物聯(lián)網的目的是感知,其可以實現(xiàn)人和物、人和人、物和物全面互聯(lián)的網絡。當前其已經被廣泛的應用到各個領域中,在農業(yè)中進行應用,對農業(yè)的發(fā)展具有積極作用。我國是農業(yè)大國,在由傳統(tǒng)農業(yè)向現(xiàn)代農業(yè)發(fā)展中面臨著一系列問題,使得生產效益低、資源嚴重不足,且對資源的利用率不高,還導致環(huán)境受到污染。因此,為了讓農業(yè)更好的發(fā)展,促進我國的發(fā)展,就需要利用物聯(lián)網技術,設計農業(yè)種植環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng),讓農業(yè)種植能夠得到更好的發(fā)展。
一、物聯(lián)網技術在農業(yè)種植環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)設計與實現(xiàn)中的應用
1.可以讓農業(yè)中職環(huán)境管理實現(xiàn)智能化?;谖锫?lián)網技術,在農業(yè)種植系統(tǒng)中安裝對應的智能控制系統(tǒng),可以實時的監(jiān)測農作物種植環(huán)境中的相關參數(shù),進而了解農作物的生長環(huán)境參數(shù),進而有針對性的對其生長環(huán)境進行調控,為其提供最好的生長環(huán)境。把生物信息獲取方法在無線傳感器節(jié)點中進行應用,可以對溫室正確的進行調控。
2.能夠有效的監(jiān)管農產品的質量和安全。農業(yè)物聯(lián)網技術可以大范圍的采用多種關鍵技術,如,條形碼、物聯(lián)網中間件、電子標識、網絡平臺技術、傳感器網絡等。可以對農產品的每個過程進行實時監(jiān)控,包括生產、儲運、交易信息,進而讓整個過程都透明化,確保農產品從生長到食用的整個過程能夠得到有效的管理及控制,進而保障農產品的安全和質量。
二、芻議農業(yè)物聯(lián)網技術的農業(yè)種植環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)設計
1.農業(yè)物聯(lián)網種植環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)關鍵技術。當前物聯(lián)網技術在不斷地發(fā)展中,已經被廣泛的應用到各個領域中,在農業(yè)中進行應用,在農業(yè)種植環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)控制中進行應用,其中關鍵的技術包含兩部分,*個是感知層中進行無線數(shù)據(jù)感知和采集;第二是利用網絡傳輸層遠程智能化對采集的數(shù)據(jù)進行控制,控制計算機進行分析,對農作物生長的各種要素進行控制,比如,水份、溫度以及空氣等,讓農業(yè)能夠實現(xiàn)精準化發(fā)展。
2.農業(yè)物聯(lián)網種植環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)構建。以物聯(lián)網技術為基礎,設計的農業(yè)種植環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng),可以從下面的圖1中看到。
這一系統(tǒng)中的核心有兩部分,一個是感知層,這一層主要就是感知和采集數(shù)據(jù),可以將土壤的濕度、空氣溫度、光照、空氣濕度、自動灌溉通過傳感器進行實時感知,進而利用采集器進行數(shù)據(jù)采集,把數(shù)據(jù)傳送到ZigBee協(xié)調器節(jié)點上。第二個核心是應用層,這一系統(tǒng)主要就是存儲數(shù)據(jù)、處理信息、下達控制指令,這些能夠為用戶的分析和決策提供有效的依據(jù),用戶能夠實時通過電腦等終端查詢數(shù)據(jù)。
3.農業(yè)種植環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)構建
(1)系統(tǒng)硬件構建。
①無線節(jié)點模塊: ZigBee是以IEEE802.11.4協(xié)議為基礎,擴展出來的集,其主要是對于低功耗和成本的射頻進行應用,一部分是網關協(xié)調器和傳感節(jié)點。
②傳感及控制模塊:這一模塊中包括各種傳感器,溫度、濕度、以及光照強度。
③電源板:其作用就是給無線節(jié)點模塊以及傳感控制模塊進行連接,能夠一起為系統(tǒng)進行供電。從圖2中能夠看到系統(tǒng)的硬件構建情況。
從圖中的硬件系統(tǒng)構建中能夠看到,其中MCU是控制重點,電池模塊是給系統(tǒng)供電和連接,傳感模塊和控制模塊檢測采集種植環(huán)境的數(shù)據(jù)。通過ZigBee無線網絡傳送數(shù)據(jù)以及信息,通過電腦終端就可以實時看到數(shù)據(jù),可以通過電腦存儲和現(xiàn)實數(shù)據(jù),進而和標準生產環(huán)境參數(shù)進行比較,遠程控制環(huán)境信息。
(2)系統(tǒng)的軟件構建。系統(tǒng)的軟件設計工作主要包括傳感器節(jié)點程序設計和ZigBee協(xié)議棧程序設計。從圖3中能夠看到傳感器節(jié)點程序設計,從圖4中能夠看到協(xié)議棧程序設計。
三、應用效益分析
基于農業(yè)物聯(lián)網技術的農業(yè)種植環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)設計和應用,能夠幫助農業(yè)生產中的各個基地種植測試點的環(huán)境進行監(jiān)控,進而對環(huán)境信息進行獲取和管理,這能夠動態(tài)的將種植環(huán)境用數(shù)據(jù)和圖像的形式展示出來,進而分析處理數(shù)據(jù)和圖像?;谵r業(yè)物聯(lián)網技術為支撐,設計出的監(jiān)控系統(tǒng)能夠有效加強系統(tǒng)的應用性能,減少種植成本,促進效能的提升,大約是在28%。物聯(lián)網技術的應用,能夠實時的對農業(yè)種植中大棚的各種數(shù)據(jù)參數(shù)進行采集,比如,溫度情況、土壤水分、光照強度以及空氣溫度等,這樣就可以結合農作物的具體生長需要,進而實時的管理環(huán)境,可以自動化的開啟和關閉功能服務功能,對這一系統(tǒng)下的農業(yè)種植環(huán)境進行調節(jié),讓農作物可以在最優(yōu)的生長環(huán)境下生長。
綜上所述,物聯(lián)網技術不斷發(fā)展,將其應用到農業(yè)領域中,應用到種植環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng),能夠促進農業(yè)實現(xiàn)現(xiàn)代化發(fā)展,進而促進農業(yè)智能化和自動化的發(fā)展,促進農業(yè)生產效率和質量的提升。