劉彥俠(河北省廊坊市農(nóng)業(yè)科技站,河北 廊坊 065000)
近幾年來,廊坊市以“科技興農(nóng)”為基石,走上了一條以科學(xué)促進(jìn)增收、推動(dòng)農(nóng)業(yè)高產(chǎn)的致富之路。例如,廊坊市楊家口村建設(shè)優(yōu)化節(jié)水及安全增產(chǎn)等科技項(xiàng)目占地1000 余畝,同時(shí)還在全村區(qū)域內(nèi)推行了玉米遁耕施肥方法和玉米旋松整地方法,實(shí)現(xiàn)了每畝節(jié)省100 方水資源、節(jié)本增效15%、增加收入100 元的目標(biāo),并通過智能型農(nóng)業(yè)生產(chǎn),實(shí)現(xiàn)了玉米、小麥種植的自動(dòng)化、規(guī)?;l(fā)展,促進(jìn)了廊坊市從初級(jí)農(nóng)業(yè)階段朝著信息化、智能化的方向迅速推進(jìn)。
智慧大棚技術(shù)涉及到大氣、土壤等多種環(huán)境因素,在管理控制方面的效果較好,不僅能夠?qū)θ肆Y源進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,還可以利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在各種環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)對(duì)大棚的全面覆蓋監(jiān)控,為有效實(shí)現(xiàn)全過程管控功能奠定基礎(chǔ)。系統(tǒng)的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中都包含應(yīng)用、感知與傳輸三個(gè)層面。其中,感知系統(tǒng)主要對(duì)大棚中的所有信息進(jìn)行監(jiān)控,并將感知到的信息進(jìn)行收集;傳輸層指的是對(duì)收集到的信息進(jìn)行傳輸;而應(yīng)用層主要是對(duì)所有信息數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)的處理、分析與儲(chǔ)存,并設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值作為預(yù)警功能的依據(jù)[1]。設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)智能控制系統(tǒng)的具體構(gòu)成包括信息監(jiān)控、信息處理設(shè)備、寬帶環(huán)境感知技術(shù)和數(shù)據(jù)傳輸平臺(tái)等子系統(tǒng),比如,可以通過設(shè)置大棚系統(tǒng)中的二氧化碳、光照強(qiáng)度、一氧化碳指數(shù),監(jiān)測(cè)大棚系統(tǒng)內(nèi)的濕度、環(huán)境pH 值等,并通過物聯(lián)網(wǎng)手段對(duì)設(shè)施農(nóng)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)一體化的管理,以此來促進(jìn)設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量與效率的提升。
在設(shè)施農(nóng)業(yè)監(jiān)測(cè)體系中運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),可以比較全面地對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的生長發(fā)育狀況和農(nóng)產(chǎn)品栽培環(huán)境實(shí)施全方位的管理和監(jiān)測(cè),以取代傳統(tǒng)人工發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的生產(chǎn)環(huán)節(jié),從而大大地提高廊坊市設(shè)施農(nóng)作物的品質(zhì)和產(chǎn)能,促進(jìn)設(shè)施農(nóng)產(chǎn)品、智慧農(nóng)業(yè)的迅速發(fā)展。由于傳統(tǒng)大棚設(shè)施農(nóng)業(yè)管理通常需要多個(gè)監(jiān)控設(shè)備,管理人員不僅工作負(fù)擔(dān)重,而且管理范圍廣,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)人為的漏洞。此外監(jiān)控設(shè)備會(huì)產(chǎn)生大量原始數(shù)據(jù),這些原始數(shù)據(jù)不僅會(huì)占用儲(chǔ)存空間,還會(huì)加大數(shù)據(jù)查詢的難度。這就需要監(jiān)控信息系統(tǒng)中具有大量數(shù)據(jù)信息的管理儲(chǔ)存功能,可對(duì)各種類型的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行管理、分類和儲(chǔ)存,以便于為后續(xù)管理工作的有序進(jìn)行提供更精準(zhǔn)的信息基礎(chǔ)[2]。與此同時(shí),監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)抗自然災(zāi)害的功能突出,對(duì)于雨水、閃電、山洪等自然災(zāi)害也具備良好的對(duì)抗能力,同時(shí)具有360°、垂直翻轉(zhuǎn)等防御能力,在無線智能攝像頭的應(yīng)用下,農(nóng)民能夠在不同的作業(yè)環(huán)境中進(jìn)行分級(jí)管理,對(duì)農(nóng)作物的生長發(fā)育狀況進(jìn)行即時(shí)的監(jiān)測(cè)。
在對(duì)智慧大棚系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中,數(shù)據(jù)處理模塊有著極其重要的作用,其不僅承擔(dān)著處理信息的功能,還可以承擔(dān)數(shù)據(jù)庫、視頻應(yīng)用、信息交換等功能。針對(duì)數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)中的各個(gè)功能與用途,可以通過設(shè)置分層的管理權(quán)限,實(shí)際實(shí)施管理中通過將不同層次的管理權(quán)限加以融合,從而讓大棚感知的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)信息處理指令,從而使得各種數(shù)據(jù)子信息都可以有效地實(shí)現(xiàn)消息傳遞、遠(yuǎn)程監(jiān)視、命令執(zhí)行等功能,發(fā)揮出循環(huán)內(nèi)的數(shù)據(jù)接收、感知和管理等功效。從數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)的具體操作情況分析,其主要是通過數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的基本需求,向各個(gè)子系統(tǒng)發(fā)出相關(guān)的控制指令,例如溫度調(diào)控、水泵啟停、病蟲害預(yù)警等功能,都可以利用信息數(shù)據(jù)指令有效執(zhí)行動(dòng)作,以此提高大棚智慧操作能力與管理水平的提升。
智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中對(duì)物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)的運(yùn)用,重點(diǎn)表現(xiàn)在無線寬帶互聯(lián)網(wǎng)傳輸體系方面,它在實(shí)際運(yùn)用的過程中,必須先為有關(guān)人員提供相對(duì)應(yīng)的如太陽能供電和mesh 網(wǎng)絡(luò)等硬件設(shè)備,并通過與適配體系相適應(yīng)后,再運(yùn)用系統(tǒng)的實(shí)際功能來改善網(wǎng)絡(luò)的總體工作效能。針對(duì)無線寬帶網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)自身來說,就一定要有完善的網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù),并與目前的信息環(huán)境相適應(yīng),這樣不僅能夠充分發(fā)揮出物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)以及特性,還能夠促進(jìn)無線寬帶網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)的抗干擾性以及穿透力[3]。與此同時(shí),網(wǎng)絡(luò)在運(yùn)行過程中不需要構(gòu)建大量的基站,能夠?qū)ζ渲械母鱾€(gè)工作環(huán)節(jié)進(jìn)行簡化,并且在應(yīng)用的過程中也能夠獲得明顯的應(yīng)用效果,更適合應(yīng)用于范圍較大的農(nóng)業(yè)大棚實(shí)施集群化管理。
綜上所述,在信息化時(shí)代的發(fā)展背景下,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用能夠?yàn)檗r(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來更多的便利,進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)“科技興農(nóng)”的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展目標(biāo)。智慧型農(nóng)業(yè)是農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的全新發(fā)展形態(tài),也是未來農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。要想進(jìn)一步推動(dòng)設(shè)施農(nóng)業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展,就一定要做好物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展道路中的合理運(yùn)用,為智慧型農(nóng)業(yè)的發(fā)展開辟更多的途徑。
農(nóng)業(yè)工程技術(shù)2022年30期