（煙臺(tái)市福山區(qū)臧家莊鎮(zhèn)綜合服務(wù)站，山東 煙臺(tái) 265304）

病蟲害防治是果園管理中的重要工作，防治的關(guān)鍵在于及早發(fā)現(xiàn)、妥善處置，傳統(tǒng)果園病蟲害管理依靠人工現(xiàn)場(chǎng)查看，對(duì)技術(shù)人員的經(jīng)驗(yàn)有很大依賴性，也受到時(shí)間、空間、氣候、資金成本等多種因素的影響[1]。同時(shí)普通果園視頻監(jiān)控著重于果園安全監(jiān)管，無法進(jìn)行病蟲害細(xì)節(jié)監(jiān)測(cè)和管理，導(dǎo)致病蟲害防治效果不理想，影響到果園產(chǎn)量和產(chǎn)品質(zhì)量。通過借助于互聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，搭建云視頻監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)果園病蟲害自動(dòng)監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)防治，為發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

1 云視頻監(jiān)控系統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu)

1.1 基本概念

云視頻監(jiān)控系統(tǒng)是以云計(jì)算為基礎(chǔ)，以互聯(lián)網(wǎng)為傳輸途徑的數(shù)字化視頻監(jiān)控設(shè)備。在其服務(wù)模式下對(duì)需要監(jiān)控的地方布置云視頻監(jiān)控節(jié)點(diǎn)，對(duì)監(jiān)控對(duì)象進(jìn)行24小時(shí)全天候監(jiān)測(cè)，同時(shí)將視頻信息傳入云端監(jiān)控中心，并對(duì)信息實(shí)施統(tǒng)一存儲(chǔ)和管理，用戶可在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下隨時(shí)訪問監(jiān)控云端，隨時(shí)查看和調(diào)用視頻信息，可根據(jù)信息反饋?zhàn)龀隹焖賾?yīng)對(duì)[2]。云視頻果園監(jiān)控系統(tǒng)是以信息技術(shù)手段來輔助果園管理工作，是對(duì)傳統(tǒng)果園管理的模式的一種創(chuàng)新，一方面可以有效降低人工成本，提升果園管理的經(jīng)濟(jì)效益，另一方面又能增強(qiáng)管理效能，通過云視頻監(jiān)控系統(tǒng)，果園管理者可以隨時(shí)隨地查看果園情況，能夠全面了解果樹生長(zhǎng)狀態(tài)，便于科學(xué)開展培育、管護(hù)和病蟲害防治等工作，可提高果園產(chǎn)量和產(chǎn)品質(zhì)量。

1.2 框架結(jié)構(gòu)

云視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要包括采集功能模塊、匯聚端功能模塊、云存儲(chǔ)服務(wù)端功能模塊以及應(yīng)用端功能模塊。其中采集端包括各類攝像探頭，傳感設(shè)備，監(jiān)測(cè)儀器等，其主要作用是針對(duì)果樹生長(zhǎng)情況和病蟲害細(xì)節(jié)等基礎(chǔ)信息進(jìn)行采集，發(fā)揮著最基礎(chǔ)的信息收集作用，為之后的數(shù)據(jù)分析和利用奠定基礎(chǔ)；匯聚端則是一種專用數(shù)字信息記錄設(shè)備，它對(duì)采集端采集而來的視頻信息通過網(wǎng)絡(luò)途徑進(jìn)行實(shí)時(shí)傳輸，同時(shí)具有矩陣、編碼等功能，能夠?qū)⒏鞣N分散、雜亂、不同結(jié)構(gòu)形式的數(shù)據(jù)信息予以簡(jiǎn)單分組和區(qū)分，采集端和匯集端密切配合確保視頻監(jiān)控信息及時(shí)傳入系統(tǒng)云中心；云存儲(chǔ)端是云視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的核心模塊，既滿足其他功能模塊的運(yùn)行需求和用戶訪問申請(qǐng)，又確保視頻監(jiān)控信息的存儲(chǔ)安全。云存儲(chǔ)端是分布式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，可對(duì)海量數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分門別類的存儲(chǔ)，能夠確保這些數(shù)據(jù)的安全和支持后期調(diào)用；應(yīng)用端作為用戶終端部分，是直接支持?jǐn)?shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)成果的重要手段，在此模塊的支撐下，果園管理用戶可在聯(lián)網(wǎng)條件下，通過計(jì)算機(jī)、智能手機(jī)、平板電腦、智能穿戴設(shè)備等設(shè)備工具，實(shí)時(shí)登錄云系統(tǒng)監(jiān)控管理系統(tǒng)，遠(yuǎn)程查看果園病蟲害情況并指導(dǎo)防治工作[3]。云監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，如圖1所示。

圖1 云視頻監(jiān)控系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)

2 云視頻基本功能模塊在果園病蟲害防治中的應(yīng)用

該文在此以S果園為例，分析探討云視頻監(jiān)控設(shè)備在果園病蟲害防治工作中的具體應(yīng)用，S果園占地220畝，主要栽植M9和M26兩種矮化砧木的蘋果樹，在以往的病蟲害防治工作中，基本上依靠果園技術(shù)員的經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行判斷，難以及時(shí)和全面發(fā)現(xiàn)細(xì)微的病蟲害現(xiàn)象，防治工作費(fèi)錢費(fèi)力而且效果不佳，果園每年都會(huì)因?yàn)椴∠x害防治不徹底而導(dǎo)致果樹被侵害，使得果園產(chǎn)量下滑，同時(shí)使得蘋果品質(zhì)不高，尤其是一級(jí)果數(shù)量較少，影響到了果農(nóng)的經(jīng)濟(jì)收益。通過引入云視頻監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)果樹生長(zhǎng)的全生命周期進(jìn)行全面的病蟲害監(jiān)控，一方面通過周期性監(jiān)控，找出病蟲害發(fā)生、發(fā)展規(guī)律，提前對(duì)果樹做好防控措施，如清園工作、化學(xué)除蟲除害等；另一方面，利用云視頻監(jiān)控系統(tǒng)可對(duì)果園病蟲害的防治全過程進(jìn)行有效管理，可提升果園管理的科學(xué)性、針對(duì)性和系統(tǒng)性，避免出現(xiàn)以往人工防控的不徹底、不全面狀況，可以極大地提升了防控成效[4]。

2.1 采集端功能模塊

采集端設(shè)置有高清攝像球機(jī)和吸頂半球攝像機(jī)等視頻采集設(shè)備，設(shè)備具有防水功能，在果園病蟲害防治中，根據(jù)果樹高度M9（3.0 m），M26（2.0 m），按照高清監(jiān)控設(shè)備，監(jiān)控桿高度為3.2 m～3.5 m，也可以根據(jù)果園實(shí)際情況適當(dāng)增加或降低高度。為避免雨水和霧氣對(duì)監(jiān)控質(zhì)量和監(jiān)控設(shè)備的影響，需要在監(jiān)控桿頂部安裝防水球機(jī)，攝像頭為27倍放大，對(duì)整個(gè)果園情況進(jìn)行廣角監(jiān)測(cè)；需要在位于果樹冠層以下的位置安裝半球機(jī)，攝像頭為10～12倍放大，半球機(jī)要深入果樹冠層內(nèi)，一般處于冠層中部位置，半球機(jī)也必須具備防水功能，主要用于對(duì)果樹葉背的病蟲害狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，解決傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)方法只著眼于果實(shí)和樹干而無法有效防控病蟲害的問題，對(duì)果樹葉被進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)可及時(shí)發(fā)現(xiàn)病蟲害并實(shí)現(xiàn)早治早防[5]。比如在冬季休眠期可利用云視頻監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)蘋果樹枝干上的病斑、病蟲枝、病僵果等情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，及時(shí)進(jìn)行清理，徹底消滅螨蟲、蚜蟲等越冬害蟲。

2.2 匯聚端功能模塊

在匯聚端設(shè)置具備網(wǎng)絡(luò)傳輸功能的數(shù)字記錄設(shè)備，對(duì)采集端視頻信息進(jìn)行匯集，同時(shí)將視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成圖像信息在視頻矩陣上進(jìn)行直觀呈現(xiàn)。另外匯集端模塊還借助于P2P網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以數(shù)據(jù)信息方式將視頻信號(hào)經(jīng)寬帶、或光纖連接到網(wǎng)絡(luò)，傳輸給云端服務(wù)中心。S果園利用云視頻監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)幼苗栽植、后期撫育以及成樹管理各階段數(shù)據(jù)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和回傳，以便于用戶及時(shí)獲取關(guān)于果樹病蟲害的最新信息。果園管理者通過回傳回來的各類數(shù)據(jù)信息來安排當(dāng)前的管理工作，便于更好地把握果樹的生長(zhǎng)規(guī)律，掌握病蟲害防治的有利時(shí)機(jī)。

2.3 云存儲(chǔ)服務(wù)端功能模塊

該模塊由數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、信號(hào)控制器以及虛擬處理機(jī)等設(shè)備構(gòu)成，主要對(duì)匯集端回傳的大量果樹病蟲害視頻信息進(jìn)行科學(xué)存儲(chǔ)和管理，模塊內(nèi)信息數(shù)據(jù)分門別類，便于用戶在終端設(shè)備中根據(jù)關(guān)鍵詞進(jìn)行隨時(shí)查看和使用。如圖2所示。

圖2 云存儲(chǔ)服務(wù)端結(jié)構(gòu)圖

如S果園利用云視頻監(jiān)控系統(tǒng)，用戶只需在系統(tǒng)搜索頁(yè)面輸入某一常見病蟲害名稱，系統(tǒng)便會(huì)自己導(dǎo)引列出與之相關(guān)的各類信息，諸如病蟲害的歷史發(fā)生時(shí)間，果樹常見癥狀，之前采用的防治措施以及各階段的防治效果等，用戶可以借鑒歷史經(jīng)驗(yàn)來處理當(dāng)前的病蟲害，以此確保果園果樹健康。

2.4 應(yīng)用端功能模塊

在應(yīng)用端，用戶使用終端設(shè)備按系統(tǒng)指令登錄云視頻監(jiān)管服務(wù)系統(tǒng)頁(yè)面，發(fā)出視頻訪問和查詢請(qǐng)求，用戶可根據(jù)自己實(shí)際需要從云服務(wù)器管理系統(tǒng)中獲得果園監(jiān)控視頻信息和相關(guān)資料，既可以實(shí)現(xiàn)對(duì)果園病蟲害的遠(yuǎn)程查看和實(shí)時(shí)監(jiān)控，便于及時(shí)有效的開展果園病蟲害防治工作，又可以最大化節(jié)省人力成本，減少果園生產(chǎn)管理流程中對(duì)人力資源的過高占用，而且云視頻監(jiān)控技術(shù)還能幫助果園管理者建立一套常態(tài)化的病蟲害防治體系，對(duì)提高經(jīng)濟(jì)效益，有效防止病蟲害損失擴(kuò)大化，保證果園產(chǎn)量和產(chǎn)品質(zhì)量有著極大價(jià)值。

3 結(jié)語(yǔ)

總而言之，信息化時(shí)代背景下，果園管理者要積極轉(zhuǎn)變管理觀念，將果園病蟲害防治從傳統(tǒng)模式盡快轉(zhuǎn)變?yōu)樾畔⒒蛿?shù)據(jù)化管理模式，提高病蟲害防治的全面性和時(shí)效性。S果園在云視頻監(jiān)控系統(tǒng)支持下，其病蟲害防治工作更加系統(tǒng)化、精準(zhǔn)化和規(guī)范化，既有效降低了果園管理成本，降低了病蟲害損失，又提升了果園的產(chǎn)品產(chǎn)量和生產(chǎn)總量，為果園經(jīng)營(yíng)者帶來更高的經(jīng)濟(jì)效益。由此可見云視頻監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)提升果園管理質(zhì)量，推進(jìn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)起到了極好作用，值得大力推廣應(yīng)用。