智能農(nóng)業(yè)管理系統(tǒng)通過二十四小時自動采集當(dāng)前環(huán)境信息,并采用主動方式發(fā)送采集到的數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)經(jīng)無線傳感網(wǎng)絡(luò)傳遞至中心控制平臺。特別是溫室大棚,通過這種以數(shù)據(jù)位中心的網(wǎng)絡(luò),管理人員可以隨時查詢各溫室大棚以及大棚內(nèi)各個節(jié)點當(dāng)前環(huán)境信息,具有高度的實時性和精確度。
智能農(nóng)業(yè)管理系統(tǒng)的好處
一、建立無線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測平臺,能對農(nóng)產(chǎn)品的生長過程進行全面監(jiān)管和精準(zhǔn)調(diào)控
植物只有在一定的環(huán)境范圍內(nèi)才能夠生長。環(huán)境對生長的影響是綜合的,它既可以通過影響光合、呼吸、蒸騰等代謝過程,也可以通過影響有機物的合成和運輸?shù)却x過程來影響植物的生長,還可以直接影響土溫、氣溫,通過影響水肥的吸收和輸導(dǎo)來影響植物的生長。
1、溫度和濕度:作物的生長與溫度和濕度有密切關(guān)系,塑料大棚的控制參數(shù)中,溫度與濕度檢測、控制是主要參數(shù)之一。
2、土壤干燥度:作物生長需要水份,在設(shè)施農(nóng)業(yè)中如何灌水,做到既不影響作物生長又不浪費水資源是至關(guān)重要的問題。
3、CO2:農(nóng)作物生長發(fā)育離不開光合作用,而光合作用又與CO2有關(guān),所以控制CO2的濃度,有利于作物的生長發(fā)育。
4、光照度:采用光傳感器來檢測和控制光照強度,使作物可以得到均勻一致的光照。
5、土壤養(yǎng)分:土壤養(yǎng)分依賴于施肥,合理施肥不僅可以提高作物產(chǎn)量,而且可以避免過量施肥而造成不必要的損失。相關(guān)資料表明,在可自動控制室內(nèi)的溫度、濕度、灌溉、通風(fēng)、二氧化碳濃度和光照的溫室中,每平方米溫室一季可產(chǎn)番茄30kg~50kg,黃瓜40kg,相當(dāng)于露地栽培產(chǎn)量10倍以上。其他各類作物在這種環(huán)境下的產(chǎn)量也將得到明顯的提升。
二、開發(fā)基于物聯(lián)網(wǎng)感應(yīng)的農(nóng)業(yè)灌溉控制系統(tǒng),達到節(jié)水、節(jié)能、高效的目的
利用傳感器感應(yīng)土壤的水分并控制灌溉系統(tǒng)以實現(xiàn)自動節(jié)水節(jié)能,可以構(gòu)建高效、低能耗、低投入、多功能的農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉平臺。
農(nóng)業(yè)灌溉是我國的用水大戶,其用水量約占總用水量的70%。據(jù)統(tǒng)計,因干旱我國糧食每年平均受災(zāi)面積達兩千萬公頃,損失糧食占全國因災(zāi)減產(chǎn)糧食的50%。長期以來,由于技術(shù)、管理水平落后,導(dǎo)致灌溉用水浪費十分嚴(yán)重,農(nóng)業(yè)灌溉用水的利用率僅40%。如果根據(jù)監(jiān)測土壤墑情信息,實時控制灌溉時機和水量,可以有效提高用水效率。而人工定時測量墑情,不但耗費大量人力,而且做不到實時監(jiān)控;采用有線測控系統(tǒng),則需要較高的布線成本,不便于擴展,而且給農(nóng)田耕作帶來不便。因此,設(shè)計一種基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)水灌溉控制系統(tǒng),該系統(tǒng)主要由低功耗無線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點通過ZigBee自組網(wǎng)方式構(gòu)成,從而避免了布線的不便、靈活性較差的缺點,實現(xiàn)土壤墑情的連續(xù)在線監(jiān)測,農(nóng)田節(jié)水灌溉的自動化控制,既提高灌溉用水利用率,緩解我國水資源日趨緊張的矛盾,也為作物生長提供良好的生長環(huán)境。
三、構(gòu)建智能農(nóng)業(yè)信息系統(tǒng),實現(xiàn)農(nóng)業(yè)從生產(chǎn)到質(zhì)檢和運輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)化和網(wǎng)絡(luò)化管理。
智能農(nóng)業(yè)監(jiān)控信息系統(tǒng)主要研究溫度、化學(xué)等多種傳感器對農(nóng)產(chǎn)品的生長過程全程監(jiān)控和數(shù)據(jù)化管理;結(jié)合RFID電子標(biāo)簽在培育、生產(chǎn)、質(zhì)檢、運輸?shù)冗^程中,進行可識別的實時數(shù)據(jù)存儲和管理。本系統(tǒng)致力于構(gòu)建基于物聯(lián)網(wǎng)的專用農(nóng)業(yè)評估信息系統(tǒng)以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲和管理,實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化。
四、智能農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)完勝人工監(jiān)管
目前,大多數(shù)使用人工監(jiān)管的農(nóng)業(yè)都不不如智能農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)要來的實用,最主要的問題如下:
1、采用人工測量、記錄的方式,不能夠24小時實時、動態(tài)監(jiān)控。
2、人工監(jiān)管不穩(wěn)定、誤差大、容易受干擾。
3、采用人工監(jiān)控,時效性很差,特別是針對名貴農(nóng)業(yè),其對環(huán)境變化敏感,一旦環(huán)境發(fā)生改變而未及時采取措施,將可能造成極大的經(jīng)濟損失。
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