農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在作物種植環(huán)境系統(tǒng)中的應(yīng)用論文
摘要：根據(jù)當(dāng)下農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展，文章闡述農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵和農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)，構(gòu)建了農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下作物種植環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，期待農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠極大地推進(jìn)高現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的自動(dòng)化、智能化水平，降低資源占有率，提高農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)效率及產(chǎn)品的質(zhì)量。
關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng) 環(huán)境監(jiān)控 智能化
0 引言
物聯(lián)網(wǎng)是以感知為目的的，實(shí)現(xiàn)人與人、人與物、物與物全面互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)[1]。物聯(lián)網(wǎng)可以很好地應(yīng)用到諸多領(lǐng)域，農(nóng)業(yè)即是其中之一。文章旨在基于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，設(shè)計(jì)農(nóng)作物種植環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，能夠極大地推進(jìn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的自動(dòng)化、智能化水平，降低資源占有率，提高農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)效率及產(chǎn)品的質(zhì)量。
1 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
1.1 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生背景
“農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)”即利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，即通過(guò)相應(yīng)的智能傳感器設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)控農(nóng)業(yè)種植環(huán)境[4]，智能控制農(nóng)作物健康生長(zhǎng)所需環(huán)境如溫度、濕度以及光照、土壤溫度、含水量，及時(shí)灌溉系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)種植綜合生態(tài)信息的自動(dòng)檢測(cè)，對(duì)環(huán)境進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)控[2]。
1.2 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的具體應(yīng)用
1.2.1 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)作物種植環(huán)境的智能化管理
在種植系統(tǒng)中安裝相應(yīng)的智能控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)整農(nóng)作物種植環(huán)境中各個(gè)參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，及時(shí)掌握農(nóng)作物生長(zhǎng)環(huán)境的一些參數(shù)，并根據(jù)參數(shù)變化適時(shí)調(diào)控來(lái)掌控農(nóng)作物最佳的生長(zhǎng)環(huán)境，將生物信息獲取方法應(yīng)用于無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)，為溫室精準(zhǔn)調(diào)控提供科學(xué)依據(jù)[3]。
1.2.2 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全有效監(jiān)管
農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠通過(guò)廣泛采用電子標(biāo)識(shí)、條形碼、傳感器網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)中間件和網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品從農(nóng)田到餐桌的全程可管可控，農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全有效地監(jiān)管[3]。
2 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)在作物種植環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.1 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)種植環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用在農(nóng)業(yè)種植環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)控制中，關(guān)鍵技術(shù)為以下兩部分：一是感知層的進(jìn)行無(wú)線數(shù)據(jù)感知與采集，二是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸層遠(yuǎn)程智能化控制對(duì)采集到的數(shù)據(jù)通過(guò)計(jì)算機(jī)分析，控制作物生長(zhǎng)所需要的空氣、溫度、水份等，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)[5]。
2.2 作物種植環(huán)境監(jiān)控硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)
作物種植環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)硬件構(gòu)建如下圖1所示。
在以上設(shè)計(jì)的硬件系統(tǒng)中，以MCU為控制中心，電池模塊對(duì)系統(tǒng)供電和連接，傳感及控制模塊對(duì)種植環(huán)境進(jìn)行實(shí)施監(jiān)測(cè)采集數(shù)據(jù)[8]，通過(guò)zigbee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)和信息的傳送，通過(guò)PC機(jī)對(duì)實(shí)時(shí)顯示的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)和顯示并比對(duì)標(biāo)準(zhǔn)生長(zhǎng)環(huán)境參數(shù)，各個(gè)硬件模塊經(jīng)由無(wú)線收發(fā)模塊傳輸數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境信息的遠(yuǎn)程控制。
2.3作物種植環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)管理平臺(tái)的構(gòu)建
種植環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)管理平臺(tái)的構(gòu)建如下圖2所示，分為傳感信息采集、自動(dòng)監(jiān)控、人工干預(yù)、智能分析和遠(yuǎn)程控制五部分。
3 結(jié)語(yǔ)
農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在種植環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)中的具體應(yīng)用旨在提高現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的自動(dòng)化、智能化水平，降低資源占有率，提高農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)效率及產(chǎn)品的質(zhì)量，為實(shí)現(xiàn)智能農(nóng)業(yè)的自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)控制、智能化管理及農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的普及提供一定的依據(jù)。
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