發(fā)育的需求，以達(dá)到增加農(nóng)業(yè)溫室大棚農(nóng)作物產(chǎn)量和提高勞動生產(chǎn)率的目的。智能農(nóng)業(yè)系統(tǒng)主要實現(xiàn)兩大功能，分別是信息采集和控制。

信息采集由傳感器實現(xiàn)，傳感器將采集的各類實時信息通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)傳輸?shù)接嬎銠C系統(tǒng)。系統(tǒng)用到的傳感器有紅外人體傳感器、煙霧傳感器、溫濕度傳感器，其中，紅外傳感器能夠檢測檢測溫室大棚的人體，并將信息發(fā)送給管理者；煙霧傳感器能夠檢測溫室大棚的二氧化碳濃度，超過一定限制將信息發(fā)給管理者；溫濕度傳感器能夠檢測溫室大棚的溫濕度，將信息發(fā)給管理者。

控制體現(xiàn)了智能化，包括本地控制和遠(yuǎn)程控制，本地控制是指通過網(wǎng)絡(luò)開關(guān)實現(xiàn)農(nóng)業(yè)溫室大棚設(shè)備的智能控制，遠(yuǎn)程控制是指通過遙控器、電話、手機、電腦來實現(xiàn)農(nóng)業(yè)溫室大棚各種設(shè)備的遠(yuǎn)距離控制。控制由計算機系統(tǒng)實現(xiàn)，計算機系統(tǒng)顯示、分析、統(tǒng)計數(shù)據(jù)后，根據(jù)農(nóng)業(yè)管理者需求對農(nóng)業(yè)溫室大棚環(huán)境進行本地或遠(yuǎn)程控制?？刂撇僮髦饕修r(nóng)業(yè)溫室大棚天窗的控制、遮陽系統(tǒng)的控制、風(fēng)扇控制、噴水控制等。

2.2 系統(tǒng)設(shè)計

整個系統(tǒng)分感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層三層設(shè)計，其中，感知層由各種傳感器及傳感器網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，包括溫度傳感器、濕度傳感器、光照傳感器、二氧化碳濃度傳感器等，用于感知、識別和捕捉農(nóng)業(yè)溫室大棚的環(huán)境信息；網(wǎng)絡(luò)層由互聯(lián)網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)構(gòu)成，用于傳遞和處理感知層捕捉的信息；應(yīng)用層是互聯(lián)網(wǎng)和農(nóng)業(yè)管理者接口，比如上位機和手機app應(yīng)用軟件，農(nóng)業(yè)管理者可通過看和聽觀測農(nóng)業(yè)溫室大棚環(huán)境，并根據(jù)實際需要控制智能平臺做出相關(guān)的操作。智能農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的控制部分是通過繼電器控制USB接口，進而控制各種設(shè)備。

3 結(jié)語

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為農(nóng)作物生長提供了綜合的生態(tài)信息自動監(jiān)測平臺，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能農(nóng)業(yè)系統(tǒng)可實時準(zhǔn)確地將農(nóng)作物生長環(huán)境信息快速地傳遞給管理者，并通過計算機系統(tǒng)幫助管理者分析數(shù)據(jù)和控制設(shè)備，可以說，該技術(shù)為農(nóng)作物生長提供了綜合的生態(tài)信息自動監(jiān)測平臺，記錄了現(xiàn)場情況以保證農(nóng)業(yè)溫室大棚環(huán)境平衡，適宜農(nóng)作物生長。

參考文獻(xiàn)

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