物联网技术在蔬菜栽培与病虫害防治中的应用

王纯勤 徐友

摘要：随着网络信息技术的发展及各类前沿科研成果的顺利应用，物联网的发展突飞猛进，且渗透到了生活生产的各个方面，在农业生产中的应用更是大幅提升了农业的自动化、智能化水平。在物联网技术的应用下，农业生产过程中的关键环节均能够得到全面检测，在病虫害防治中也发挥了重要作用。基于此，该文将围绕物联网技术在蔬菜栽培及病虫害防治中的应用展开探讨。

关键词：物联网技术;蔬菜栽培;病虫害防治

物联网技术在农业生产中的应用，体现了农业与互联网的结合，同时也象征着农业实现了现代化。对于蔬菜栽培及病虫害防治工作而言，物联网技术的应用大幅节省了人力资源，帮助基层农技人员全面了解蔬菜的生长状况、病虫害情况，同时也提升了蔬菜的生产效率，不仅为农户创造了更多的经济价值，也提升了农业生产现代化的水平。由此可见，物联网技术在推动农业发展的过程中发挥了极其重要的作用。

1   蔬菜栽培中物联网系统的组成

1.1  环境因子采集分析系统

环境因子采集分析系统，是通过实现对空气温度、湿度、土壤温度及含水率、风速风向、光照强度、降雨量及蒸发量等环境因子的采集与分析，来预测特定环境下蔬菜的生长情况，并通过各种开发软件模拟蔬菜生长过程及趋势，为实际的蔬菜栽培工作提供数据支持。

1.2  远程监测系统

远程监测系统常部署在种植区域，其功能是对蔬菜栽培种植情况进行录像、抓拍，并将摄制下的图像及视频信息自行上传并储存。在该系统的帮助下，基层农技人员可实现对种植区域的远距离监测，这就为基层农技人员管理种植区域的墒情、灌溉情况及病虫害影响程度提供了便利[1]。在一些辅助型设备的帮助下，远程监测系统还能在恶劣环境下完成监测工作，不仅大量节省了农技人员的精力，还使农技人员对种植区域的监测突破了空间限制，拥有更强的时效性。

1.3  虫情信息自动采集分析系统

虫情信息自动采集分析系统是针对病虫害防治的应用系统。该系统能够实现种植区昆虫的诱集，还能实现红外处理、时段录像、无线传输的功能，这些功能能够帮助基层农技人员及时掌握昆虫出现的规律及造成的影响，在蔬菜及其他农作物保护上发挥了重要价值。另外，该系统还可与环境因子采集分析系统合并使用，从而使总结病虫害出现规律的工作拥有更高准确性，还能得出不同病虫害发生的周期规律，并帮助农技人员制定防控策略。

1.4  病情信息自动采集分析系统

整体功能上与虫情信息自动采集分析系统相似，但是是针对蔬菜病情设计的采集分析系统，具有病情数据分析、存储病菌孢子图像、多角度实时显示、自动识别及捕获孢子等功能。这些功能能够帮助农技人员对不同病菌孢子萌发的条件及规律进行研究，从而实现有效防御有害菌危害，发挥有益菌作用的功能[2]。

1.5  信息发布系统

信息发布系统是蔬菜物联网系统的重要组成部分，其作用是将其他系统采集到的信息上传至农技人员的智能终端上，因此还需建立与各种终端的连接端口，此外还具有信息翻译能力，将其他各种监测系统采集到的信息转化为简单的语言呈现给基层农技人员，方便基层农技人员管理、掌握种植区蔬菜生长情况。

2   物联网技术在蔬菜栽培与病虫害防治中的应用

2.1  物联网技术在蔬菜栽培中的应用

物联网技术在蔬菜栽培中的应用，体现在使蔬菜栽培工作具有更高的智能化特点，主要表现在以下两方面。

2.1.1  智能化感知监测蔬菜生长环境

蔬菜的生长栽培对环境有一定要求，有时农技人员会出于为蔬菜提供稳定生长环境的需要，建造日光温室或连栋温室等。当物联网技术应用在这些温室中时，通常以在温室中设置测控点的方式，来实现对蔬菜生长环境的感知与监测。这些测控点通常由便携式智能终端、测控模块、包括空气土壤条件在内的各种传感器、电磁阀、配电控制柜及其他安装用附件组成，并通过各种网络数据传输设备连接控制中心。通过各类传感器感知温室内空气/土壤的湿度与温度、土壤水分、光照强度、室内二氧化碳含量等各项参数，并将其上传至综合控制中心，以便控制中心采取相应措施调整温室内的环境。此外，综合控制中心还与内外遮阳设备、风机、水泵、换气扇、给排水设备等相连，从而实现对蔬菜生长环境的调控，有些控制中心还具有自动灌溉及自动控制的功能。

这些由传感器感知到的数据会被上传至数据库及智能化参数列表中进行对比，并按照对比结果分析两者之间的差异以及差异产生的原因，并向其他输出控制设备发出指令，使实际生长参数尽量贴合智能化参数列表中的数据，从而使蔬菜的栽培具备更高的智能化水平[3]。

2.1.2  更新智能栽培控制参数

在物联网技术的帮助下，蔬菜栽培工作能够实现一定程度上的智能化，这需要以智能栽培控制参数予以控制，而这种参数具有随时间发展更新的特性。通常情况下，物联网技术中更新下载智能栽培控制参数会通过本地串口程序更新下载，或是运用某些设备进行远程更新下载。但无论是哪种更新及下载方式，都需要本地监测设备及控制设备有足够大的存储空间，且存储空间的稳定性需要得到可靠保证，而远程下载还需要相应的物理/驱动插件支持。在满足这些条件的基础上，物联网技术就可实现对智能栽培控制参数的下载与更新，从而使蔬菜栽培方式的科学性及智能化水平始终保持在较高层面。

2.2  物联网技术在病虫害防治中的应用

物联网技术在蔬菜病虫害防治方面的应用，是通过以传感器反馈病虫害实际情况，并以此为依据开展后续防治工作實现的。在无线通信技术、智能处理技术及传感技术的支持下，预先设置好的传感器能够采集蔬菜田中的病虫害信息，并上传至智能控制终端中，由智能化数据处理技术进行分析，确定病虫害的情况、危害性及发展倾向，配合建议处理防治措施最终呈现给农技人员。此时农技人员就可将建议防治措施结合自己的防治经验作出判断，采取针对性的防治方法，有效控制病虫害的影响。

通常情况下，蔬菜田中发生病虫害时，物联网技术可以借助射频识别判断病虫害的种类、造成的危害与数量，然后将识别出的信息经由无线数据传输技术上传至智能终端，并将这部分信息与数据库中的信息进行对比，向农技人员提供病虫害诊断情况及推荐的防治方法。这就使得病虫害防治工作具有更高的科学性，还突破了传统病虫害防治工作在地理及知识层面的局限，同时实时反馈与实时监控技术也提升了病虫害防治工作的速率，而提出防治建议的功能也大幅降低了农技人员进行病虫害防治时的技术难度，能够帮助农技人员从蔬菜栽培种植中获取更多的经济效益。

3   物联网技术在蔬菜栽培中创造的效益

物联网技术在蔬菜栽培中的应用，为蔬菜种植创造了巨大的效益。

在经济方面，物联网技术实现了自动化控制与手动控制相结合的智能化控制，不仅有效提升了各种种植情况的管控时间，还使得病虫害产生的影响在极短时间内就得到有效防控，大幅降低了病虫害对蔬菜造成的危害，生产管理方面也因为智能控制系统执行过程的高效化，大幅降低了人力管理成本，提升了蔬菜种植收益[4]。另外，由于物联网技术能够实现对蔬菜生长全过程的监控，从而使得蔬菜生长环境能够得到及时、有效的调控，使蔬菜的质量得到提升。最后，物联网技术还可将气象专家对天气状况的预测信息及时传达至基层农技人员，帮助农技人员及时采取防范措施，有效避免了天气造成的危害。

在社会方面，物联网技术的应用使蔬菜管理工作更加高效化、精准化，保障了蔬菜的安全，同时由于物联网技术能够精准预测蔬菜产量，在引导农业产业平衡上也发挥了重要作用。由于物联网技术使灌溉、用药、施肥的用量更加精准，也就减少了这类物质对生态环境造成的影响，对能源的节约及维护生态平衡也起到了一定的积极作用。

尽管当前物联网技术还处于不断发展的阶段，但这也意味着物联网技术将在农业生产过程中发挥出越来越重要的作用。在应用了物联网技术之后，以蔬菜栽培为首的农业生产得以实现对产量、环境、各种资源用量的精确控制，从而使蔬菜栽培的自动化、智能化水平得到大幅提升。

参考文献：

[1] 尹净.无公害蔬菜病虫害防治栽培技术[J].农技服务.2016，（7）：64.

[2] 朱琳琳.物联网技术在蔬菜生产中的应用[J].中国果菜.2018，（11）：54-56.

[3] 黄远明、周鹏、程美玲.物联网技术在蔬菜生产流通中的运用[J].现代经济信息.2018，（1）：335.

[4] 林家福、鄧稳桥、张艳等.基于物联网的蔬菜高效栽培技术实践建模分析与研究[J].辣椒杂志.2018，（2）：28-31.