物联网技术下智慧大棚西瓜栽培模式

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摘要：随着社会的发展，传统农业技术不能满足现在人们的需求，为了进一步优化农业产业结构，提高西瓜的生产水平，针对现有的大棚西瓜栽培模式，利用物联网技术与大棚结合，实现大棚生产的自动化与智慧化。

关键词：物联网；西瓜；智慧大棚

农业是我国经济体系中重要的支柱，但传统农业在农作物种植生产期间需要农户精确地播种、施肥、除草等，这样农作物才能高效地生长。在信息化与智慧化高度发展的今天，我国农业开始趋向智能化与自动化生产。智慧大棚与智慧农业技术不断发展创新，依托物联网技术，对大棚西瓜的栽培模式进行研究，以推动现代农业的可持续发展。

1基于物联网技术的智慧大棚西瓜栽培模式概述

1．1物联网技术

物联网主要是通过可移动式信息收发器建立人与人、人与物、物与物之间的交互，随着互联网技术的不断发展与创新，物联网技术开始进入农业生产领域[1]。近年来，国家与不少地方政府都鼓励人们加强农业领域中物联网技术的应用，2018年我国推行了乡村振兴战略规划，表明要大力发展数字农业，实施物联网技术的应用；2020年我国的5G技术开始在部分大中城市推广，修建基站，更好、更快地实现信息传输。物联网技术在大棚西瓜种植中的应用，主要是将不同的传感器设备安装于农作物的生长环境中，并通过数据处理与演算，对农作物的生长过程进行监控与数据分析，以保证农作物的顺利生长，且农户可以通过物联网对自己农作物的生长进行监控，以此来减少人力资源的损耗。应用物联网技术，可以提升农产品质量、降低劳动力成本、实现精细化栽培管理，该模式符合我国现代农业发展的要求。除此之外，该栽培模式不仅可以用于大棚农作物的栽培，还可根据不同的蔬菜、瓜果的生存环境进行数据储存与处理。

1．2智慧大棚

随着社会的发展，西瓜在一年四季都有需求，西瓜露地种植模式在数量与质量上并不能够满足人们需求，因此人们将西瓜移入大棚进行种植栽培。对于传统的大棚西瓜，科学管理十分重要，需要适时通风降温，适量灌水抗旱，且对时间要求较高；除此之外，还需要注意病虫害，不定时地喷洒药剂，这对西瓜生长十分不利，且使用药剂过多不利于人们的身体健康。智慧大棚充分利用物联网技术，在农作物的生长过程中，不需要采用人工干预与监测大棚内的土壤pH、二氧化碳、水分、湿度、温度等。该作业工序由物联网技术代替，对大棚内的温度、二氧化碳等信息进行采集、分析与处理；在病虫防治上，智慧大棚可以安装臭氧发生器，定期排放臭氧，较少的臭氧不仅能起到杀菌作用，为农作物的生长提供帮助，且节约了人力资源。在大棚的构建上，可以在大棚外安装传感器，实现大棚在不同天气、不同时间段的自动开关。在智慧大棚内安装传感器、环境监测节点，通过物联网技术的数据采集、分析与处理，控制大棚农作物的生长，确保农产品的产量与质量。近年来，我国经济快速增长，人们对农产品是否安全等问题越来越重视，利用物联网技术中RFID技术来对农产品的生产进行溯源，保证食品生产安全，提高商品的可信度。

2基于物联网技术的智慧大棚西瓜栽培模式设计

为了构建智慧大棚，设计物联网技术的应用方案，物联网技术应用于智慧大棚的以下环节。（1）数据采集、分析、处理。作为物联网技术的基础技术，大棚中每个传感器设备收集农作物生长数据并储存至云端平台。该数据采集系统会通过网络将采集到的数据上传到上一层控制系统，进行数据分析与处理，最后再反馈和控制终端设备，以此来对大棚作物的生长环境和过程进行调控。（2）设备远程控制。在通过数据采集、分析与处理后，会将这些数据整理后反馈给远程控制终端，远程控制终端不仅是手机与电脑，还包含本地控制。本地控制会根据以往的信息作出相应的决策和判断，在人们繁忙时自动控制大棚内的部分功能，可以对控制中心作出决策，之后控制中心将会给各个节点发出信号，并通过物联网及无线传感器到各个控制节点。（3）RFID无线射频技术。RFID对于智慧大棚有较高的保护作用，对进入大棚内的人员进行确认，防止大棚被破坏。另外，RFID技术还有存储功能，对数据进行长时间的存储且使用寿命长，可以重复利用。（4）云平台。对通过无线传感器采集到的大棚内温度、二氧化碳浓度、湿度、光照强度与pH等数据进行实时监控、分析与处理，通过5G网络更快、更高效地进行输出处理，同时进行保存。除此之外，云平台在数据处理时对超过或者未达到相应要求的发出警报。基于物联网技术设计一个智慧大棚，大棚通过对温度、湿度、二氧化碳浓度等的测定，来控制大棚生产。与传统方法相比，基于物联网的智能农业效率非常高。利用RFID无线数据通讯远程设备控制与互联网等技术收集农业生产信息,以帮助农民及时发现问题,并准确地确定出现问题的位置[2]。可以降低人工成本，节约人工灌溉时间，大棚打开及关闭与互联网结合，实现随时随地控制大棚农作物的生长。现在社会追求的是效益与速度，“互联网+”的趋势更是势不可挡，所以，大棚种植技术与智慧农业更需要不断地磨合创新。

3基于物联网技术的智慧大棚西瓜生产模式的发展趋势

随着人们对食品安全与营养价值重视程度的不断提高，利用智慧大棚种植西瓜，还可以在大棚内安装拍摄设备，以网络直播方式实现面对面、透明化的种植，一方面能够提高人们对农产品的可信度，另一方面可以通过网络展示智慧大棚的未来发展趋势。网络直播是随着移动互联网技术发展起来的新兴业态，自2016年以来直播平台数量及其观众数量呈现出井喷式发展[3]。2020年，在疫情的影响下，网络直播营销水平达到了历史新高，据测算2020年市场规模已突破1500亿元。在全民直播的时代，直播经济作为新型经济模式，发生在特定的虚拟社交场景中。对于消费者而言，直播模式使其能够足不出户购买商品。

4结语

智慧大棚是当前较为新兴的种植设施，在西瓜生长过程中，通过物联网技术对温度、光照、养分等进行智慧化控制，进而提高大棚西瓜的生产数量与质量，且能够提高地区土地和水资源的综合利用率,实现农产品生产的高效高产。基于物联网技术对大棚生产进行智慧控制是我国现代化农业的发展趋势，通过智能技术来提高农产品竞争力和促进农业的可持续发展。物联网智慧大棚的实现，有利于通过高新技术手段和科学管理，加快现代化农业建设发展进程。随着科技的不断发展，物联网技术应用将覆盖农业生产，从而提高我国的农业生产水平与生产效率，促进我国农业现代化的进一步发展[4]。

参考文献：

[1]李先山，胡天让.物联网技术在农业温室大棚中的应用[J].现代农机,2021,(2):35-36.

[2]郭翠玲，王华.基于Zigbee技术的温室大棚无线监测系统设计[J].黄冈职业技术学院学报,2017,19(3):117-120.

[3]徐乾荣.嵌入式物联网控制器及监测平台开发[C].南京：东南大学,2017.

[4]杜学敏，孙建.农业物联网技术应用及创新发展策略[J].南方农业,2019,13(24):163，169.

作者：陈培常 赵玉娥 单位：山东华宇工学院