楊曉霞

（江蘇淮安食品科技產(chǎn)業(yè)園管理服務中心，江蘇 淮安 223100）

近幾年，我國大力發(fā)展信息化農(nóng)業(yè)，并進行了一系列細致、深入的調(diào)查。早在1995年，北京大學自主研發(fā)了Wjg-1電腦監(jiān)控系統(tǒng)。目前，多地出現(xiàn)種植數(shù)據(jù)庫、物聯(lián)網(wǎng)管理平臺、環(huán)境監(jiān)測平臺的高科技農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園。將信息化技術引入到溫室蔬菜的生產(chǎn)中，不僅可以實時、準確地監(jiān)測溫室內(nèi)的環(huán)境狀況，還可以對蔬菜的生長狀況進行實時監(jiān)測，從而為農(nóng)戶提供有效的預警，從而保證蔬菜的正常生產(chǎn)。

1 溫室蔬菜資料的收集

蔬菜品種識別，生長信息獲取及蔬菜產(chǎn)量估算。在蔬菜生產(chǎn)中，農(nóng)業(yè)信息技術的第一要務是采集，分析、采集溫室內(nèi)的環(huán)境特征、土壤品質(zhì)等信息，為蔬菜栽培提供依據(jù)。在對關鍵指標進行分析時，可以根據(jù)實際情況推薦適宜于當?shù)丨h(huán)境狀況的蔬菜，供農(nóng)戶自行選擇。另外，在植物的生長中，雜草的生長是一個不可避免的問題，因此，利用深度學習技術對植物進行分類識別是非常必要的。例如，對基于顏色、形狀、紋理等特征的分類進行了分類，并將所采集到的信息進行分類，對雜草的生長狀況進行監(jiān)測，并對其進行預警。了解溫室蔬菜的栽培情況。蔬菜的生長是一個循序漸進的過程。在此基礎上，采用了計算機視覺技術，對植物的生長狀況進行了實時的采集，并對視頻中的各個畫面進行了分析，從而得到了植物的生長和變化。同時，智能溫室還能夠?qū)κ卟?、野草的生長狀況進行實時監(jiān)測，并將監(jiān)測到的結果通過狀態(tài)識別及時上報。利用農(nóng)業(yè)信息化技術對溫室蔬菜的栽培，可以對蔬菜產(chǎn)量進行估計。

2 蔬菜的質(zhì)量監(jiān)控

2.1 果實的成熟性和質(zhì)量的選擇

在溫室蔬菜的種植過程中，計算機視覺技術為精細耕作和自動化采收提供了重要的幫助。采用機器視覺技術與智能識別技術相結合，能夠?qū)Τ墒旌筒煌|(zhì)量的蔬菜進行分類。智能化溫室能夠批量、高質(zhì)量、有序地進行采摘。面向蔬菜三維重建的機器視覺研究是當前的熱點。以農(nóng)業(yè)信息技術為基礎的農(nóng)作物識別技術，主要是通過計算機視覺技術，將采集到的圖像中的功能性信息進行提取，再通過注意機制、圖像分割、機器學習等手段來實現(xiàn)。本系統(tǒng)在不需要人為干擾的情況下，實現(xiàn)了蔬菜的自動識別，具有很強的自主性和自適應性。通過多臺儀器的聯(lián)合識別，克服了由于濕度大、光照不足等原因造成的識別困難和圖像清晰度低等問題。

2.2 機器視覺存在的問題及對策

當前，在溫室大棚，機器視覺的主要問題是光照，而在農(nóng)業(yè)和果樹上，由于光照過強或過弱，會使物體變得過于白色或過于黑暗，從而影響影像品質(zhì)。由于溫室內(nèi)部的高濕度，氣溫高，會形成大量的水汽，從而導致圖像的清晰度降低。溫室中的攝像裝置因pH、濕度等因素而縮短了使用壽命。隨著智能化的發(fā)展，在今后的發(fā)展中，需要對儀器的品質(zhì)進行改進，使之能夠在不同的環(huán)境中保持更長的使用壽命；發(fā)展與機器視覺有機結合的智能機械作業(yè)，是計算機科學領域中的一個重要課題。

3 溫室蔬菜生產(chǎn)信息化技術的應用分析

在溫室蔬菜應用信息技術方面，最典型的實例是利用農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)、紅外傳感器、激光掃描器和氣體傳感器根據(jù)具體的協(xié)議安全、可靠地與互聯(lián)網(wǎng)相連，以實現(xiàn)信息的交流和穩(wěn)定的連續(xù)通信，構成了一套具有定位、跟蹤、監(jiān)視等功能的智能化綜合網(wǎng)絡。農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡經(jīng)濟的迅速發(fā)展，為農(nóng)業(yè)信息化、工業(yè)化、現(xiàn)代化建設提供了有力的支持。

3.1 應用溫度、濕度傳感器技術，強化溫室監(jiān)測與預警

在溫室蔬菜種植中，通過配置溫度傳感器、濕度傳感器等智能儀器，實現(xiàn)對溫室蔬菜的動態(tài)、連續(xù)、實時監(jiān)測。通過電腦的數(shù)據(jù)，可以準確、及時地掌握大棚內(nèi)的溫度、濕度等數(shù)據(jù)，便于農(nóng)戶及時發(fā)現(xiàn)大棚內(nèi)的問題。根據(jù)溫室的具體情況，采取通風降溫、加濕措施，以確保蔬菜生長的良好條件，促進蔬菜的健康、茂盛生長。另外，在整個物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中，還可以對不同的溫室環(huán)境參數(shù)（例如，濕度和土壤pH）進行科學、合理地控制。如果超出正常范圍、低于或超過設定的安全臨界點，則會觸發(fā)警報。通過該系統(tǒng)，通過計算機、移動終端等手段，及時對溫室內(nèi)的環(huán)境參數(shù)進行調(diào)控，從而防止因光照、濕度等因素而導致的溫室蔬菜生長遲緩。

3.2 將數(shù)據(jù)庫技術用于收集的信息安全、可靠地存儲

在溫室信息的研制過程中，各個傳感器擔負著信息采集和監(jiān)控的任務，而數(shù)據(jù)庫技術則擔負著信息存儲、更新、統(tǒng)計等功能。數(shù)據(jù)庫對大量蔬菜的生長參數(shù)數(shù)據(jù)進行清晰、精確地記錄。對不同的參數(shù)進行統(tǒng)計分析，能夠迅速、準確地掌握蔬菜的生長情況，并獲取相應的試驗數(shù)據(jù)。因此，通過對溫室內(nèi)的各項物理指標進行科學、合理的調(diào)節(jié)，才能使蔬菜快速、健康地成長，提高其生產(chǎn)效率。因此，在溫室蔬菜信息化建設中，數(shù)據(jù)庫技術顯得尤其重要。

3.3 采用pH傳感器技術實現(xiàn)大棚土壤水分的實時準確監(jiān)測

在溫室蔬菜生產(chǎn)中，適時、合理地調(diào)節(jié)土壤的酸堿度是促進蔬菜健康、快速成長的關鍵。在建立農(nóng)業(yè)信息化的過程中，必須采用正確的方法對土壤pH進行精確的測定。目前，工業(yè)上測定pH的方法有5種：酸堿滴定法、指示劑法、pH試紙法、pH電極法、鎢鋁電極法。但是，由于精確度和成本的原因，大部分的農(nóng)場主都采用了鋁—硫電極的方法。采用鋁硫電極pH傳感器作為低信號電流源，通過放大器放大，獲得清晰的電壓信號，從而確保樣品的取樣。

3.4 運用全球眼攝像頭技術，對各種病蟲害的及時識別和有效防治

一款名為全球眼攝像頭被引進并用于溫室蔬菜種植。該系統(tǒng)能夠24小時實時傳送影像和聲音，同時支持海量的用戶同時存取，同時還能為蔬菜提供兩幅、四幅、八幅、十六幅畫面等多種影像。同時，種植人員可以根據(jù)大棚內(nèi)的感應器采集到的數(shù)據(jù)，判斷蔬菜有沒有發(fā)生病蟲害，再將反饋回來的信息進行統(tǒng)計和分析，從而準確地判斷出當前作物受到的危害，并制定相應的防治對策，將作物的危害降到最低。

4 結束語

綜上所述，智能溫室是指將智能技術應用于蔬菜的種植，通過信息化技術對蔬菜的生長進行管理，并通過多種系統(tǒng)對其進行分析、調(diào)節(jié)，從而達到信息化生產(chǎn)的目的。人工智能是智能溫室技術的基礎，它模仿人的行為，模仿人的思想。利用信息化技術與機器來搜集資料及資訊。該網(wǎng)絡模型利用資料對目前的溫室現(xiàn)象進行了分析和評價。網(wǎng)絡模型通過數(shù)據(jù)對當前溫室產(chǎn)生的現(xiàn)象進行分析并作出判斷，控制系統(tǒng)及時作出相應調(diào)整并向人類發(fā)出預警，共同實現(xiàn)溫室大棚精準管控，顯著提高溫室環(huán)境的管理能力和生產(chǎn)能力，應用于蔬菜種植，明顯提高蔬菜產(chǎn)量和品質(zhì)，實現(xiàn)蔬菜產(chǎn)業(yè)化可持續(xù)發(fā)展。