物聯網技術下大棚西瓜栽培模式探究

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摘要：隨著社會的發展，傳統農業技術不能滿足現在人們的需求，為了進一步優化農業產業結構，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

農業是我國經濟體系中重要的支柱，但傳統農業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展的今天，我國農業開始趨向智能化與自動化生產。智慧大棚與智慧農業技術不斷發展創新，依托物聯網技術，對大棚西瓜的栽培模式進行研究，以推動現代農業的可持續發展。

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展與創新，物聯網技術開始進入農業生產領域[1]。近年來，國家與不少地方政府都鼓勵人們加強農業領域中物聯網技術的應用，2018年我國推行了鄉村振興戰略規劃，表明要大力發展數字農業，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境中，并通過數據處理與演算，對農作物的生長過程進行監控與數據分析，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發展的要求。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、瓜果的生存環境進行數據儲存與處理。

1．2智慧大棚

隨著社會的發展，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測大棚內的土壤pH、二氧化碳、水分、濕度、溫度等。該作業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、環境監測節點，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節。（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點發出信號，并通過物聯網及無線傳感器到各個控制節點。（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生產信息,以幫助農民及時發現問題,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。現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更需要不斷地磨合創新。

3基于物聯網技術的智慧大棚西瓜生產模式的發展趨勢

隨著人們對食品安全與營養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展趨勢。網絡直播是隨著移動互聯網技術發展起來的新興業態，自2016年以來直播平臺數量及其觀眾數量呈現出井噴式發展[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、養分等進行種植與養殖技術智慧化控制，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的發展趨勢，通過智能技術來提高農產品競爭力和促進農業的可持續發展。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，加快現代化農業建設發展進程。隨著科技的不斷發展，物聯網技術應用將覆蓋農業生產，從而提高我國的農業生產水平與生產效率，促進我國農業現代化的進一步發展[4]。

參考文獻：

[1]李先山，胡天讓.物聯網技術在農業溫室大棚中的應用[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測系統設計[J].黃岡職業技術學院學報,2017,19(3):117-120.

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

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

作者:陳培常 趙玉娥 單位:山東華宇工學院