基于物联网技术的农业大棚的相关研究

【摘 要】随着我国经济社会的快速发展，人民的物质生活日益丰富起来，蔬菜大棚种植系统也受到了相应的影响。农业大棚在引进先进的信息技术后，已向智能化方向靠拢，采用物联网技术，设计对温室大棚远程监控的系统。本文主要研究了物联网技术在农业大棚方面的应用研究。

【关键词】物联网技术;农业大棚;应用研究

1、前言

随着时代的进步，生活质量的提高。对农产品的需求量也越来越大，现在社会温室种植植物已在农业生产中占据了重要的地位，而传统农业的温室种植农产品，温室大棚里面的温度只能根据温室大棚里面悬挂温度计来测量。光照及湿度这对于植物生长非常重要的因素仅凭借工人的经验。这个不利于大规模科学化的种植农产品，因此智能农业大棚的设计就对农作物的生长以及节省人力物力起到了关键性的作用。

2、物联网在当今社会中的广泛应用

2.1生活中的应用

物联网相比于互联网，主要目的是物质之间的相连网络。相比于传统的网络，物联网更能让人们直观的认识到物质之间的联系，而这些物质对于人们的生活都有着重要的作用，很多都属于生活必需品的层次。通过物联网，我们能够了解到电子产品的更新换代，能够了解到物品何时需要更换和维修，从而保障了人们的生活质量。物联网在很多地方都受到人工智能的影响，大多数自动设备均以物联网作为基础，例如智能贩卖机，智能交通系统，智能运动检测。各种智能化的产品已经逐步进入了我们的生活。相比于传统的非智能系统，智能系统会通过各种外界的因素做出分析和反应，从而制定合理的工作规划和工作路径。如今在我们大部分的生活中，随时都能看到物联网和人工智能应用的影子，从我们最常见的角度分析：很多地方的交通和导航通过物联网的操控从而规划出最合理的行驶路径。可以说将来物联网的应用将会更加的广泛。

2.2农业中的作用

智慧大棚种植系统属于农业的范畴，本文主要是探讨这个方面，除此之外，物联网技术在农业中也应用于园艺业，畜牧业，各类肉蛋奶等食物的生产之中。由于物联网很多地方都和人工智能有着重要的关系。因此物联网的应用在蔬菜大棚的智能种植之中也发挥了重要作用。随着物联网的应用，现代化的大棚种植技术已经逐步开始普及。通过物联网，人们可以直观的感受到各种种植和生长时期的土壤状况，通风情况，环境温度，环境湿度，光照状态等各种外界因素以及作物本身的生长情况。从而进行调节，来达到生产更高质量蔬菜的目的。在未来的智能种植当中，人们可以借助物联网而通过人工智能对蔬菜的生长进行调节，从而提高了生产效率，降低了工作成本。

3、物联网技术为农业大棚带来的主要变化

农业物联网技术对于农业生产的转型升级，提升我国农业的国际竞争力具有十分重要的意义。随着人们生活水平的不断提升，反季的蔬菜和水果已经成为了人民日常生活中常见的食物，人民对反季蔬菜和水果的需求量也逐步增多。物联网技术为农业大棚的生产带来了一系列的变化，对辅助农业生产起到了更加积极的作用。

3.1农业数据采集更加精细化

通过物联网技术将不同的传感器部署到农业大棚之中，从而实现对大棚内的温度、湿度、二氧化碳的浓度、光照时长、病虫害、土壤的PH值等进行实时的监控，从而对于农业生产的预警、决策提供更多的辅助作用。对于农业大棚生产来说，室内的温度是十分重要的，在以往的农业大棚的生产中，大棚内温度的衡量主要依靠温度计进行显示，需要人为进行温度的调整。在物联网技术的影响下，农业大棚可以实现自动恒温。同时对于农作物的各项数据指标来说，物联网可以实现各项数据的实时监控与传输，为农业大棚的精细化管理提供了更加精准的数据支撑。

3.2农业数据传输的能耗更低

在物联网技术中，数据的采集与传输依靠的是无线网络与无线传感器，更适合在农业大棚内进行数据的传输，避免了网路布线影响到正常的农作物生产。通过物联网技术可以使得数据的传输更加便捷，降低数据传输的能耗，从而减少农业大棚种植的综合成本。在物联网技术的应用中，以往收集起来比较困难的数据能够使用耗能更少、成本更低的方式进行收集，从而将传统的农业大棚生产带入了发展的快车道。

3.3农业预警更加及时

在物联网技术的影响下，农业大棚内的农业生产预警能够更加及时，可以做到提前防范农业生产风险。在以往的传统农业大棚中，无法对农业大棚内的各类环境参数实现实时的监控，大多数依靠的是农户的经验，缺乏科学化的农业生产监控系统。物联网能够实现实时的数据收集与处理，当大棚内的农作物状态出现异常或者环境参数出现异常变动的时候，能够及时发现问题，做到早发现早预防。

4、物联网在农业大棚管理上的应用

4.1建设农业气象物联网系统

农业大棚内的空气、光照、土壤温湿度、土壤肥力等都影响着植物的生长，要将这些因素都控制在适宜植物生长的范围内就必须建设农业物联网系统。该系统可以操纵水肥一体化灌溉設备，在通过监测获得的各项（如pH值等）数据的基础上决定水肥配比和灌溉量，它还可以自动收集大棚所处自然区域内的气象数据，并据此制定相应的大棚物联网技术管理方案。该系统功能的实现需要依靠三个子系统的运转，具体建设方式如下。

4.1.1气象环境监测、远程监控子系统

首先要在大棚区内打造一个适宜植物生长的稳定安全的大环境。可以在棚区内安装红外线高清摄像头，在后方连一个控制台，接收摄像头传回的实时观测画面，以此实现对棚区的远程监控。该系统复杂程度不高，科学技术方面只涉及无线局域网和视频压缩技术，硬件方面摄像头、控制台等的安装都比较容易，设备维护方面技术含量不大，是一种实用性极大、使用起来也很简便的棚区监视系统。

4.1.2精细化种植子系统

精细化种植子系统，即通过系统智能调控使植物的栽种、生长都能得到精细的照管，以确保在收获期得到优质的农产品。该系统中安置有感知大棚内光照、湿度、温度等的无线传感器，用于检测棚内的光照强度、土壤温度、土壤湿度等环境参数。这个系统建立在气象环境监测、远程监控子系统的基础上，它需要借助监控系统的红外线高清摄像头设备，技术方面除自身的无线传感、智能传感技术外，还需要结合监控系统的无线局域网及视频压缩技术，从而实现整个大棚区的无线网络覆盖，使农业大棚所有者无论身处何方都能通过电子终端设备监测棚区实时状况、查看棚区各项环境参数、远程遥控棚区的运转。

5、结语

在智能温室大棚设计中，设计人员需要考虑农业种植需求，需要考虑到当地环境变化情况，还要基于资源优化配置及作物科学管理等目的，来保证大棚的作用价值。智能温室大棚需要满足的功能有很多，设计人员要逐一设计相关的功能模块，使大棚内部环境得到有效调节和改善，使相关异常问题得到有效预警，如此其大棚智能化控制意义才能得到体现。

【参考文献】

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[3]张国旭，王振辉，张慧颖.基于物联网技术的智能农业大棚研究[J].信息与电脑，2018（7）：37-39.

作者简介：孙悦（1998-），女，汉族，吉林省白山市人，大连东软信息学院计算机与软件学院物联网工程专业。