物联网技术在农业大棚中的应用研究

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1、物联网技术在农业大棚中的应用研究摘要：本文重点介绍了如何利用物联网技术促进农业大棚智能化生产管理的问题，并提出了解决方案。关键词：物联网；通信终端；农业大棚标准化生产监测1概述所谓物联网，即通过各种信息传感设备，如传感器、射频识别（RFID）技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器、气体感应器等各种装置与技术，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程，采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息，与互联网结合形成的一个巨大网络。其目的是实现物与物、物与人，所有的物品与网络的连接，方便识别、管理和

2、控制。2背景发展农业是我国的基本国策，在工业化、城镇化深入发展中同步推进农业现代化，是“十二五”时期的一项重大任务。我国十二五振兴农业规划中，明确提出“加快农业科技创新：发展农业信息技术，提高农业生产经营信息化水平”。信息化是同步推进农业现代化的重要手段，也是转变农业发展方式的重要途径。农业信息化一定要与我国的实际情况相结合，从农业、农村、农民的实际需要需要出发，才能真正促进信息化的逐步深入。利用目前最前沿的物联网技术通过以GSM/GPRS/3G网络为平台，采用GPRS、SMS等方式，通过特种行业终端，为广大农民朋友

3、提供了一种集数据采集、传输、处理和业务管理的“农业大棚标准化生产监测系统”，来服务三农，通过给农民朋友创造新价值来推动我国现代农业的发展。3系统解决方案3.1简述该系统通过传感设备实时采集农业大棚生产过程中植物生长最关键的温度、湿度、二氧化碳含量、土壤温度、土壤含水率等信息数据，并将数据通过移动网络传送给运营支撑平台，然后给出相应的农事操作建议，并将建议以短信的形式发送到相应用户的手机上；可实现远程诊断功能，菜农通过系统拍摄蔬菜病虫害特征后，系统通过网络自动传送给管理平台，由后台专家提供、下发防治建议；同时与现有卷帘

4、机、微灌等半自动化设备对接，通过移动手机终端实现大棚自动卷帘、大棚自动喷灌等功能，来大大提高蔬菜种植和监测的有效性和灵活性。3.2系统组成“农业大棚标准化生产监测系统”由前端信息采集终端、无线网络、运营支撑平台三部分组成：3.2.1前端信息采集终端信息采集终端可以分为传感器部分和通信终端部分。数据采集部分通信部分传感器变送器采集部分是通过不同的传感器组合，将大棚中的空气温湿度；二氧化碳含量以及栽培基质（土壤）的温度、含水率这些农作物生产数据实时采集，将这些物理变量值通过变送器转变为低压电信号，传输给GPRS通信终端。

5、温度湿度传感器测量温度相对湿度测量范围：-40—85摄氏度、0—100%RH标称精度：0.3摄氏度、1.5%RH供电电压：3.5V—24VDC推荐5V土壤温度传感器测量范围：-40—85摄氏度使用环境：－5℃～＋60℃精度：0.1%长度：27mm采集部分的传感器组合我们根据农户的不同需求和价格接受程度将采集部分分为空气温度检测、空气湿度检测以及土壤基质温度检测三种产品形态。GPRS通信终端通信终端是将采集部分传感器采集的电量信号通过GPRS网络传输到“农业大棚标准化生产监测业务平台”上。终端的设计满足工业化设计要求：

6、功能上完成远程控制站串口设备和中心控制系统间的无线数据通信支持GPRS/EDGE网络具备RS485/232接口透明数据传输方式外壳为防潮，防淋设计，抗干扰适应工业需求,宽电压范围9-24VDC商业级温度范围：-0°C~+60°C3.2.2运营支撑平台农业大棚标准化生产监测运营支撑平台主要包括管理子系统、业务处理子系统，实现了业务呈现、业务处理、业务过程追踪管理的闭环。（1）管理子系统：业务管理子系统主要完成业务数据的管理，业务信息的同步，业务数据的配置等功能，并向用户提供行业应用所需的数据查询功能。（2）业务处理子系

7、统：业务处理子系统主要完成业务数据的管理，业务信息的同步，业务数据的配置等功能，并向用户提供行业应用所需的数据查询功能。（3）日志子系统：详细记录业务等信息。为追朔问题提供有力的证据。它属于业务过程追踪功能。3.3系统功能介绍（1）蔬菜大棚土壤、温度与湿度监测本系统通过自带的“传感器”实时采集温室（大棚）内的空气温度等数据，并将数据通过移动网络传送给服务管理平台，服务管理平台对数据进行分析处理，并以短信的形式发送到相应用户的手机上。同时，用户可通过手机或互联网查询大棚相关的数据信息。该项功能的实现，将“物联网”技术融

8、入到农业生产监控中，通过重要生产指数的短信告警，及时的告知棚主，便于对大棚出现问题尽快处理与协调，能使作物获得最适宜的生产条件，从而降低人工成本，提高生产率。（2）蔬菜种植病虫害远程诊断菜农通过本系统自带的摄像头将作物的病征拍下来，并通过移动网络上传到系统平台上，后台专家可以根据病征照片为作物进行远程诊断，并向用户下发相应的防治建议，实现病虫害