温室大棚的物联网发展趋势分析

朱登文

成都铁路中学

温室大棚的物联网发展趋势分析

朱登文

成都铁路中学

我国作为世界上的农业大国，在网络技术蓬勃发展的当下，信息化农业成为发展的主潮流。物联网技术运用于农业温室大棚中，能够精准采集温室内的温湿度等数据，实时分析农作物生长情况，检测作物生长环境变化，克服传统管理模式效率低、消耗大的不足，提高农作物管理水平。本文将就物联网技术在农业温室大棚中的应用等方面加以探讨。

物联网技术 农业温室大棚 农业信息化

物联网是通过将短距离的移动收发器内嵌到各种配件和日常用品中，使人与人、人与物、物与物之间形成了一种新的交流方式。我国是一个农业大国，农作物温室面积居世界首位，但是在管理模式上，我国多数温室大棚都应用的粗放式管理模式，不仅浪费了大量的人力、物力和财力，且农作物产量与品质也不理想。将物联网技术应用在农业温室大棚中即可有效解决这一问题。

1 物联网技术应用的系统组成与作用

物联网技术在农业温室大棚中的应用简称为智能温室大棚，主要包括三层结构，即信息感知层、信息应用层与信息网络层。在这一体系中，信息感知层处于底层位置，其作用就是在系统中布置摄像头、RFID发射端、RFID接收端、传感器等，可以实施采集农业大棚中的各类参数信息，监测农作物的生长情况。信息网络层能够传递相关信息，实现了无线网络与有线网络之间的有机结合，可以实现监测数据与视频数据的有效传输，为农业物联网提供信息支撑。其核心系统包括以下几个内容：

1.1 传感采集系统

通过智能传感器可以实时收集温室内光照、空气温度、空气湿度、土壤温度、土壤含水量等数据，对所采集的数据进行管理与整合，并将参数经由网络传递给数据分析系统进行进一步处理。

1.2 视频监控系统

利用高精度高像素摄像机等监控器材能够对作物生长情况及作物生长环境进行监测，通过网络上传至智能系统，用户可不受时间地域等因素影响，利用智能设备对农作物进行监控与管理。在智能温室大棚的入口处和温室两侧的中央安装摄像机，采集农业温室大棚现场的视频图像，随时随地进行远程视频监控，查看农作物的长势情况，为生产科研提供资料，同时也实现温室大棚内的安防监控。视频监控主要采用流媒体技术，通过架设流媒体服务器实现视频的转发和分发功能，完成视频的多路输入、多路输出。

1.3 数据分析系统

在接收到传感采集系统所上传的数据后，即可对所获得的信息进行统一存储和分类处理，使之转化为更为直观形象的图表（如折线图、柱状图）等形式，为使用者提供提供精确、及时的空间场图、时间曲线，方便使用者查询、分析、控制。

1.4 控制操作系统

控制操作系统由负责不同功能的控制器与传感器、控制电路组成，通过网络连接，在数据超过参数指标时，可以远程下达指令自动开启控制器，如开关喷水装置、调节滴灌装置水量大小、收放遮光卷帘等。

2 物联网技术在温室大棚中的应用优势

2.1 环境状况实时监测与预警

物联网技术应用于温室大棚，可实时采集棚内的环境数据，时刻监测空气湿度、光照强度、土壤含水量等数据的变化情况，结合监控器材所采集的视频资料，通过一系列分析模拟、智能计算，建立数学模型，在环境状况不利于作物生长，如缺水、温度过高、可能发生病虫害时发出预警，并给出相应的问题解决指导方案，改善作物生长条件减少因管理不及时造成的损失。

2.2 调节相关数据，增加作物产量

由于作物对于生长环境有着严格的要求，在建立智能温室大棚后，系统将对数据信息进行分析，计算出最适宜作物的生长条件，通过改变棚内温度、湿度、二氧化碳浓度、光照等条件，使作物的产量和质量提升，并可进行跨季节、跨地域的作物种植。据相关资料显示，在智能温室大棚中种植的瓜果蔬菜，亩产量平均为露天栽培作物的5-10倍，产量增加明显。

2.3 有效减少资源浪费

物联网系统中的数据分析系统可以准确采集分析数据，以此数据对照作物生长模拟模型，预测作物在生长期的成熟度，将地表温湿度、空气温湿度、光照强度、风力大小、土壤营养含量等诸多因素控制在最合适的状态，有效高效的减少人工判断失误所造成的过度灌溉、施肥过量等资源浪费，从根本上节约水资源、肥料、农药和人力资源。

2.4 可远程操控，不受时间空间影响

相关管理人员可通过移动终端，如智能手机、电脑等设备，随时检查作物生长的实时数据，查询过往数据，与视频监控系统相辅相成，并可切换自动和手动的操作模式，根据诸项指标变化，下达操作指令远程控制设备。如在台风天气，可远程控制卷帘、通气口的关闭，或在阴雨天气开启日光灯，增强光照。

2.5 作物统一管理，监、控、管为一体

通过网络连接，大棚与大棚形成统一的整体，即可分棚逐个管理，又能统一监测控制管理，方便快捷，不受外界因素影响，操作灵活性高，极大的提高农业精细化管理程度，为科学、环保、高效的管理提供有力支持，极大提高作物的经济效益，使农业生产数据化、智能化、标准化、科学化。

3 结语

物联网技术应用于农业温室大棚中，从农作物的播种阶段到成熟阶段，都可以进行全方位、全时段的覆盖性监测管理，能在很大程度上提高农业工作者的工作效率，推动我国农业生产走向“高效、有效、绿色、安全”，在农作物增产增收、优化质量、研发新品种等方面有广阔的发展应用前景，对增加我国农作物经济收益有明显的作用。农产业智能化定将成为我国农业管理模式转型的强力催化剂，随着科技进步，物联网技术的成本也将逐渐降低，定会有更广泛的推广和应用。

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