[科普中国]-物联网在设施蔬菜中的应用

设施农业物联网技术主要是利用传感器实现设施农业生产环境信息的实时感知，利用自组织智能物联网对感知数据进行远程实时监控。通过物联网技术监控环境参数，为设施蔬菜生产提供科学依据，优化蔬菜生长环境，提高产量和品质，同时提高水资源、化肥等的利用率。 温室环境监测 温室安装温度传感器、湿度传感器、营养液浓度传感器、CO2浓度传感器，对温室环境进行感知，采用2G、3G网络通信技术、ZigBee、蓝牙（Blue-tooth）、Wi-Fi等方式进行温室环境信息的无线传输。其中2G、3G网络通信技术主要适用于远距离的信息传输，ZigBee、蓝牙、Wi-Fi和RFID技术用于短距离信息传输领域。 温室蔬菜生长环境调控 根据设施蔬菜对环境的要求，选定包括棚内环境参数（光照、温度、湿度、CO2）、土壤参数（温度、湿度）、室外气象参数（光照、温度、湿度、雨雪量）等环境参数进行监测。通过集成利用多种传感器和数据采集终端获取环境信息，并进行数据处理，提供相应的操作接口，实现设施大棚环境实时监控。同时，用户可以根据蔬菜生长环境要求设定环境参数告警阈值。当数据出现阈值告警时，系统自动控制相关设备进行智能调节，并向用户发送报警信息。针对种植通风、湿帘、风机的控制问题，利用安装在设施大棚的控制终端，与传感器、大棚自动化设施进行联动，如打开风机通风降温、打开卷帘内遮阳等，实现环境信息的反馈控制。 温室蔬菜病虫害诊断及防治 通过远程专家系统（包括传感器、RFID技术、视频监控技术结合无线传感网），可以查看设施大棚的蔬菜种植环境数据、视频图像信息，经过专家的远程诊断分析，蔬菜生产人员（农户、企业管理人员）通过系统上传现场病虫害数据信息，结合专家从现场传回的病虫害图片、描述信息进行会诊，及时给出诊断结果，并通过系统反馈给种植基地蔬菜生产人员，给出应对措施，实时了解蔬菜的长势情况，对病虫害防治做到“治早、治了”。 蔬菜生产数字化管理利用物联网，用户可通过系统发布任务给相关的人员，并对任务的状态进行实时跟踪，查看下发的任务受理和任务完成情况，进而对任务进行关闭，形成任务闭环管理，同时可通过手机短信提醒任务接收人员处理任务。物联网种植数据模块，可查看大棚的历史数据信息，包括大棚编号、种植蔬菜品种、空气温湿度、光照强度、土壤温湿度、日照数情况，可通过选择大棚的名称、种植蔬菜的品种等进行数据查询筛选。对大棚种植环境数据进行智能分析，为用户提供分析和决策依据，用户可随时随地通过电脑和手机等终端进行查询。数据统计汇总模块，统计温湿度历史数据、最大值、最小值及平均值，累积数据，报警信息等，用户可随时打印指定时间段的温湿度数据及运行报告。 编辑：卜晓冬 审核专家：山西省农科院蔬菜研究所研究员  张剑国