物聯網技術下大棚西瓜栽培模式探究

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摘要：隨著社會的發(fā)展，傳統農業(yè)技術不能滿足現在人們的需求，為了進一步優(yōu)化農業(yè)產業(yè)結構，提高西瓜的生產水平，針對現有的大棚西瓜栽培模式，利用物聯網技術與大棚結合，實現大棚生產的自動化與智慧化。

關鍵詞：物聯網；西瓜；智慧大棚

農業(yè)是我國經濟體系中重要的支柱，但傳統農業(yè)在農作物種植生產期間需要農戶精確地播種、施肥、除草等，這樣農作物才能高效地生長。在信息化與智慧化高度發(fā)展的今天，我國農業(yè)開始趨向智能化與自動化生產。智慧大棚與智慧農業(yè)技術不斷發(fā)展創(chuàng)新，依托物聯網技術，對大棚西瓜的栽培模式進行研究，以推動現代農業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

1基于物聯網技術的智慧大棚西瓜栽培模式概述

1．1物聯網技術

物聯網主要是通過可移動式信息收發(fā)器建立人與人、人與物、物與物之間的交互，隨著互聯網技術的不斷發(fā)展與創(chuàng)新，物聯網技術開始進入農業(yè)生產領域[1]。近年來，國家與不少地方政府都鼓勵人們加強農業(yè)領域中物聯網技術的應用，2018年我國推行了鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略規(guī)劃，表明要大力發(fā)展數字農業(yè)，實施物聯網技術的應用；2020年我國的5G技術開始在部分大中城市推廣，修建基站，更好、更快地實現信息傳輸。物聯網技術在大棚西瓜種植中的應用，主要是將不同的傳感器設備安裝于農作物的生長環(huán)境中，并通過數據處理與演算，對農作物的生長過程進行監(jiān)控與數據分析，以保證農作物的順利生長，且農戶可以通過物聯網對自己農作物的生長進行監(jiān)控，以此來減少人力資源的損耗。應用物聯網技術，可以提升農產品質量、降低勞動力成本、實現精細化栽培管理，該模式符合我國現代農業(yè)發(fā)展的要求。除此之外，該栽培模式不僅可以用于大棚農作物的栽培，還可根據不同的蔬菜、瓜果的生存環(huán)境進行數據儲存與處理。

1．2智慧大棚

隨著社會的發(fā)展，西瓜在一年四季都有需求，西瓜露地種植模式在數量與質量上并不能夠滿足人們需求，因此人們將西瓜移入大棚進行種植栽培。對于傳統的大棚西瓜，科學管理十分重要，需要適時通風降溫，適量灌水抗旱，且對時間要求較高；除此之外，還需要注意病蟲害，不定時地噴灑藥劑，這對西瓜生長十分不利，且使用藥劑過多不利于人們的身體健康。智慧大棚充分利用物聯網技術，在農作物的生長過程中，不需要采用人工干預與監(jiān)測大棚內的土壤pH、二氧化碳、水分、濕度、溫度等。該作業(yè)工序由物聯網技術代替，對大棚內的溫度、二氧化碳等信息進行采集、分析與處理；在病蟲防治上，智慧大棚可以安裝臭氧發(fā)生器，定期排放臭氧，較少的臭氧不僅能起到殺菌作用，為農作物的生長提供幫助，且節(jié)約了人力資源。在大棚的構建上，可以在大棚外安裝傳感器，實現大棚在不同天氣、不同時間段的自動開關。在智慧大棚內安裝傳感器、環(huán)境監(jiān)測節(jié)點，通過物聯網技術的數據采集、分析與處理，控制大棚農作物的生長，確保農產品的產量與質量。近年來，我國經濟快速增長，人們對農產品是否安全等問題越來越重視，利用物聯網技術中RFID技術來對農產品的生產進行溯源，保證食品生產安全，提高商品的可信度。

2基于物聯網技術的智慧大棚西瓜栽培模式設計

為了構建智慧大棚，設計物聯網技術的應用方案，物聯網技術應用于智慧大棚的以下環(huán)節(jié)。（1）數據采集、分析、處理。作為物聯網技術的基礎技術，大棚中每個傳感器設備收集農作物生長數據并儲存至云端平臺。該數據采集系統會通過網絡將采集到的數據上傳到上一層控制系統，進行數據分析與處理，最后再反饋和控制終端設備，以此來對大棚作物的生長環(huán)境和過程進行調控。（2）設備遠程控制。在通過數據采集、分析與處理后，會將這些數據整理后反饋給遠程控制終端，遠程控制終端不僅是手機與電腦，還包含本地控制。本地控制會根據以往的信息作出相應的決策和判斷，在人們繁忙時自動控制大棚內的部分功能，可以對控制中心作出決策，之后控制中心將會給各個節(jié)點發(fā)出信號，并通過物聯網及無線傳感器到各個控制節(jié)點。（3）RFID無線射頻技術。RFID對于智慧大棚有較高的保護作用，對進入大棚內的人員進行確認，防止大棚被破壞。另外，RFID技術還有存儲功能，對數據進行長時間的存儲且使用壽命長，可以重復利用。（4）云平臺。對通過無線傳感器采集到的大棚內溫度、二氧化碳濃度、濕度、光照強度與pH等數據進行實時監(jiān)控、分析與處理，通過5G網絡更快、更高效地進行輸出處理，同時進行保存。除此之外，云平臺在數據處理時對超過或者未達到相應要求的發(fā)出警報。基于物聯網技術設計一個智慧大棚，大棚通過對溫度、濕度、二氧化碳濃度等的測定，來控制大棚生產。與傳統方法相比，基于物聯網的智能農業(yè)效率非常高。利用RFID無線數據通訊遠程設備控制與互聯網等技術收集農業(yè)生產信息,以幫助農民及時發(fā)現問題,并準確地確定出現問題的位置[2]。可以降低人工成本，節(jié)約人工灌溉時間，大棚打開及關閉與互聯網結合，實現隨時隨地控制大棚農作物的生長?，F在社會追求的是效益與速度，“互聯網+”的趨勢更是勢不可擋，所以，大棚種植技術與智慧農業(yè)更需要不斷地磨合創(chuàng)新。

3基于物聯網技術的智慧大棚西瓜生產模式的發(fā)展趨勢

隨著人們對食品安全與營養(yǎng)價值重視程度的不斷提高，利用智慧大棚種植西瓜，還可以在大棚內安裝拍攝設備，以網絡直播方式實現面對面、透明化的種植，一方面能夠提高人們對農產品的可信度，另一方面可以通過網絡展示智慧大棚的未來發(fā)展趨勢。網絡直播是隨著移動互聯網技術發(fā)展起來的新興業(yè)態(tài)，自2016年以來直播平臺數量及其觀眾數量呈現出井噴式發(fā)展[3]。2020年，在疫情的影響下，網絡直播營銷水平達到了歷史新高，據測算2020年市場規(guī)模已突破1500億元。在全民直播的時代，直播經濟作為新型經濟模式，發(fā)生在特定的虛擬社交場景中。對于消費者而言，直播模式使其能夠足不出戶購買商品。

4結語

智慧大棚是當前較為新興的種植設施，在西瓜生長過程中，通過物聯網技術對溫度、光照、養(yǎng)分等進行種植與養(yǎng)殖技術智慧化控制，進而提高大棚西瓜的生產數量與質量，且能夠提高地區(qū)土地和水資源的綜合利用率,實現農產品生產的高效高產。基于物聯網技術對大棚生產進行智慧控制是我國現代化農業(yè)的發(fā)展趨勢，通過智能技術來提高農產品競爭力和促進農業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。物聯網智慧大棚的實現，有利于通過高新技術手段和科學管理，加快現代化農業(yè)建設發(fā)展進程。隨著科技的不斷發(fā)展，物聯網技術應用將覆蓋農業(yè)生產，從而提高我國的農業(yè)生產水平與生產效率，促進我國農業(yè)現代化的進一步發(fā)展[4]。

參考文獻：

[1]李先山，胡天讓.物聯網技術在農業(yè)溫室大棚中的應用[J].現代農機,2021,(2):35-36.

[2]郭翠玲，王華.基于Zigbee技術的溫室大棚無線監(jiān)測系統設計[J].黃岡職業(yè)技術學院學報,2017,19(3):117-120.

[3]徐乾榮.嵌入式物聯網控制器及監(jiān)測平臺開發(fā)[C].南京：東南大學,2017.

[4]杜學敏，孫建.農業(yè)物聯網技術應用及創(chuàng)新發(fā)展策略[J].南方農業(yè),2019,13(24):163，169.種植與養(yǎng)殖技術

作者:陳培常 趙玉娥 單位:山東華宇工學院