李燦彬 禤東樺 陸志恩

摘 ? ?要：隨著現(xiàn)代物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展速度越來越快，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開始被應(yīng)用到監(jiān)控植物生長(zhǎng)的領(lǐng)域中。可以用大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)農(nóng)作物的生長(zhǎng)狀況進(jìn)行監(jiān)控，加強(qiáng)對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)狀況信息的整合，從而實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物整個(gè)生長(zhǎng)過程的自動(dòng)化。植物在生長(zhǎng)的過程中利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)加強(qiáng)對(duì)其監(jiān)控，可以及時(shí)捕捉植物在生長(zhǎng)過程中遇到的問題，并及時(shí)提出解決方案和措施。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)收集植物生長(zhǎng)的信息，并將植物生長(zhǎng)的信息傳輸?shù)胶笈_(tái)，可以根據(jù)這些信息，對(duì)植物的生長(zhǎng)狀況進(jìn)行分析，提出相應(yīng)的改革措施，使植物的生長(zhǎng)狀況更好。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù);植物生長(zhǎng);監(jiān)控系統(tǒng)

文章編號(hào)：1005-2690（2021）24-0121-02 ? ? ? 中國(guó)圖書分類號(hào)：TN929.5;S126 ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

1 ? 利用傳統(tǒng)裝置對(duì)農(nóng)作物的生長(zhǎng)狀況進(jìn)行監(jiān)控存在的問題

利用傳統(tǒng)裝置對(duì)農(nóng)作物的生長(zhǎng)狀況進(jìn)行監(jiān)控，主要是監(jiān)控農(nóng)作物在生產(chǎn)過程中的施肥狀況和農(nóng)作物在生長(zhǎng)中光合作用的強(qiáng)弱。

1.1 ? 對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)狀況監(jiān)控不到位，容易造成損耗

肥料作為農(nóng)作物生長(zhǎng)必需的營(yíng)養(yǎng)元素，對(duì)農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量起到十分重要的作用。在農(nóng)作物的實(shí)際生長(zhǎng)過程中，施肥過多會(huì)對(duì)農(nóng)作物的生長(zhǎng)環(huán)境造成一定的污染;施肥不夠會(huì)使農(nóng)作物無法及時(shí)補(bǔ)充其生長(zhǎng)所需的微量元素。在利用傳統(tǒng)裝置對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)過程中的施肥狀況進(jìn)行監(jiān)控時(shí)，傳統(tǒng)裝置不能準(zhǔn)確掌握農(nóng)作物在不同季節(jié)和不同生長(zhǎng)情況下所需的施肥量，在很大程度上會(huì)造成成本的損耗。

1.2 ? 對(duì)農(nóng)作物的光合作用強(qiáng)弱進(jìn)行監(jiān)控存在一定的誤差

在利用傳統(tǒng)裝置對(duì)農(nóng)作物光合作用的強(qiáng)弱進(jìn)行監(jiān)控時(shí)，需要人工提取農(nóng)作物的葉綠素并對(duì)農(nóng)作物進(jìn)行光合作用，利用試驗(yàn)的方法進(jìn)行分析和檢測(cè)[1]。在人工測(cè)量農(nóng)作物的光合作用強(qiáng)弱時(shí)，會(huì)存在一定的誤差，不能準(zhǔn)確判斷出農(nóng)作物在不同天氣、不同季節(jié)的生長(zhǎng)狀況和光合作用。

1.3 ? 不利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中推廣和應(yīng)用

在監(jiān)控的過程中，獲得的信息不夠準(zhǔn)確，而且對(duì)農(nóng)作物在生長(zhǎng)過程中光合作用強(qiáng)弱進(jìn)行監(jiān)控時(shí)存在很大的誤差，其人工操作也具有一定的復(fù)雜性和不確定性。利用傳統(tǒng)裝置對(duì)農(nóng)作物的生長(zhǎng)過程進(jìn)行監(jiān)控，很難在實(shí)際的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中推廣和應(yīng)用。

2 ? 利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)植物生長(zhǎng)過程進(jìn)行監(jiān)控設(shè)計(jì)的原理

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和大數(shù)據(jù)發(fā)展越來越快，把物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和大數(shù)據(jù)引入到對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)過程的監(jiān)控中，需要考慮到農(nóng)作物生長(zhǎng)的具體特征，并基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和大數(shù)據(jù)的框架在農(nóng)作物生長(zhǎng)的農(nóng)田中建立完整的監(jiān)控體系。應(yīng)提升對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)的監(jiān)控水平，并加強(qiáng)對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)過程的智能化分析。同時(shí)在對(duì)農(nóng)作物生產(chǎn)過程中進(jìn)行監(jiān)控時(shí)，還要借助自動(dòng)化的手段，把農(nóng)作物生長(zhǎng)過程中采集到的各種信息，通過物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)傳輸?shù)胶笈_(tái)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)過程的遠(yuǎn)程監(jiān)控和觀察[2]。

在農(nóng)作物生長(zhǎng)過程中，為了提高對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)的監(jiān)控水平，應(yīng)在監(jiān)控系統(tǒng)中加入對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)過程的識(shí)別技術(shù)，拍攝農(nóng)作物在不同生長(zhǎng)期間的產(chǎn)量、葉片形狀以及病蟲害的為害程度等。把這些信息及時(shí)傳輸?shù)胶笈_(tái)，通過物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)農(nóng)作物實(shí)際生長(zhǎng)狀況、農(nóng)作物的產(chǎn)量以及質(zhì)量進(jìn)行預(yù)測(cè)和分析。除此之外，對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)過程的監(jiān)控技術(shù)，應(yīng)該根據(jù)農(nóng)作物生長(zhǎng)的土質(zhì)條件、自然環(huán)境和水熱條件分析出農(nóng)作物生長(zhǎng)的周期，并根據(jù)實(shí)際情況計(jì)算出農(nóng)作物生長(zhǎng)所需肥料的多少，觀察農(nóng)作物的生長(zhǎng)狀況，根據(jù)這些信息做好病蟲害防治工作。在利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)過程進(jìn)行監(jiān)控時(shí)，要在保證農(nóng)作物產(chǎn)量和質(zhì)量的前提下，減少生長(zhǎng)過程中的投入成本，使其用最少的成本，在最大限度上提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量。

3 ? 利用物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)對(duì)植物生長(zhǎng)過程進(jìn)行監(jiān)控的系統(tǒng)組成

利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和大數(shù)據(jù)對(duì)農(nóng)作物生產(chǎn)過程進(jìn)行監(jiān)控的系統(tǒng)主要包括信息傳輸系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理器、信息應(yīng)用系統(tǒng)、后臺(tái)管理系統(tǒng)等。利用物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)可以把這些監(jiān)控系統(tǒng)的各個(gè)部分連接在一起，并以計(jì)算機(jī)為媒介對(duì)各個(gè)部分的信息進(jìn)行分析和整合。運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)對(duì)農(nóng)作物的生長(zhǎng)過程進(jìn)行監(jiān)控，主要通過采集技術(shù)對(duì)農(nóng)作物的生長(zhǎng)過程進(jìn)行信息采集，然后再把采集到的信息傳輸給后臺(tái)，后臺(tái)通過分析為農(nóng)作物制訂出一套適宜的生長(zhǎng)計(jì)劃。

3.1 ? 數(shù)據(jù)處理器

數(shù)據(jù)處理器在農(nóng)作物的生長(zhǎng)過程中發(fā)揮了十分重要的作用，數(shù)據(jù)處理器可以對(duì)田間農(nóng)作物的生長(zhǎng)狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)拍攝，針對(duì)農(nóng)作物在生產(chǎn)過程中遇到的各種突發(fā)情況以及病蟲害情況建立屬于農(nóng)作物生長(zhǎng)的信息庫(kù)，然后利用信息傳輸裝置傳遞給后臺(tái)進(jìn)行分析。

3.2 ? 信息傳播系統(tǒng)

信息傳播系統(tǒng)在農(nóng)作物的生長(zhǎng)過程中發(fā)揮著十分重要的作用，利用信息傳播系統(tǒng)可以把數(shù)據(jù)處理器采集的信息傳播給后臺(tái)。如果沒有信息傳播系統(tǒng)，這一步驟就難以實(shí)現(xiàn)。因此，信息傳播系統(tǒng)是連接農(nóng)作物數(shù)據(jù)處理器和后臺(tái)分析裝置的紐帶。

3.3 ? 后臺(tái)分析和管理系統(tǒng)

后臺(tái)分析和監(jiān)控系統(tǒng)在農(nóng)作物的生長(zhǎng)過程中發(fā)揮著十分重要的作用。在后臺(tái)分析和管理系統(tǒng)中，通過信息傳輸系統(tǒng)傳回來的信息進(jìn)行分析，并根據(jù)這些信息預(yù)測(cè)出農(nóng)作物在下一個(gè)周期的生長(zhǎng)狀況，以及農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量，為農(nóng)作物制訂一套合適的生長(zhǎng)計(jì)劃以及農(nóng)作物的施肥量。

在制訂后臺(tái)分析和管理系統(tǒng)計(jì)劃時(shí)，可以根據(jù)農(nóng)作物的實(shí)際生長(zhǎng)過程，為農(nóng)作物的生長(zhǎng)提供其所需的肥料[3]。

3.4 ? 信息應(yīng)用技術(shù)

信息應(yīng)用技術(shù)可以執(zhí)行對(duì)后臺(tái)處理的結(jié)果和指令，使農(nóng)作物的施肥量更加準(zhǔn)確，進(jìn)而在最大程度上提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量。

合理使用肥料和農(nóng)藥幫助農(nóng)作物健康生長(zhǎng)，最大程度上降低外界因素對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)和農(nóng)作物產(chǎn)量以及質(zhì)量的影響，降低對(duì)農(nóng)作物施肥和噴灑農(nóng)藥的工作難度，減少農(nóng)作物在實(shí)際生產(chǎn)過程中所需的勞動(dòng)力，進(jìn)而提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量。

4 ? 在田間對(duì)監(jiān)控農(nóng)作物生長(zhǎng)系統(tǒng)的效果進(jìn)行試驗(yàn)

在田間對(duì)農(nóng)作物監(jiān)控系統(tǒng)的效果進(jìn)行試驗(yàn)分析時(shí)，首先要基于物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)技術(shù)構(gòu)建適合農(nóng)作物生長(zhǎng)的動(dòng)態(tài)信息監(jiān)控系統(tǒng)。通過計(jì)算機(jī)技術(shù)計(jì)算出農(nóng)作物的生長(zhǎng)狀況，利用數(shù)字管理器和網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)對(duì)農(nóng)作物的生長(zhǎng)狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控[4]，并計(jì)算出農(nóng)作物在實(shí)際生產(chǎn)過程中所需的肥料和農(nóng)藥，最大程度上提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量。

在試驗(yàn)時(shí)，要選擇合適植物生長(zhǎng)的種植地以及土壤，土壤的有機(jī)物含量和土壤pH值都要較為均衡。在市場(chǎng)中購(gòu)買農(nóng)作物種子，對(duì)農(nóng)作物進(jìn)行分區(qū)種植，分別觀察農(nóng)作物的生長(zhǎng)狀況[5]。

根據(jù)不同農(nóng)作物的生長(zhǎng)周期，對(duì)農(nóng)作物進(jìn)行不同時(shí)間的播種。在農(nóng)作物生長(zhǎng)時(shí)，要使用正確的方式監(jiān)控農(nóng)作物生長(zhǎng)過程，這樣才能了解農(nóng)作物從播種到結(jié)果的整個(gè)生長(zhǎng)過程。在此次試驗(yàn)中，要收集農(nóng)作物在生長(zhǎng)過程中能進(jìn)行光合作用的情況以及實(shí)際所需肥料情況，并把信息傳遞給后臺(tái)，通過后臺(tái)的管理和監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行分析，制訂出適合農(nóng)作物生長(zhǎng)的計(jì)劃[6]。

在實(shí)際的試驗(yàn)過程中，根據(jù)試驗(yàn)的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)人工測(cè)量農(nóng)作物之間的距離以及農(nóng)作物在實(shí)際生長(zhǎng)過程中所需肥料和農(nóng)藥的用量都不夠準(zhǔn)確。通過物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)對(duì)農(nóng)作物生產(chǎn)過程中所需的肥料和農(nóng)藥進(jìn)行計(jì)算和監(jiān)控，可以達(dá)到十分準(zhǔn)確的效果，使農(nóng)作物的整個(gè)生產(chǎn)過程達(dá)到智能化和標(biāo)準(zhǔn)化。通過物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)對(duì)農(nóng)作物的生產(chǎn)過程進(jìn)行監(jiān)控，在最大程度上節(jié)約農(nóng)作物種植成本和人力成本，從而提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量。

5 ? 結(jié)束語

物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)在不斷發(fā)展和進(jìn)步，因此利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和大數(shù)據(jù)以及計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)對(duì)植物的生長(zhǎng)過程進(jìn)行監(jiān)控發(fā)揮了十分重要的作用。農(nóng)業(yè)是中國(guó)的主要經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)，也是人類社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)，農(nóng)作物的生長(zhǎng)狀況決定了農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量。因此，利用物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)對(duì)農(nóng)作物的生長(zhǎng)狀況進(jìn)行監(jiān)控是一種較好的方式，可以在最大程度上節(jié)約農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的資源，降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的損耗成本，提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量。除此之外，利用物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)可以對(duì)農(nóng)作物的生長(zhǎng)狀況進(jìn)行監(jiān)控，還可以保護(hù)農(nóng)業(yè)生長(zhǎng)環(huán)境。由此看來，利用物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)對(duì)農(nóng)作物的生長(zhǎng)情況進(jìn)行監(jiān)控，不僅是時(shí)代發(fā)展的需求，也是現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向。

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