寧波宏森園藝工程有限公司
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互聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù),物聯(lián)網(wǎng)融合了互聯(lián)網(wǎng)、傳感網(wǎng)、傳感元件和智能信息處理相關(guān)方面的內(nèi)容。物聯(lián)網(wǎng)最初源于網(wǎng)絡(luò)化無線射頻識別系統(tǒng),隨后,慢慢發(fā)展成熟。我們普遍認可的一種說法是物聯(lián)網(wǎng)是一種基于有線和無線通信方式,通過傳感器、衛(wèi)星定位、射頻識別等采集物體信息,并把這些信息上傳至互聯(lián)網(wǎng),實現(xiàn)對現(xiàn)實生活中物品的精準定位識別以及監(jiān)控和管理。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用主要體現(xiàn)于農(nóng)業(yè)服務(wù)、農(nóng)業(yè)管理和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營等環(huán)節(jié),從物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)特點角度,可以把物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)分成傳輸層、感知層和應(yīng)用層。每一個技術(shù)層都發(fā)揮著各自的功能。
一,感知層。感知層常作為農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ),為應(yīng)用層和傳輸層提供了更加可靠的數(shù)據(jù)支撐,具體來講,感知層通過衛(wèi)星定位、遙感技術(shù)、智能傳感器等來全面采集日常生活中的物品信息,如農(nóng)作物長勢信息、土壤信息、環(huán)境信息、產(chǎn)品物流信息等。
二,傳輸層。農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中間環(huán)節(jié)傳輸層利用互聯(lián)網(wǎng)、移動通信網(wǎng)、局域網(wǎng)等來實現(xiàn)對感知層采集物體數(shù)據(jù)信息的傳輸,把數(shù)據(jù)安全穩(wěn)定地傳輸至應(yīng)用層。同樣的,對于應(yīng)用層處理后的數(shù)據(jù),也經(jīng)過傳輸層來回饋至感知層設(shè)備終端,為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供指導。
三,應(yīng)用層。應(yīng)用層可以說是整個農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的頂層環(huán)節(jié),具體包括農(nóng)產(chǎn)品追溯領(lǐng)域、大田種植領(lǐng)域、設(shè)施養(yǎng)殖領(lǐng)域、設(shè)施園藝領(lǐng)域、農(nóng)產(chǎn)品物流領(lǐng)域等。在應(yīng)用層,實現(xiàn)了數(shù)據(jù)融合、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)預警、智能控制、診斷推理等,助推農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程更加智能化、高效化、集約化的實現(xiàn)。
基于物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)施農(nóng)業(yè)溫室大棚智能控制系統(tǒng)設(shè)計眾所周知,我國擁有大規(guī)模的設(shè)施農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè),但是,設(shè)施農(nóng)業(yè)大棚生產(chǎn)效率卻始終不高,這主要是由于技術(shù)水平的局限。本文嘗試探討將物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于設(shè)施農(nóng)業(yè)溫室大棚生產(chǎn)中,具體的實現(xiàn)過程如下。
設(shè)施農(nóng)業(yè)溫室大棚環(huán)境參數(shù)及特點從總體上來看,園藝作物能否得到健康生長,一方面取決于自身的遺傳特性,另一方面就與所生長的環(huán)境息息相關(guān)。環(huán)境因子主要包括溫度、濕度、光照、氣體因子等,在溫室大棚內(nèi)部,通過控制各項環(huán)境因子在適宜的水平,能夠有效地提高農(nóng)作物的質(zhì)量與產(chǎn)量。主要就溫度、濕度、光照強度和二氧化碳濃度4項環(huán)境因子進行論述。
一、溫度。溫度是影響園藝作物呼吸作用和光合作用的重要因素,每一種農(nóng)作物生長都有適宜的溫度范圍,并滿足“三基點”要求。“三基點”具體包括溫度下限、溫度上限以及最適生長溫度,例如:對于光合作用而言,農(nóng)作物最適宜生長溫度范圍在20℃~25℃;對于呼吸作用而言,農(nóng)作物最適宜的呼吸溫度范圍在36℃~40℃。需要強調(diào)的是,對于設(shè)施農(nóng)業(yè)溫室大棚的環(huán)境,也應(yīng)該保持一定的晝夜溫差。那么,如何調(diào)控設(shè)施農(nóng)業(yè)大棚溫度呢?一般情況下,我們主要采用電熱采暖、熱風采暖、熱水采暖3種方式進行加溫,我們廠采用水分蒸發(fā)、遮陽、通風的方式進行環(huán)境的降溫。在必要的情況下,由于溫度和濕度之間存在著一定的關(guān)聯(lián)性,升溫和降溫都會引發(fā)溫室大棚內(nèi)部濕度的改變,我們還要考慮到濕度改變對農(nóng)作物生長的影響。
二,濕度。濕度可以說是影響農(nóng)作物生長的最重要的環(huán)境因子,一般情況下,農(nóng)作物的含水量為60%~80%,而農(nóng)作物的生理過程幾乎都離不開水分的參與,如蒸騰作用、呼吸作用、光合作用。對于設(shè)施農(nóng)業(yè)溫室大棚而言,其內(nèi)部環(huán)境的濕度是由土壤濕度和空氣濕度共同決定的。溫室大棚本身是密閉的微環(huán)境,我們常常對其進行降濕處理,一般情況下,我們可以采用通風的方式來去除空氣中多余的水分,也可以采用一定的吸附材料來降低空氣的濕度。
三,光照強度。植物的光合作用離不開光照,并且光合作用的速率也隨著光照強度的改變而發(fā)生變化,眾所周知,對于農(nóng)作物而言,每一種農(nóng)作物都對應(yīng)一個光飽和點。低于這個光飽和點,農(nóng)作物的生長受到限制,而高于這個光飽和點,即便是光照強度加大,農(nóng)作物光合作用也不再加快。大多數(shù)的農(nóng)作物最適光照強度范圍8000~12000lux,而我們常常采用遮光和補光操作的辦法,能讓農(nóng)作物盡可能在最適光照強度范圍內(nèi)生長。利用人工光源,人為地延長光照時間或者提高光照強度進行補光操作,利用遮陽網(wǎng)來進行遮光操作。
四,二氧化碳濃度。植物的光合作用離不開二氧化碳的參與,我們常形象地稱二氧化碳就是農(nóng)作物的“糧食”。大多數(shù)農(nóng)作物生長所需的二氧化碳濃度為0.1%,而大氣中的二氧化碳濃度僅為0.03%,因此,我們有必要對設(shè)施農(nóng)業(yè)溫室大棚進行人工補充二氧化碳,但是,二氧化碳濃度也不是越高越好,一旦二氧化碳的濃度很高,就會導致農(nóng)作物葉面系統(tǒng)關(guān)閉,反而不利于光合作用的進行。