自動澆水設(shè)備及其在花園中的運用

丁朗朗

摘 要：我國是人口大國，人均水資源量較少，屬于嚴重缺水的國家之一，節(jié)約用水是我們一直關(guān)注的問題。自動澆水設(shè)備在我們的生活各方面廣泛應(yīng)用，自動澆水設(shè)備應(yīng)用先進的系統(tǒng)對綠色植物生長的環(huán)境的土壤濕度、溫度、光照強度等參數(shù)進行采集，通過土壤的濕度情況來判斷澆水的時間，實現(xiàn)對水資源的節(jié)約和植物生長需要，讓人們生活的條件更美好。

關(guān)鍵詞：自動澆水設(shè)備;物聯(lián)網(wǎng)技術(shù);花園;應(yīng)用潛力評價

1 自動澆水設(shè)備的意義

隨著生活水平的提高，人們越來越追求高品質(zhì)的生活質(zhì)量，對于原有的生活環(huán)境越來越不滿足，人們希望生活中充滿綠色，綠色植物給人們的生活帶來了很大影響，它可以改變?nèi)藗兊男那楹歪尫艍毫?。綠色植物凈化空氣的效果非常好，它可以吸收空氣中的甲醛和苯等對人身體有害的物質(zhì)，釋放氧氣。人們通過觀察綠色植物生長環(huán)境中空氣的濕度、溫度、光照強度和土壤的濕度等參數(shù)來進行通風(fēng)、遮光、澆水等操作。不干不澆，澆就澆透是澆水的原則。但是人們很難判斷準確土壤的干濕程度，無法把握澆水的時間和澆水的多少。澆水量的多少會嚴重影響綠色植物的生長狀況。而且我國的水資源嚴重短缺，澆水方式不恰當(dāng)，可能導(dǎo)致水資源的極大浪費。[1]

另外，由于人們出差在外、長時間放假、工作忙等原因，導(dǎo)致人們經(jīng)常不能夠及時給綠色植物澆水和養(yǎng)護，影響綠色植物正常的生長，甚至導(dǎo)致其死亡。

基于以上情況，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在綠色植物管理方面得到了應(yīng)用，并有效的解決了上述問題。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以高度集成和綜合應(yīng)用綠色植物自動澆水和環(huán)境參數(shù)，改變了以前人工澆水的管理方式，使得綠色植物的管理朝著精細化和智能化改變。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的工作原理為采集綠色植物生長的土壤濕度參數(shù)，并將這些參數(shù)發(fā)送到協(xié)調(diào)器，協(xié)調(diào)器會對接受到的數(shù)據(jù)進行對比，看其是否達到節(jié)點閾值，從而發(fā)送命令是否需要澆水。這種系統(tǒng)操作十分簡單，自動澆水效果顯著，在辦公室、家庭等場所廣泛應(yīng)用。

綜上所述，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)設(shè)計的綠色植物生長環(huán)境參數(shù)采集和自動澆水系統(tǒng)具有重要使用價值，它可以準確判斷進行自動澆水，讓那些忙于工作的人們不用擔(dān)心喜愛的綠色植物會缺水而影響生長，它可以針對不同生活習(xí)性的綠色植物制定不同的澆水方案。

2 自動澆水設(shè)備的研究現(xiàn)狀

2.1 國外研究現(xiàn)狀

國外對綠色植物自動澆水設(shè)備的研究較早，國外很多國家非常注重綠色植物的種植，它們花費了大量的資金進行自動澆水設(shè)備的研發(fā)工作，當(dāng)前已經(jīng)有很多產(chǎn)品在我們的生活中得以應(yīng)用。

20世紀70年代，荷蘭的PRIVA公司研發(fā)了一套被譽為盆栽花卉管理專家系統(tǒng)。該系統(tǒng)的工作原理為首先植物學(xué)專家根據(jù)統(tǒng)計結(jié)果得出某種植物的土壤濕度的最佳值，將其作為閾值，然后通過節(jié)點控制器實時采集綠色植物生長的土壤濕度值，將其與閾值進行對比，從而控制相關(guān)設(shè)備是否對綠色植物進行澆水。

美國是最早將電子技術(shù)和計算機技術(shù)應(yīng)用于綠色植物自動澆水方面的國家。Benami等人研發(fā)了一套可以根據(jù)某種植物的生長特點和對環(huán)境的生長要求來控制溫室內(nèi)溫度、濕度、光照強度等因素的自動澆水系統(tǒng)。[2]

以色列是世界最缺水的國家，自動澆灌技術(shù)在世界處于領(lǐng)先地位，以色列基本對所有溫室內(nèi)的綠色植物配備了自動澆灌的設(shè)備，通過采集土壤的濕度和肥度，應(yīng)用計算機程序遠程對綠色植物進行澆水和施肥。

2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀

我國是農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)業(yè)用水量占總用水量的一半以上。同時我國又是人口大國，人均的水資源量短缺，所以我國一直十分重視農(nóng)業(yè)水資源的利用率。隨著科學(xué)水平的進步，我國研發(fā)出一系列的節(jié)水自動澆灌系統(tǒng)。

2011年，楊守建等設(shè)計了一套家庭自動澆花裝置，這種裝置具有一個土壤濕度傳感器，定時測量土壤濕度，根據(jù)不同植物的最適宜的土壤濕度，通過該裝置對植物進行澆水。

2012年，趙麗等設(shè)計了以單片機為基礎(chǔ)的智能澆花系統(tǒng)。該系統(tǒng)的為核心控制器是AT89S52，它定時讀取SLHT5-1傳感器參數(shù)值，使用模糊控制的方法控制水栗對植物進行澆水。當(dāng)綠色植物需要澆水時，報警器會發(fā)出信號。[3]

3 自動澆水設(shè)備在花園中的運用

自動澆水設(shè)備我們生活的各個方面都有應(yīng)用，花園中應(yīng)用自動澆水設(shè)備是以方便家居為前提，改善人們的生活環(huán)境，滿足人們在美觀、便捷等方面的需求，并合理利用了水資源。

3.1 自動控制，管理簡便

綠色植物不同于動物，它不會表達自己的想法，它只會靜靜地等待人們?nèi)フ疹櫵?。很多沒有經(jīng)驗的綠色植物養(yǎng)殖者，對植物知識缺乏，導(dǎo)致植物沒養(yǎng)多久就死了。很多人們的工作較忙，沒有時間照顧家里的花花草草。自動澆水設(shè)備成功的解決了這個問題。自動澆水系統(tǒng)實現(xiàn)自動養(yǎng)護，為種植者分擔(dān)解憂，讓家庭園藝變得簡單。[4]

3.2 良好的穩(wěn)定性、可擴展性

自動澆水設(shè)備應(yīng)用于居家生活，沒有專業(yè)人員維護，這就要求自動澆水設(shè)備具有較高的穩(wěn)定性和耐用性。花園的分布區(qū)域廣泛，花園的大小差別也較大，這就要求自動澆水設(shè)備的采集端和控制端能夠根據(jù)具體情況能夠進行擴展和縮減，以適應(yīng)不同的環(huán)境的花園。

3.3 低成本，安裝使用簡易

我國的觀賞園藝行業(yè)發(fā)展較慢，人們只會將少部分的資金投入其中，這就要求自動澆水設(shè)備的造價成本不能太。家庭園藝種植者都屬于非專業(yè)種植者，這就要求自動澆水設(shè)備操作要簡單方便，安裝便捷，讓大眾能夠接受。

4 結(jié)論

自動澆水設(shè)備可以根據(jù)不同綠色植物生長的需要對其澆水進行控制，實現(xiàn)了對水資源的節(jié)約。工作繁忙的人們不用擔(dān)心花花草草因不能按時交水而死亡，讓人們可以享受綠色植物給生活帶來的好處。自動澆水設(shè)備具有較好的應(yīng)用前景。

參考文獻：

[1]田艷麗.基于AVR單片機的綠植自動澆水系統(tǒng)研究[J].農(nóng)家參謀，2019：249.

[2]陳春先，曲鳴飛.基于單片機的辦公室花卉智能澆水系統(tǒng)設(shè)計[J].互聯(lián)網(wǎng)+技術(shù)，2018，45-46.

[3]吳蓓，張陽.基于單片機的自動澆花系統(tǒng)的設(shè)計[J].現(xiàn)代信息科技，2018，2（3）：39-41.

[4]馮筱，秦文華，于欣，周子力.基于控制土壤濕度的智能花卉澆水系統(tǒng)設(shè)計[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2015，38（07）：110-113.