物联网技术在智慧温室大棚中的推题与对策研究

物联网技术在智慧温室大棚中的推题与对策研究随着信息化时代的到来，物联网技术应用于人们生活的方方面面，现阶段温室大棚管理需要应用先进的信息技术，基于物联网的温室大棚管理模式，以全面掌控棚内农作物生长信息，从而帮助农户进行科学化管理，并以此提高农作物的产量与水平。1系统总体方案本项目研究重点在于以当前先进的物联网技术为重点，对该系统的硬、软件设施设备、农业信息数据资源等方面进行了创新设计，进而有效实现对棚内的农作物长势情况实时在线监测，同时也进一步实现了远程异地监控与管理，使农户能够远程对温室大棚内的农作物进行实时监控和管理，从而确保农作物的正常生长。功能分析基于物联网技术对温室大棚内的农作物进行在线监测与管理过程中，最主要的是帮助农户们及时收集与分析棚内各项环境因素的信息数据，如：棚内的温度、湿度、风力、光照等，智能温室大棚系统能够通过红外线传感器、电子接收器等多种设备，有效实现对环境因素信息数据的采集、传输以及储存，最后通过后台终端设备对这部分信息数据进行分析并辅以科学化的决策对棚内的农作物进行统一管理，从而有效实现对温室大棚的智能化控制与管理。本研究根据农户们的管理需求，专门研发出了一套智能化的信息管理系统，从而帮助其实现了远程监控、实时监测、数据查询等目标，采用B/S结构和C/S结构相结合的技术，进行分布式科学部署，确保整个方案的可行性。该系统主要采用的是分层模块设计模式，即：基模块、数据模块、功能模块等。系统架构本系统主要由三大部分组成，即：业务系统、服务模块、客户端。第一，业务系统：主要由系统开发人员和设备管理人员使用，并以此提供一些基础的功能管理服务。如：系统数据统计管理、设备管理调度、系统使用情况监督等；第二，服务模块：本系统安装有独立的小型服务器设备，并且在内部部署了交互功能，能够有效实现服务器与台式电脑、笔记本电脑以及用户手机等数据传输与共享，同时也提供了场地在线监控、桌面监控、设备管理、数据分析等功能模块；第三，客户端：主要是用于农户使用，有效实现了该系统的远程异地监控与管理，使农户能够足不出户就在家实现对棚内农作物的管控，及时对农作物异常情况进行记录并上报至后台信息数据处理中心。系统配置硬件分析本项目智慧温室大棚系统包括有：遮阳系统、恒温恒湿系统、自动灌溉系统、病虫害防治系统、无水栽培系统等，所需要的硬件设备种类繁多，包括有：风机、加湿器、温度计、遮阳网、空调、光照传感器、红外线监控仪、光谱仪、无人机等设备，所有的硬件产品的内部都配置了当前最新的5G通讯模块与WIFI模块，所以不会受到有限网络的限制。软件分析本项目智慧温室大棚系统采用的软件为：版本的虚拟机、WEB应用服务器、MySOL数据库、64位操作系统等高端软件配置，能够更好地实现各个服务器的高效应用。此外，各个服务器在运行过程中产生的信息数据都经过了严格地加密处理，从而有效起到安全防护作用。功能分析气象系统本项目智慧温室大棚系统中的气象系统主要作用是用于采集棚内外环境因素信息参数，如：棚内外温度、湿度、光照、风力、降水量等情况，进一步实现了气象提前预警，从而能够进行室内遮阳、控制光照、恒温恒湿等应对措施。传感系统本项目传感系统主要由温度、湿度、土壤含水量、光照强度、二氧化碳浓度、农药残留量等传感器组成，从而能够有效实现对棚内外环境因素的实时监测，并通过无线终端采集设备，以GPRS方式将采集到的信息数据传输至后台的监控中心中，再通过大数据分析辅以决策，进而有助于农户对农作物的生产指导。通信系统本项目主要采用的是以5G、WIFI、LoRa等网络设备构建而成的通信系统，通过传感器终端设备、控制终端设备等进行网络体系建设，从而消除了温室大棚物联网技术投入与应用的网络化限制。场地监控本项目智慧温室大棚系统将提供无线场地监控摄像头，可实现对温室棚内农作物24小时全天候监控与录像。其中，摄像头默认连入系统的各个硬、软件设备中，农户可以通过监控模块，实时查看摄像头是否正常。此外，农户的智能化终端手机、笔记本电脑、LED屏等均能够在线展示温室大棚内气象数据、设备运行数据以及农作物长势情况等，从而能够有效实现智慧温室大棚信息化管理。软件平台本系统中所设计的物联网云平台，能够将棚内农作物的土壤含水量情况、温度、湿度、视频监控画面等数据进行统一传输、分析、对比、存储，再结合后台管理人员所设定的应用策略，针对实际情况启动智能化、科学化的决策，由农户控制系统发出指令，进而实现远程调控设备，如：通风机、遮阳网、加湿器、农药喷撒器等设备，进而有效完成对大棚内农作物和环境的有效控制。除此之外，后台管理人员还可以通过系统语音、视频连线等多种形式。指导农户对异常情况进行在线处理，从而为农作物生长提供了及时、科学、有效的解决方案。2应用场景分析物联网技术下的智慧温室大棚系统更加符合当今时代发展需要，因此受到了广泛应用。本系统基于物联网技术的部署，结合了多种先进硬件、关键设备，有效实现了农户对棚内农作物资源的远程异地监控。此外，通过5G、物联网、大数据等技术，能够有效实现温室大棚的在线和远程异地监控，该智慧温室大棚系统在管控农作物生长、控制自动化灌溉设备的同时，也确保了棚内温度、湿度等因素达到标准化水平。要确保该系统的应用效果最大化，需要满足以下几方面的需求：第一，硬件要求：每个大棚内都需要配备一台笔记本或台式电脑，要求硬盘容量达到50G及以上；第二，操作系统：64位系统；第三，视频采集终端：红外线摄像头、笔记本电脑、移动手机终端；第四，应用软件：Office办公软件、智慧温室大棚系统。3结语综上所述，随着信息化时代的到来，物联网技术也逐渐应用于农业管理模式中。以信息化技术为主的智慧温室大棚系统中，物联网技术优势被充分发挥出来，尤其是针对系统构建而言，有着至关重要的作用，使得农业管理人员能够更加高效地对大棚内的农作物资源进行全方位监管与掌控。该文以物联网技术为研究方向，通过设计出智慧温室大棚管理系统，实现了对温室大棚内农作物资源及环境设施设备的在线监测与管理，从而有效提高中国信息化农业的管理水平，同时也为更多的农户和农业企业的发展带来了更多的经济效益。