农业物联网在日光温室中的应用

浙江省农业技术推广中心 （310020） 汪文忠

物联网——可以简单理解为物物相连的互联网，是互联网向现实世界的扩展和延伸，即任何两件物品之间都可以通过互联网进行信息交换和通信。例如，智能家居、智慧交通、智能医疗等，都是物联网技术在对应领域里的应用。当前，物联网技术在农业领域也有不少的应用探索。

2011年农业部就结合国家物联网示范工程，开展了农业物联网应用示范，和区域试验。在大田种植方面，通过综合运用3S技术、智能化农机装备、作物生产管理专家决策系统等，实现生产管理的精准化，亩均减少农药、化肥用量10%以上，单产提高5%～10%。在设施园艺方面，通过对光、热、水、气、肥等环境因子的实时监控，创造植物生长的最佳环境，设施温室和大棚的产量和效益平均提高10%以上。在畜禽养殖方面，运用自动调控畜舍环境和智能化变量饲养技术，实现养殖环境因子远程调控和预警预报，平均减少劳动用工30%以上，养殖和疫病防控水平显著提高。在水产养殖方面，推广应用以调控水体溶解氧为主要目标的智能控制系统，实现了养殖环境自动调控和水体环境闭环控制，水产品产量和质量明显提高，节本增效10%以上，同时水体环境污染得到有效控制。

农业物联网技术在日光温室中的应用主要包括农业智能监控系统、水肥一体化管理系统、无线电动导航微型耕-种-运一体机以及农产品溯源系统等。现简要介绍如下。

1.农业智能监控系统

实时监测土壤环境信息、大气环境信息、水体环境信息和大田四情，对各类监测数值设置合理区间和阈值，超阈值将自动进行预警或者控制联动。信息感知技术是农业物联网的关键技术之一，其中传感器最为重要。传感器主要用于采集各个农业要素信息，包括温湿度、降雨量、光照、风向、风速、气压、CO2浓度、蒸发量、O2浓度、CO浓度、SO2浓度、NO2浓度、PM10、PM2.5等大气环境信息，土壤pH值、土壤温度、土壤张力、土壤湿度等土壤环境信息，水压、溶氧量、水质pH值、水流量、电导率等水体环境信息，大田墒情、灾情、苗情、虫情等“大田四情”，以及包括查看各种传感器的及时数据和历史数据、支持数据调整、数据图表曲线导出的传感器数据查看（WEB∕APP）。通过设置传感器的联动控制规则和预警规则，当满足条件后自动触发预警或者联动控制，实现24小时无人值守和自动联动控制。通过移动终端远程查看并控制基地生产现场，包括内遮阳、风机、喷滴灌、外遮阳、侧窗、阀门、水帘、加温灯等设备，从而实现远程化管理。系统接收到现场预警信号后会按照预先设定的规则进行自动控制操作，支持对物联网监测的联动，支持预设时间和运行周期，到达预设条件后系统将自动操作现场设备完成控制动作。用户能够运用自己的管理理念、管理方法实现信息智能化监测和自动化操作，通过整合内外部资源，提高利用率。

2.水肥一体化管理系统

水肥一体化管理系统采用自动遥控技术，实现农田作物的实时数据采集，包括作物生理、土壤湿度和土壤含水量等参数的自动收集、传输和分析，并向用户简单直观地显示数据和图形，根据种植作物的需要提供各种警告信息。水肥一体化管理系统是将农业灌溉与农业施肥融为一体的新技术，根据作物对水、肥的不同需求，对灌溉和施肥进行定期、定量控制，可用于连作温室、太阳能温室、温室大棚、农田等灌溉作业，节约时间、人力、物力，提高生产效率。

3.无线电动导航微型耕、种、运一体机

主机参照耕宽960毫米、功率2.02千瓦、方便作业的“前置式欧美型四驱微耕机”技术参数，研发或选用适宜的2千瓦直流无刷电摩低速电机1台、48V20AH锂电池2组，实现清洁能源动力和无线操控，并加配无极变速、转向装置与机架；微型摄像导航器，使设备自行调整转向而直线行走（人可离机辅控）；应用成熟的旋耕机部件、起垄器部件、播种器部件、微型拖斗部件，以通用传动轴来快速更换不同作业部件。

4.农产品溯源系统

农产品溯源系统通过对农业生产环境实时监测，利用局部网络或互联网等通信技术，把采集到的信息实时传输到服务器，实现信息化、远程管理控制；同时，在储藏、运输、销售阶段采用二维码或者RFID射频技术，对各阶段进行数据记录。