農業(yè)物聯(lián)網在日光溫室中的應用

浙江省農業(yè)技術推廣中心 （310020） 汪文忠

物聯(lián)網——可以簡單理解為物物相連的互聯(lián)網，是互聯(lián)網向現實世界的擴展和延伸，即任何兩件物品之間都可以通過互聯(lián)網進行信息交換和通信。例如，智能家居、智慧交通、智能醫(yī)療等，都是物聯(lián)網技術在對應領域里的應用。當前，物聯(lián)網技術在農業(yè)領域也有不少的應用探索。

2011年農業(yè)部就結合國家物聯(lián)網示范工程，開展了農業(yè)物聯(lián)網應用示范，和區(qū)域試驗。在大田種植方面，通過綜合運用3S技術、智能化農機裝備、作物生產管理專家決策系統(tǒng)等，實現生產管理的精準化，畝均減少農藥、化肥用量10%以上，單產提高5%～10%。在設施園藝方面，通過對光、熱、水、氣、肥等環(huán)境因子的實時監(jiān)控，創(chuàng)造植物生長的最佳環(huán)境，設施溫室和大棚的產量和效益平均提高10%以上。在畜禽養(yǎng)殖方面，運用自動調控畜舍環(huán)境和智能化變量飼養(yǎng)技術，實現養(yǎng)殖環(huán)境因子遠程調控和預警預報，平均減少勞動用工30%以上，養(yǎng)殖和疫病防控水平顯著提高。在水產養(yǎng)殖方面，推廣應用以調控水體溶解氧為主要目標的智能控制系統(tǒng)，實現了養(yǎng)殖環(huán)境自動調控和水體環(huán)境閉環(huán)控制，水產品產量和質量明顯提高，節(jié)本增效10%以上，同時水體環(huán)境污染得到有效控制。

農業(yè)物聯(lián)網技術在日光溫室中的應用主要包括農業(yè)智能監(jiān)控系統(tǒng)、水肥一體化管理系統(tǒng)、無線電動導航微型耕-種-運一體機以及農產品溯源系統(tǒng)等。現簡要介紹如下。

1.農業(yè)智能監(jiān)控系統(tǒng)

實時監(jiān)測土壤環(huán)境信息、大氣環(huán)境信息、水體環(huán)境信息和大田四情，對各類監(jiān)測數值設置合理區(qū)間和閾值，超閾值將自動進行預警或者控制聯(lián)動。信息感知技術是農業(yè)物聯(lián)網的關鍵技術之一，其中傳感器最為重要。傳感器主要用于采集各個農業(yè)要素信息，包括溫濕度、降雨量、光照、風向、風速、氣壓、CO2濃度、蒸發(fā)量、O2濃度、CO濃度、SO2濃度、NO2濃度、PM10、PM2.5等大氣環(huán)境信息，土壤pH值、土壤溫度、土壤張力、土壤濕度等土壤環(huán)境信息，水壓、溶氧量、水質pH值、水流量、電導率等水體環(huán)境信息，大田墑情、災情、苗情、蟲情等“大田四情”，以及包括查看各種傳感器的及時數據和歷史數據、支持數據調整、數據圖表曲線導出的傳感器數據查看（WEB∕APP）。通過設置傳感器的聯(lián)動控制規(guī)則和預警規(guī)則，當滿足條件后自動觸發(fā)預警或者聯(lián)動控制，實現24小時無人值守和自動聯(lián)動控制。通過移動終端遠程查看并控制基地生產現場，包括內遮陽、風機、噴滴灌、外遮陽、側窗、閥門、水簾、加溫燈等設備，從而實現遠程化管理。系統(tǒng)接收到現場預警信號后會按照預先設定的規(guī)則進行自動控制操作，支持對物聯(lián)網監(jiān)測的聯(lián)動，支持預設時間和運行周期，到達預設條件后系統(tǒng)將自動操作現場設備完成控制動作。用戶能夠運用自己的管理理念、管理方法實現信息智能化監(jiān)測和自動化操作，通過整合內外部資源，提高利用率。

2.水肥一體化管理系統(tǒng)

水肥一體化管理系統(tǒng)采用自動遙控技術，實現農田作物的實時數據采集，包括作物生理、土壤濕度和土壤含水量等參數的自動收集、傳輸和分析，并向用戶簡單直觀地顯示數據和圖形，根據種植作物的需要提供各種警告信息。水肥一體化管理系統(tǒng)是將農業(yè)灌溉與農業(yè)施肥融為一體的新技術，根據作物對水、肥的不同需求，對灌溉和施肥進行定期、定量控制，可用于連作溫室、太陽能溫室、溫室大棚、農田等灌溉作業(yè)，節(jié)約時間、人力、物力，提高生產效率。

3.無線電動導航微型耕、種、運一體機

主機參照耕寬960毫米、功率2.02千瓦、方便作業(yè)的“前置式歐美型四驅微耕機”技術參數，研發(fā)或選用適宜的2千瓦直流無刷電摩低速電機1臺、48V20AH鋰電池2組，實現清潔能源動力和無線操控，并加配無極變速、轉向裝置與機架；微型攝像導航器，使設備自行調整轉向而直線行走（人可離機輔控）；應用成熟的旋耕機部件、起壟器部件、播種器部件、微型拖斗部件，以通用傳動軸來快速更換不同作業(yè)部件。

4.農產品溯源系統(tǒng)

農產品溯源系統(tǒng)通過對農業(yè)生產環(huán)境實時監(jiān)測，利用局部網絡或互聯(lián)網等通信技術，把采集到的信息實時傳輸到服務器，實現信息化、遠程管理控制；同時，在儲藏、運輸、銷售階段采用二維碼或者RFID射頻技術，對各階段進行數據記錄。