阮秀凱, 倪 釧
(溫州大學電氣數(shù)字化設(shè)計技術(shù)國家地方聯(lián)合工程實驗室,溫州 325035)
植物生長發(fā)育其實就是基因的表達過程,除了受到遺傳因素影響外,也受到外在環(huán)境因子(溫度、光、濕度、氣體以及病原因子等)的調(diào)控。光的照射周期、光照強度以及光質(zhì),不斷地影響著植物的生長發(fā)育。此外,植物生長的各階段也是需要不同的光質(zhì),所需的光質(zhì)種類是不連續(xù)的、有選擇性的。紅光和藍光是植物正常生長和發(fā)育的必需光,其他一些可見光和遠紅光是有益的光質(zhì)。
近年隨著大功率單色光發(fā)光二極管(LED)技術(shù)的不斷發(fā)展,LED具有體積小、壽命長、效率高、光譜可控和可近距離照明等已成為植物照明的首選光源;根據(jù)植物的需要,LED可用于合成特定的光照光譜,有針對性地實現(xiàn)可調(diào)節(jié)的照明環(huán)境,與傳統(tǒng)的人造光源相比具有明顯的優(yōu)勢。然而,市面上常用LED植物照明設(shè)備通常只有固定光譜,難以準確地滿足不同植物的生長需求,但若是根據(jù)不同植物不同生長階段不斷更換設(shè)備,將會極大地增加成本。
另一方面,農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IoT)的出現(xiàn)提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力和農(nóng)業(yè)裝備精準化水平,是實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)智能化的新興技術(shù)。目前農(nóng)業(yè)IoT技術(shù)主要有ZigBee、藍牙、WiFi及有線等方式,但這些技術(shù)面臨通信距離較短、功耗大、因通信協(xié)議限制容易導致終端數(shù)量飽和等問題。而基于蜂窩網(wǎng)絡(luò)的窄帶物聯(lián)網(wǎng)(NB-IoT)技術(shù),在同樣帶寬頻段下,比現(xiàn)有的無線網(wǎng)絡(luò)增益超過20dB,相當于將覆蓋區(qū)域增加100倍,形成深度覆蓋和大規(guī)模連接M2M系統(tǒng)的能力。……