農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)在草莓大棚中的應用

薛小松

（江蘇農(nóng)林職業(yè)技術(shù)學院信息工程系，江蘇 句容212400）

農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)在草莓大棚中的應用

薛小松

（江蘇農(nóng)林職業(yè)技術(shù)學院信息工程系，江蘇 句容212400）

農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)在草莓大棚種植中的應用，就是在農(nóng)業(yè)大棚中使用大量的傳感器節(jié)點構(gòu)成一個監(jiān)控網(wǎng)絡，通過部署的傳感器節(jié)點實時采集信息，從而幫助果農(nóng)準確地獲取大棚中的各種環(huán)境參數(shù)，并通過相應的控制設備進行調(diào)節(jié)，從而提高生產(chǎn)效率。

物聯(lián)網(wǎng)；傳感器；大棚；農(nóng)業(yè)

1 草莓大棚中的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)構(gòu)成

草莓營養(yǎng)豐富，口味好，深受廣大消費者的喜愛。發(fā)展草莓大棚生產(chǎn)是發(fā)展高效農(nóng)業(yè)，促進農(nóng)民致富。草莓大棚的使用是為了改善草莓的生長環(huán)境，通過物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)可以對大棚中的種植環(huán)境進行有效監(jiān)測，大棚中的自動控制設備可以根據(jù)傳感器節(jié)點獲取的信息對環(huán)境參數(shù)進行自動調(diào)節(jié)，從而保證草莓處于最佳的生長狀態(tài)。

1.1 傳感器節(jié)點

草莓大棚中部署的傳感器節(jié)點主要有：空氣溫濕度傳感器、土壤溫濕度傳感器、二氧化碳傳感器等。這些傳感器節(jié)點采集到數(shù)據(jù)后可以通過無線信號傳送給協(xié)調(diào)器，再有協(xié)調(diào)器上傳到控制端。也可以通過有線網(wǎng)絡進行傳輸，通過云服務器可以隨時隨地進行數(shù)據(jù)讀取。

1.2 控制設備

物聯(lián)網(wǎng)草莓大棚中同時安裝了不同的控制設備，主要設備有：通風設備、加熱設備、灌溉設備等。

2 物聯(lián)網(wǎng)大棚工作原理

2.1 溫度控制

傳感器節(jié)點檢測到數(shù)據(jù)后，傳送給控制端，控制端會根據(jù)系統(tǒng)中設定的安全值范圍自動判斷是否開啟控制設備。比如：草莓的最佳生長溫度是20～25℃，大棚中的空氣溫度傳感器檢測到溫度過高時，控制系統(tǒng)會自動發(fā)出指令打開大棚的通風設備進行通風；當溫度回到安全值時，通風設備會自動關(guān)閉。這樣能及時控制草莓的生長環(huán)境，保證草莓處于最佳的生長狀態(tài)，解放了果農(nóng)，提高生產(chǎn)效率。

2.2 光照度、二氧化碳控制

光照度，空氣中二氧化碳的含量都影響著草莓的光合作用，通過檢測，在大棚中適當?shù)嘏囵B(yǎng)食用菌或者通過肥料，來控制大棚中的二氧化碳濃度，同時可以通過控制大棚上層的遮陽設備控制光照度，從而保障草莓處于最佳生產(chǎn)狀態(tài)。

2.3 土壤水量控制

土壤含水量是指土壤中所含水分的比例，草莓生長最適宜的土壤含水量為16%～20%，并且在不同的生長時期對土壤含水量要求不同。通過土壤含水量傳感器實時檢測草莓生長土壤的含水量，并通過給排水設備進行控制，能保證草莓在不同的生長期都處在最佳狀態(tài)。

3 如何提高物聯(lián)網(wǎng)在草莓大棚中的應用效果

3.1 降低建設成本

我國目前農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)還處在初級階段，設備的使用成本相當高，目前物聯(lián)網(wǎng)大棚主要用在一些示范性基地，主要靠政府扶持。想要進一步向果農(nóng)推廣比較困難。另一方面果農(nóng)基本都是農(nóng)民，傳統(tǒng)思想保守，不愿意投入過多的資金用于改善設備。這就需要政府加大對農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)方面的扶持和投入，降低果農(nóng)的使用成本。

3.2 建立有效的運行機制

農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)大棚集成了很多現(xiàn)代化的設備，整個物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)對技術(shù)要求較高，在系統(tǒng)建設完成后，為了保證系統(tǒng)能夠有效地運行，必須要有相應的技術(shù)人員進行后期維護和檢測，這就需要一套完整的運行機制提供保障。然而，由于農(nóng)村條件相對惡劣，暫時還沒有形成一套完整的體制，這就會對物聯(lián)網(wǎng)大棚建設的推進帶來后期的障礙，因此需要相關(guān)部門規(guī)范農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的建設、維護和使用，從而保證物聯(lián)網(wǎng)大棚的使用效率。

3.3 人才的培養(yǎng)

我國現(xiàn)階段的果農(nóng)普遍文化水平較低，農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)作為新興科學技術(shù)，涉及到信息、網(wǎng)絡、控制科學，對新型農(nóng)業(yè)人才的要求較高。所以需要相應農(nóng)業(yè)部分加大對新型農(nóng)業(yè)人才的培養(yǎng)，積極鼓勵更多的高素質(zhì)人群到農(nóng)村去服務。

4 其他功能

草莓大棚還可以安裝多個高清攝像頭，可以實時監(jiān)控草莓的生長狀況。監(jiān)控草莓的生長狀況，其中包括對草莓病蟲害的發(fā)生進行預測，通過智能計算實現(xiàn)預報，提示工作人員做好防治工作。高清監(jiān)控還可以根據(jù)草莓的果形、顏色來預測各個階段的生長狀況和成熟度，從而提示果農(nóng)進行采摘，保證收成。

5 小結(jié)

農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)作為新興技術(shù)，能有效提高草莓的生長效率，增加果農(nóng)的收入。但同時又存在設備成本過高的矛盾，還有很多問題需要去解決。既需要國家的大力支持，又需要更多的人才和技術(shù)的支持，只有這樣才能更好的發(fā)展新興農(nóng)業(yè)，促進農(nóng)業(yè)發(fā)展。

［責任編輯：張濤］

薛小松（1988.04—），男，漢族，助教，研究方向為物聯(lián)網(wǎng)。