设施农业生产中的物联网系统

刘彦侠（河北省廊坊市农业科技站，河北 廊坊 065000）

1 廊坊市智慧农业发展现状

近几年来，廊坊市以“科技兴农”为基石，走上了一条以科学促进增收、推动农业高产的致富之路。例如，廊坊市杨家口村建设优化节水及安全增产等科技项目占地1000 余亩，同时还在全村区域内推行了玉米遁耕施肥方法和玉米旋松整地方法，实现了每亩节省100 方水资源、节本增效15%、增加收入100 元的目标，并通过智能型农业生产，实现了玉米、小麦种植的自动化、规模化发展，促进了廊坊市从初级农业阶段朝着信息化、智能化的方向迅速推进。

2 物联网技术在设施农业中的具体应用

2.1 系统设计

智慧大棚技术涉及到大气、土壤等多种环境因素，在管理控制方面的效果较好，不仅能够对人力资源进行实时监控，还可以利用网络技术在各种环节实现对大棚的全面覆盖监控，为有效实现全过程管控功能奠定基础。系统的设计环节中都包含应用、感知与传输三个层面。其中，感知系统主要对大棚中的所有信息进行监控，并将感知到的信息进行收集；传输层指的是对收集到的信息进行传输；而应用层主要是对所有信息数据进行科学的处理、分析与储存，并设置标准数值作为预警功能的依据[1]。设施农业生产智能控制系统的具体构成包括信息监控、信息处理设备、宽带环境感知技术和数据传输平台等子系统，比如，可以通过设置大棚系统中的二氧化碳、光照强度、一氧化碳指数，监测大棚系统内的湿度、环境pH 值等，并通过物联网手段对设施农产品实现一体化的管理，以此来促进设施农业生产质量与效率的提升。

2.2 视频监控系统

在设施农业监测体系中运用物联网技术，可以比较全面地对农产品的生长发育状况和农产品栽培环境实施全方位的管理和监测，以取代传统人工发现问题、解决问题的生产环节，从而大大地提高廊坊市设施农作物的品质和产能，促进设施农产品、智慧农业的迅速发展。由于传统大棚设施农业管理通常需要多个监控设备，管理人员不仅工作负担重，而且管理范围广，经常会出现人为的漏洞。此外监控设备会产生大量原始数据，这些原始数据不仅会占用储存空间，还会加大数据查询的难度。这就需要监控信息系统中具有大量数据信息的管理储存功能，可对各种类型的数据信息进行管理、分类和储存，以便于为后续管理工作的有序进行提供更精准的信息基础[2]。与此同时，监控系统对抗自然灾害的功能突出，对于雨水、闪电、山洪等自然灾害也具备良好的对抗能力，同时具有360°、垂直翻转等防御能力，在无线智能摄像头的应用下，农民能够在不同的作业环境中进行分级管理，对农作物的生长发育状况进行即时的监测。

2.3 数据处理子系统

在对智慧大棚系统进行设计的过程中，数据处理模块有着极其重要的作用，其不仅承担着处理信息的功能，还可以承担数据库、视频应用、信息交换等功能。针对数据处理子系统中的各个功能与用途，可以通过设置分层的管理权限，实际实施管理中通过将不同层次的管理权限加以融合，从而让大棚感知的系统实现信息处理指令，从而使得各种数据子信息都可以有效地实现消息传递、远程监视、命令执行等功能，发挥出循环内的数据接收、感知和管理等功效。从数据处理子系统的具体操作情况分析，其主要是通过数据处理系统的基本需求，向各个子系统发出相关的控制指令，例如温度调控、水泵启停、病虫害预警等功能，都可以利用信息数据指令有效执行动作，以此提高大棚智慧操作能力与管理水平的提升。

2.4 无线宽带网络传输系统

智慧农业发展过程中对物联网关键技术的运用，重点表现在无线宽带互联网传输体系方面，它在实际运用的过程中，必须先为有关人员提供相对应的如太阳能供电和mesh 网络等硬件设备，并通过与适配体系相适应后，再运用系统的实际功能来改善网络的总体工作效能。针对无线宽带网络传输系统自身来说，就一定要有完善的网络传输技术，并与目前的信息环境相适应，这样不仅能够充分发挥出物联网技术的优势以及特性，还能够促进无线宽带网络传输系统的抗干扰性以及穿透力[3]。与此同时，网络在运行过程中不需要构建大量的基站，能够对其中的各个工作环节进行简化，并且在应用的过程中也能够获得明显的应用效果，更适合应用于范围较大的农业大棚实施集群化管理。

3 结语

综上所述，在信息化时代的发展背景下，物联网技术的应用能够为农业生产带来更多的便利，进一步实现“科技兴农”的现代化农业发展目标。智慧型农业是农业领域的全新发展形态，也是未来农业发展的必然趋势。要想进一步推动设施农业的可持续性发展，就一定要做好物联网技术在设施农业发展道路中的合理运用，为智慧型农业的发展开辟更多的途径。