物聯網技術在茶場生態環境監測中的應用分析

戚凌鈞

（浙江經濟職業技術學院，浙江杭州 310000）

無論是在家中還是在生意場上，以茶作為對話的開始仿佛會拉近人們的距離，茶成為交易市場上的一個必需品。從種植茶到包裝茶再到運輸茶葉這一系列流程中，需要注意和謹慎的工藝程序卻很復雜，一旦某一環節出現紕漏，最終生產出的茶葉絕不會得到市場的認可。傳統的種植與栽培技術對茶的質量要求不高，并且產出率極低滿足不了市場上的需求。隨著科學技術的大力發展，將先進的技術工藝如物聯網技術引入到生態農業生產領域（如茶的種植）中已經不是一件難事，這帶來的最終結果便是：提高了茶葉的產出量，促進了國內經濟市場的更快發展；以人為主要的勞動力時代已經過去；提升了茶葉的質量。

1 物聯網的定義

迄今為止，Internet連接著全世界幾乎所有人的電子設備，如手機和個人電腦。Internet被稱為“互聯網”，它將人作為相互溝通的主體，卻沒有將與人共處的物品與人連接起來。但是隨著科學技術的不斷更迭，科學家們想將世界上的所有物品與人聯系起來，讓物體通過自身或者和Internet連接在一起的物體進行信息交換，未來將不會是人與人之間的對話，也不會是人們去訪問信息，將會使用以人為代表的機器來訪問其他機器，這便是物聯網的原始涵義。通俗的說，物聯網即是以互聯網為基礎的將物體之間連接起來的網絡。如今物聯網被定義為：物聯網指利用各種現存的或正在開發的信息傳感設備如條碼、二維碼、紅外感應器、激光掃描器等實現全球的物-物通信模式，采用各種傳感設備接口與互聯網相連接，從而實現自動識別、定位、監測的網絡體系。

2 物聯網的作用與應用

目前物聯網的這一構想已經應用于某些領域中。在科學技術發展較快的西方國家當司機遇到路況復雜或操作有誤等問題時，汽車會實現自動更新搜索最簡單的路線或提出報警等提示；家中的空調會通過自動識別外界的溫度和濕度對室內溫度做出調節并會給出合理地穿衣方式；洗衣機會根據衣服的顏色實現自動分類漂洗等。由此可見，實現物聯網時代已經不是一個想象，物聯網充分地將新一代Internet技術合并應用在各行各業中。將感應器安裝和配置在電網、鐵路、橋梁等多種物體中，利用現有的計算機網絡技術，實現人類社會與實際物體的整合，在這一巨大的整合系統中，運行能力超強的計算機群能對整個系統中的人類、物體和電子設備綜合監測和追蹤。物聯網將以更加快速和動態的方式管理生產和人類活動，達到“智能”的生產模式，提高資源利用率和生產水平，改善人與自然的生產關系。物聯網這一思想的提出，是為了打破人與地域之間的限制，實現人與人、物與物之間按需求產量進行的信息收集、獲取、傳遞和存儲等功能。就目前物聯網在各個領域的使用狀況看，物聯網具有以下三大基本功能：全面感知、可靠傳遞和智能處理。全面感知指利用傳感技術或傳感設備如紅外傳感器、二維碼等隨時隨地的獲取所需物品的信息，包括地理位置、周邊環境、濕度、溫度等；可靠傳遞指通過網絡融合、終端融合、運營管理融合等多種融合模式，將用戶所需的物體信息實時傳達；智能處理指利用計算機本身具有的多種功能對海量數據和信息進行快速地處理和分類篩選。物聯網并不是一個新型的網絡，而是基于現有的網絡技術，在此基礎上添加一些新的網絡服務，將人與物體作為一個整體連接起來。

3 物聯網的關鍵技術

物聯網的關鍵技術有：無線傳感器、短距無線通信、云服務、云存儲、云計算、二維條碼和射頻識別技術，其中核心的技術是射頻識別技術簡稱RFID。RFID技術的工作原理大致為；利用射頻信號通過電磁感應作用實現各種信息的傳遞，并對物體自動識別。在需要識別的物體上安裝RFID電子設備，通過物品上的射頻信號可遠距離地具體分析物體內部的各種信息，該射頻信號的可穿透能力強、可實現遠距離地傳輸信號、零污染。傳感器網絡綜合了傳感器的所有功能，利用電子計算機的輔助技術實現傳感器的實時監測和感知。由于傳感器傳遞信息的距離有限，需要布置多個傳感器節點，利用分階段的傳遞方式才能將信息發送給用戶。如今，傳感技術和射頻識別技術已經應用在茶場生態環境監測中，將生產出的微型電子元件配置在以公頃為計算單位的茶場中，通過Internet連接便可實時讀取茶場內茶葉的生長狀況和生長環境，方便技術人員及時地調整茶場的溫度、濕度和水分補給。

4 茶文化的起源與發展

茶文化的歷史很簡單即人類發現、種植、利用茶葉的歷史。茶文化的根源是中國，茶葉的發現也源于中國。1982年考古學家在貴州省發現距今約100萬年的“新生代第三季茶籽化石”，這一實例便證明中國是茶樹的原產地。在遠古時代，人類的生活十分艱苦并且容易患病，當時的人們將茶作為藥劑使用，通過研究發現：茶的醫藥效用是能治愈腹脹、宿食不消和解暑。因其香味特別，味道些微苦甜，逐漸被人們作為家常飲料飲用。最早提到茶的著作是在西漢時期一位著名詩詞家撰寫的《僮約》，其中有“烹茶盡具”“武陽買茶”一句，說明在當時茶已經作為商品在市場上進行交易了，并且種茶技術已經具有一定的規?；a。茶隨著歷史的不斷更替，到兩晉時期，茶已經成為南方地區家中必備的飲品，客人拜訪敬其一杯茶已成為一種習俗，茶的文化品性也日漸明晰豐富起來。隨著茶葉生產、飲用方式的改變，人們對于茶的優劣品味產生選擇性，茶的品種也隨之變得多樣化。在當時，已經有紅茶、烏龍茶、綠茶等產自多種地方的茶葉。

5 物聯網技術在茶場生態環境監測中的應用

物聯網技術的核心是傳感技術，其目的是感知物體的所處周邊環境，將信息實時地傳達給用戶。物聯網與互聯網最大的差異便是物聯網能通過各種感知方式來獲取外界的各種信息，實現人與物體的有機結合，而互聯網只能將人作為信息的傳遞主體，以聯網電子設備作為輔助工具。傳統的種茶基地只能將人作為信息傳達的主體，所有的工藝程序都需要人一步一步地完善，在整個做茶過程中出現的任何差錯都會導致最終的成品失敗，茶的口味不符合大眾的需求。另外，不同地區產出的茶葉制作過程也有很大差異，如紅茶的制作過程為采摘、萎凋、揉捻、發醇和干燥，而黑茶的制作過程卻沒有萎凋這一操作工序，卻有殺青這一操作工序。在物聯網技術沒有應用于茶的種植和制作等工藝之前，傳統的制作手法是純手工制作完成。待茶完成干燥前這一期間需要很多的時間，制茶進程十分緩慢。

科技的發展已經將技術成果應用到茶葉種植和制茶等工藝中，在茶場上通過安裝可聯網的傳感電子設備便可將茶場內的茶葉環境溫度、濕度、水分等相關參數傳輸到種茶技術人員，技術人員便可隨時調節和監測茶場內的有關參數。在制茶的過程中，也可利用物聯網將烘茶與干燥溫度提前調控好，整個過程便不需要人工地干預，并且所有的工藝都可以大大地縮短時間保證茶的最終成品。在茶完成生產后，就可以用互聯網將生產出的茶葉遠銷到世界各地，全世界的人都可以通過互聯網購買到適合自己口味的茶葉，還可以在網絡上隨時查看茶葉的生產制作整個過程。但是物聯網的使用也存在缺陷，整套設備所需的費用動輒幾十萬，且需要一定的操作空間，對于中小型茶場就不太實用了。

6 小結

物聯網技術在茶場上的應用的確會給生產商和用戶帶來很大的優勢，當前我國許多的大型茶葉種植基地紛紛采用物聯網技術，用智能、高效的管理模式對茶場進行管理和監測。茶場已經實現了無人化地自動管理模式，縮短了產茶的周期。但是整套設備的購買和布置需要很多大量的資金儲備，整個生產環節依然有些漏洞不能得到及時地彌補。