基于NB-IoT的室內(nèi)光譜可調(diào)植物照明系統(tǒng)

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)

0 引言

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。……