物联网时代下植物的培植--中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

物联网时代下植物的培植

发表时间：2020/7/7 来源：《新纪实》2020年第2期作者：李洋赵倩

[导读] 随着社会的发展，人们的生活逐渐向城市化靠近，在城市里生活的人们想通过自己的切身体验去科学种植小植物。

        山东协和学院山东济南 250109

        【摘要】随着社会的发展，人们的生活逐渐向城市化靠近，在城市里生活的人们想通过自己的切身体验去科学种植小植物。像支付宝平台里的蚂蚁森林，我们可以在这个平台上给树木浇水、施肥，看着它们慢慢长大，这让不少年轻用户参与其中，并从中收获乐趣。所以我们设计一个系统来调节小环境，可以让植物生长在最优环境中，并将这一环境数字化，让植物养殖更加简便、高效。这一系统其内部数据库匹配植物的生长、培育等习性，会把植物的实时生长数据，通过网络传递到用户的手机上，用户可根据小程序上的数据，与最优生长值对比，结合温室内的自动化培植系统对植物进行包括温湿度、光照、水源、营养液、滴灌浇水、施肥等生长要素的调整，给予植物最优的生长环境。
        【关键词】物联网；植物；植物的培植

        一、前言
        通过现有的大数据和云服务技术，将植物的最优生长环境需求进行记录，建立植物培植系统，并开发植物栽培小程序，通过程序控制培植系统对植物的实时生长进行监控和记录，通过调整温室内的各项要素使植物培植成功。该项技术将大幅度降低植物种植的成本，而且在提高效率和效益的同时降低了对种植技术的要求，只需要进行物料的装配便可随时远程进行监测种植，可以让更多的年轻用户在家里自己切身体验种植植物的乐趣。
        二、目前国内外植物培植状况
        进入新世纪以来，我国和欧美等一些国家相继开展了农业领域的物联网应用示范研究，物联网被称作是第四次工业革命的引擎和保障。世界各国纷纷顺应潮流将先进的信息技术、物联网技术与各行各业相结合以促进产业的数字化转型。而古老的农业也因此焕发了新的生机。在农业资源利用、农业生态环境监测、农业生产、农产品安全监管等领域取得了一定的成果，同时推动了相关新兴产业及其标准化的发展。
        （一）国内
        作为现代信息技术的新生力毡，物联网技术是发展现代农业的重要支撑。是推动我国农业向“高产、优质、高效、生态、安全”发展的重要手段。农业物联网系统集成了传感器、无线通讯、自动控制和辅助决策支持等技术，对农业生产环境、作物生长实时监测，获取作物生长发育状态、病虫害以及农业生产环境等实时信息，并通过对农业生产过程的动态建模和对生长环境的相应调控，初步实现合理使用农业资源、降低成本、提高农产品产率和质量的目标。农业物联网已经从概念走向应用。国家发改委、科技部、农业部先后发布了农业物联网发展的相关政策，为农业物联网营造了深厚的政策环境，推动了我国农业物联网建设加快向前发展。
        在我国黑龙江主要农作物综合机械化水平达到96.8%，综合机械化水平领跑全国，而其中最著名的农业机械化程度则是上升达到了98%农机装备结构持续优化高标准农机化作业实现了100%远程自动检测，是世界农业机械化的顶级配置。另外，黑龙江农垦还拥有全世界最大的农用航空公司，有100多架农用飞机，还有很多智能无人机。户均经营土地面积最少有250亩，机械技术力量比肩美国大农业。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

        （二）国外
        在物联网应用农业领域，美国、法国和日本等一些国家主要综合运用高科技手段构建先进农业生态环境监测网络，通过利用先进的传感器感知技术、信息融合传输技术和互联网技术等建立覆盖全国的农业信息化平台，实现对农业生态环境的自动监测，保证农业生态环境的可持续发展。
        1.美国。农业是美国在世界上最具有竞争力的产业，美国是世界上农业机械化程度最高的国家之一，也是世界上农业劳动生产率最高的国家，农业信息技术和信息技术的不断进步为其农业生产提供了农业发展战略。美国政府为农业扮演了良好的服务角色在服从市场规律的情况下整合资源为农业信息化创造良好的环境。美国先进的研究院、世界闻名的高校、信息行业巨头提供包括技术、资料等方面的支持。
        2.澳大利亚。澳大利亚是一个地广人稀的国家，其农牧业发达，也是世界上重要的农产品出口国之一，澳大利亚的重要农作物是跟中国一样的小麦和甘蔗，大麦、水稻、燕麦、棉花、等的产量也仅次于小麦和甘蔗。早在大约1970年澳大利亚就已经实现了机械化的生产，到如今拥有的机械化水平仍旧比许多国家都先进。
        三、国外农业机械化的发展趋势
        国外一些发达国家已经实现了农业多样化机械化对单纯农业机械化研究还比较少，从网络上的资料和文献来分析，在科研的方法上，国外采用了定量分析发，同时发展中国家同发达国家研究的重点也是不一样的，发展中国家研究的是农业机械化相关的发展形势和政策，而发达国家研究的则是关于农业机械化的一些优化和改进问题。
        四、技术路线
        植物生长监控嵌入式子系统模块使用DHT11数字温湿度传感器采集数据，利用ESP8266协调节点，WEB服务器以及SnartSnail固件开发板的WIFI模块把数据传给oneNET。PC端后台管理子系统模块接受嵌入式子系统发送的数据保存到数据库并接受小程序端发送的命令并且平台提供接口功能供小程序调用。微信端小程序模块具有数据查询，查看报告，发送控制命令等功能，本模块前端使用H5技术，后台使用PHP技术满足小程序的需求。
        实时参数可视化监测：通过连接云平台实现数据的可视化展现。借助服务平台将植物生长环境参数信息以数据或图表的形式展示出来，农户和专家借助这些数据和图表比较和分析在数据所展示的环境因素情况下植物生长状态的好与坏。

        参考文献：
        [1]樊艳英,张自敏,陈冠萍等.基于物联网的精准农业玉米长势监测分析系统研究[J].农机化研究,2018,40(08):223-227.
        [2]Warren W.Gay.DHT11 Sensor[M].Berkeley:Apress,2014-06-15.
        [3]张传帅,李小龙,徐岚俊.设施农业物联网技术应用现状及探讨[J].农机科技推广,2018(01):33-34.
        [4]李仁杰.基于ZigBee与WiFi的温湿度监控系统的设计与实现[D].武汉:武汉邮电科学研究院,2016.

        【作者简介】2019年山东省大学生国创项目“物联网时代下植物的培育”（项目编号：S201913324004）的阶段性成果。