農業(yè)物聯(lián)網、農業(yè)大數據和云平臺管理技術在設施農業(yè)中的應用.pdf

溫室園藝 2018-09 溫室園藝 2018-09 28 29 農業(yè)物聯(lián)網、農業(yè)大數據 和云平臺管理技術在設施農業(yè)中的應用魏 瑤（北京科百宏業(yè)科技有限公司，北京 100081） DOI: 10.16815/j.cnki.11-5436/s.2018.25.004農業(yè)物聯(lián)網技術概述 設施農業(yè)以有效調節(jié)作物生長環(huán)境的功 能見長， 而調控的首要任務是了解作物需求。 通俗地講， 植物和孩子一樣需要喝水、 吃飯， 植物也有呼吸、有體溫，在特定的環(huán)境條件 下會生病。但植物不會說話，通常人們依靠 經驗照料植物，但往往會過量使用水、肥和 780 MHz 物聯(lián)網專用頻段的農業(yè)物聯(lián)網系統(tǒng) （圖 1 ）。該系統(tǒng)是先進的環(huán)境數據無線采集 系統(tǒng)、無線網絡控制技術、云平臺管理系統(tǒng)， 以及豐富的數字模型聚合與集成運用的綜合技 術（ 圖 2 ）。運用傳感裝備，對植物生長環(huán)境 進行全緯度、高密度和高粒度的大數據在線監(jiān) 測，然后通過無線傳輸設備匯總傳輸至科百數 據云平臺，經過大數據模型深度計算給現場作 業(yè)人員提供如灌溉、降溫、通風、加濕亦或是 噴藥等提示，現場作業(yè)人員通過電腦或手機登 錄專屬網頁實現大面積的遠程手動或者自動控 制。 簡而言之， 物聯(lián)網技術分為采集層、 傳輸層、 應用層三個層次，整套系統(tǒng)解決了植物要多少 給多少，種植經驗數據模型化，大面積可視化 操控的問題。應用 溫室設施通過水簾風機、導流風機、外側 開窗、屋頂開窗、外遮陽系統(tǒng)、內保溫系統(tǒng)、 人工補光設備、自動灌溉、高壓噴霧等設備實 現對植物生長環(huán)境的有效調控，擺脫自然環(huán)境 的制約，按照人的意愿實現農業(yè)生產。但是對 于目前的普通溫室而言，過于依賴人工 進行操作，多以家庭為單位進行分散經 營管理，難以進行規(guī)?；\營。嚴重缺 乏環(huán)境監(jiān)測數據和控制設備，精準化程 度很低，產量小、品質低，綜合經濟效 益還有巨大的提升空間。 物聯(lián)網無線監(jiān)測技術在溫室監(jiān)測方面 的應用 在溫室設施農作物種植中，溫室設 施內的環(huán)境直接影響著農作物能否健康 良好地生長?；趯珳兽r業(yè)的理解， 科百自主研發(fā)的傳感器精準采集影響植 物生長的水、肥、氣、熱、光等要素環(huán) 境信息，并結合植物生理生長信息的實 時監(jiān)測 （圖 3 ） ， 建立植物生長高粒度、 多維度的數據庫。傳感器采集的數據通 圖 2 農業(yè)物聯(lián)網、農業(yè)大數據、云平臺管理示意圖 超聲波風速風向傳感器 無線傳感器節(jié)點協(xié)調器 雨量計 太陽能板 測站主機（RTU） CaipoBase 物聯(lián)網基站 CaipoWave+ 物聯(lián)網無線節(jié)點 農業(yè)大數據應用 - 病蟲害數字模型 CaipoWeb 物聯(lián)網云平臺 措施 數據分析 模型模擬 決策 作物環(huán)境 數據輸出 數據輸入 數據采集 1 3 4 2 精準預測 溫度圈 濕潤圈 營養(yǎng)圈 根系圈 糖分產物 C 6 H 12 O 6 光合作用 + 呼吸作用 氧氣 二氧化碳 糖分儲存 水分蒸騰 水 分/養(yǎng) 分(上 傳) 水 分/養(yǎng) 分(下 傳) 葉面濕度數據 果實直徑數據 莖稈直徑數據 二氧化碳 氧氣 呼吸作用 ( 無光合作用 ) 氮氣 水 肥料 水分及礦物元素通 過根毛進入植物體 根吸收區(qū) 土壤溫濕度數據 圖 1 農業(yè)物聯(lián)網系統(tǒng) 農藥。為了聽懂“植物的語言”，了解植物 的需要，必須通過精準有效的農業(yè)專用傳感 器采集影響植物生長的土壤、氣象環(huán)境和植 物生理數據。然后通過數字模型指導，遠程 調控植物的生長環(huán)境才能起到溫室設施農業(yè) 應有的提質增量目的。 2017 年，北京科百宏業(yè)科技有限公司歷 時 7 年的研發(fā)和改進 ，開發(fā)出一套基于中國 過節(jié)點，以無線形式傳輸到監(jiān)測站主機，監(jiān)測 站主機再通過 GPRS 方式將監(jiān)測結果發(fā)送到數 據中心，用戶通過登錄互聯(lián)網可以遠程監(jiān)控。 依靠無線節(jié)點 + 低功耗 + 多傳感器接入 + 云平 臺 + 無線控制節(jié)點技術， 能夠為用戶提供高效、 經濟、方便的溫室農業(yè)環(huán)境數據采集途徑。 物聯(lián)網無線控制技術在溫室環(huán)境調控方面的 應用 相對于連棟溫室 ，日光溫室每一棟溫室 都是獨立的，相互之間是分離的，不可能在每 一個溫室內像連棟溫室那樣安裝一套控制器。 即使有控制器，把信號線纜延伸到每個溫室， 這種解決方案也不可行，因為這需要鋪設很長 的線纜，線纜、開溝、布線、土方施工以及日 常維護費用很高，在經濟上不可行?？瓢倏萍?對原有溫室進行升級改造，結合物聯(lián)網高效方 便的信息傳輸和處理技術，可以使溫室設備控 制水平接近荷蘭連棟玻璃溫室。物聯(lián)網溫室的 所有傳感器和溫室設備都通過物聯(lián)網接入云平 臺。通過云平臺和手機 APP 對溫室設施進行管 理，便利性和簡易性遠遠超過傳統(tǒng)日光溫室的 主要依賴人力和人的經驗的管理和操作 （圖 4）。 13 km 1000+ 4500 畝 400+ 溫室園藝 2018-09 溫室園藝 2018-09 28 29 農業(yè)物聯(lián)網、農業(yè)大數據 和云平臺管理技術在設施農業(yè)中的應用魏 瑤（北京科百宏業(yè)科技有限公司，北京 100081） DOI: 10.16815/j.cnki.11-5436/s.2018.25.004農業(yè)物聯(lián)網技術概述 設施農業(yè)以有效調節(jié)作物生長環(huán)境的功 能見長， 而調控的首要任務是了解作物需求。 通俗地講， 植物和孩子一樣需要喝水、 吃飯， 植物也有呼吸、有體溫，在特定的環(huán)境條件 下會生病。但植物不會說話，通常人們依靠 經驗照料植物，但往往會過量使用水、肥和 780 MHz 物聯(lián)網專用頻段的農業(yè)物聯(lián)網系統(tǒng) （圖 1 ）。該系統(tǒng)是先進的環(huán)境數據無線采集 系統(tǒng)、無線網絡控制技術、云平臺管理系統(tǒng)， 以及豐富的數字模型聚合與集成運用的綜合技 術（ 圖 2 ）。運用傳感裝備，對植物生長環(huán)境 進行全緯度、高密度和高粒度的大數據在線監(jiān) 測，然后通過無線傳輸設備匯總傳輸至科百數 據云平臺，經過大數據模型深度計算給現場作 業(yè)人員提供如灌溉、降溫、通風、加濕亦或是 噴藥等提示，現場作業(yè)人員通過電腦或手機登 錄專屬網頁實現大面積的遠程手動或者自動控 制。 簡而言之， 物聯(lián)網技術分為采集層、 傳輸層、 應用層三個層次，整套系統(tǒng)解決了植物要多少 給多少，種植經驗數據模型化，大面積可視化 操控的問題。應用 溫室設施通過水簾風機、導流風機、外側 開窗、屋頂開窗、外遮陽系統(tǒng)、內保溫系統(tǒng)、 人工補光設備、自動灌溉、高壓噴霧等設備實 現對植物生長環(huán)境的有效調控，擺脫自然環(huán)境 的制約，按照人的意愿實現農業(yè)生產。但是對 于目前的普通溫室而言，過于依賴人工 進行操作，多以家庭為單位進行分散經 營管理，難以進行規(guī)模化運營。嚴重缺 乏環(huán)境監(jiān)測數據和控制設備，精準化程 度很低，產量小、品質低，綜合經濟效 益還有巨大的提升空間。 物聯(lián)網無線監(jiān)測技術在溫室監(jiān)測方面 的應用 在溫室設施農作物種植中，溫室設 施內的環(huán)境直接影響著農作物能否健康 良好地生長?；趯珳兽r業(yè)的理解， 科百自主研發(fā)的傳感器精準采集影響植 物生長的水、肥、氣、熱、光等要素環(huán) 境信息，并結合植物生理生長信息的實 時監(jiān)測 （圖 3 ） ， 建立植物生長高粒度、 多維度的數據庫。傳感器采集的數據通 圖 2 農業(yè)物聯(lián)網、農業(yè)大數據、云平臺管理示意圖 超聲波風速風向傳感器 無線傳感器節(jié)點協(xié)調器 雨量計 太陽能板 測站主機（RTU） CaipoBase 物聯(lián)網基站 CaipoWave+ 物聯(lián)網無線節(jié)點 農業(yè)大數據應用 - 病蟲害數字模型 CaipoWeb 物聯(lián)網云平臺 措施 數據分析 模型模擬 決策 作物環(huán)境 數據輸出 數據輸入 數據采集 1 3 4 2 精準預測 溫度圈 濕潤圈 營養(yǎng)圈 根系圈 糖分產物 C 6 H 12 O 6 光合作用 + 呼吸作用 氧氣 二氧化碳 糖分儲存 水分蒸騰 水 分/養(yǎng) 分(上 傳) 水 分/養(yǎng) 分(下 傳) 葉面濕度數據 果實直徑數據 莖稈直徑數據 二氧化碳 氧氣 呼吸作用 ( 無光合作用 ) 氮氣 水 肥料 水分及礦物元素通 過根毛進入植物體 根吸收區(qū) 土壤溫濕度數據 圖 1 農業(yè)物聯(lián)網系統(tǒng) 農藥。為了聽懂“植物的語言”，了解植物 的需要，必須通過精準有效的農業(yè)專用傳感 器采集影響植物生長的土壤、氣象環(huán)境和植 物生理數據。然后通過數字模型指導，遠程 調控植物的生長環(huán)境才能起到溫室設施農業(yè) 應有的提質增量目的。 2017 年，北京科百宏業(yè)科技有限公司歷 時 7 年的研發(fā)和改進 ，開發(fā)出一套基于中國 過節(jié)點，以無線形式傳輸到監(jiān)測站主機，監(jiān)測 站主機再通過 GPRS 方式將監(jiān)測結果發(fā)送到數 據中心，用戶通過登錄互聯(lián)網可以遠程監(jiān)控。 依靠無線節(jié)點 + 低功耗 + 多傳感器接入 + 云平 臺 + 無線控制節(jié)點技術， 能夠為用戶提供高效、 經濟、方便的溫室農業(yè)環(huán)境數據采集途徑。 物聯(lián)網無線控制技術在溫室環(huán)境調控方面的 應用 相對于連棟溫室 ，日光溫室每一棟溫室 都是獨立的，相互之間是分離的，不可能在每 一個溫室內像連棟溫室那樣安裝一套控制器。 即使有控制器，把信號線纜延伸到每個溫室， 這種解決方案也不可行，因為這需要鋪設很長 的線纜，線纜、開溝、布線、土方施工以及日 常維護費用很高，在經濟上不可行。科百科技 對原有溫室進行升級改造，結合物聯(lián)網高效方 便的信息傳輸和處理技術，可以使溫室設備控 制水平接近荷蘭連棟玻璃溫室。物聯(lián)網溫室的 所有傳感器和溫室設備都通過物聯(lián)網接入云平 臺。通過云平臺和手機 APP 對溫室設施進行管 理，便利性和簡易性遠遠超過傳統(tǒng)日光溫室的 主要依賴人力和人的經驗的管理和操作 （圖 4）。 13 km 1000+ 4500 畝 400+ 溫室園藝 2018-09 溫室園藝 2018-09 30 31 可能染病 空氣溫度 降雨 蘋果黑星病 噴藥 噴藥 無感染 高 中等 低 無 通過模型預測指導生產實例： 施藥 風險等級 30.00 25.00 20.00 15.00 10.00 5.00 0.00 12.00 10.00 8.00 6.00 4.00 2.00 0.00 120 100 80 60 40 20 0 15/05/15 15/06/30 15/06/15 05/06/30 措施 數據分析 精準預測 模型工作原理圖 作物生長環(huán)境精確預報 物聯(lián)網信息采集基站 模型模擬 數據采集 決策 作物環(huán)境 數據輸出 數據輸入 非常適合中國的國情并可以很方便地進行推廣。 通過數量很少的技術人就可以對大面積的設施 農業(yè)進行高效管理。 物聯(lián)網及大數據技術在溫室水肥一體化方面的 應用 節(jié)水灌溉和水肥一體化是溫室大棚種植中 的關鍵內容。傳統(tǒng)溫室大棚的灌溉和施肥管理 主要依據經驗人工直接參與，由于作物類別不 同帶來的水肥需求差異，土壤質地不同導致的 土壤蓄水能力的差異，過量的水溶肥置換植物 根系水分帶來的燒根問題，使大面積灌溉與施 肥勞動強度大、精準度差而且浪費嚴重?；?物聯(lián)網及大數據的科百智能灌溉系統(tǒng)基于ET 0 （圖 5 ）模型對溫室灌溉做出指導，在通過傳感 器精準感知土壤水分，水勢的基礎上結合不同 作物的需求為科學指導灌溉頻率及灌溉總量， 通過土壤電導率傳感器監(jiān)測土壤 EC，避免水溶 肥過量導致的燒根及肥料浪費情況，為溫室制 訂出一個有關灌溉與施肥的優(yōu)化方案，應用層 根據優(yōu)化方案控制相應的灌溉與施肥設備采取 相應的灌溉與施肥操作（圖 6 ），確保農作物在 生長過程中能夠及時獲取所需要的水分與肥力。 可視化的無線控制平臺可通過電腦及手機 APP （圖 7 ）實現規(guī)?；倪h程控制，降低了人工勞 圖 3 物聯(lián)網無線監(jiān)測系統(tǒng)在溫室中的應用 空氣溫度及相對濕度傳感器 葉面濕度傳感器 土壤溫度傳感器 土壤水分傳感器 溫室剖面圖 中央平臺 數據查詢終端 GPRS GPRS 動強度， 實現了對溫室內農作物的定時、 適量、 均勻、 精確地灌溉與施肥， 有利于水肥利用率， 同時有效地控制了面源污染。 數字病蟲害模型在溫室方面的應用 農作物病蟲害作為溫室農業(yè)的主要災害之 一， 它具有種類多、 影響大、 時常暴發(fā)成災的特點， 其發(fā)生范圍和嚴重程度對農業(yè)生產常造成重大損 失。 作物病蟲害的發(fā)生受多種因素影響， 如氣象、 土壤、栽培條件等，這些因素與病蟲害的發(fā)生呈 非線性關系， 具有隨機性、 差異性、 突發(fā)性等特點。 然而作物病蟲害的發(fā)生也有一定規(guī)律性，如蟲害 發(fā)生的有效積溫法則等。 植物病蟲害最佳控制時間可能只有幾天甚 至幾個小時，這其中包含著復雜的微生物學、 病理學和昆蟲學問題。經過積累 23 年的溫室 圖 4 物聯(lián)網系統(tǒng)在溫室無線控制方面的應用 圖 7 在物聯(lián)網無線控制系統(tǒng)的基礎上實現 無線灌溉控制，大幅度節(jié)省人工成本 圖 5 基于精準監(jiān)測實現的精準灌溉 圖 6 通過精準監(jiān)測實現最有效的給水管理 水分與作物生長關系圖 田間持水量 有效含水量 凋萎點 加熱器 電磁閥 水流量計 無線節(jié)點 無線節(jié)點 路由器 電源適配器 中央控制器 風扇 無線協(xié)調器 滴灌設備 灌溉 土壤 降水 土壤 橫向滲透 排水 蒸發(fā) 蒸騰 蒸騰 + 蒸發(fā) kcb-mid kcb-end CTOK ET 0 RAW TAW kcb 無線節(jié)點 水泵 肥料罐 水流量計 中央控制器 路由器 電源適配器 無線協(xié)調器 全維度海量數據，建立適應作物的數字病蟲害 模型和生長模型（圖 8 ）。隨著本地化數據不 斷積累，逐步修正、完善和優(yōu)化影響病蟲害爆 發(fā)的關鍵因子，最終建成更適合本地化、越來 越精準的病蟲害模型和生長模型，為溫室生產 提供智能決策。 科百物聯(lián)網系統(tǒng)在提供病蟲害發(fā)生時間 點和等級的同時，且為用戶提供本地化生長 環(huán)境精準預測預報。種植專家、管理人員根 據病蟲害模擬結果，經過現場實地勘察及確 圖 8 數字病蟲害模型應用示意圖 溫室園藝 2018-09 溫室園藝 2018-09 30 31 可能染病 空氣溫度 降雨 蘋果黑星病 噴藥 噴藥 無感染 高 中等 低 無 通過模型預測指導生產實例： 施藥 風險等級 30.00 25.00 20.00 15.00 10.00 5.00 0.00 12.00 10.00 8.00 6.00 4.00 2.00 0.00 120 100 80 60 40 20 0 15/05/15 15/06/30 15/06/15 05/06/30 措施 數據分析 精準預測 模型工作原理圖 作物生長環(huán)境精確預報 物聯(lián)網信息采集基站 模型模擬 數據采集 決策 作物環(huán)境 數據輸出 數據輸入 非常適合中國的國情并可以很方便地進行推廣。 通過數量很少的技術人就可以對大面積的設施 農業(yè)進行高效管理。 物聯(lián)網及大數據技術在溫室水肥一體化方面的 應用 節(jié)水灌溉和水肥一體化是溫室大棚種植中 的關鍵內容。傳統(tǒng)溫室大棚的灌溉和施肥管理 主要依據經驗人工直接參與，由于作物類別不 同帶來的水肥需求差異，土壤質地不同導致的 土壤蓄水能力的差異，過量的水溶肥置換植物 根系水分帶來的燒根問題，使大面積灌溉與施 肥勞動強度大、精準度差而且浪費嚴重?；?物聯(lián)網及大數據的科百智能灌溉系統(tǒng)基于ET 0 （圖 5 ）模型對溫室灌溉做出指導，在通過傳感 器精準感知土壤水分，水勢的基礎上結合不同 作物的需求為科學指導灌溉頻率及灌溉總量， 通過土壤電導率傳感器監(jiān)測土壤 EC，避免水溶 肥過量導致的燒根及肥料浪費情況，為溫室制 訂出一個有關灌溉與施肥的優(yōu)化方案，應用層 根據優(yōu)化方案控制相應的灌溉與施肥設備采取 相應的灌溉與施肥操作（圖 6 ），確保農作物在 生長過程中能夠及時獲取所需要的水分與肥力。 可視化的無線控制平臺可通過電腦及手機 APP （圖 7 ）實現規(guī)模化的遠程控制，降低了人工勞 圖 3 物聯(lián)網無線監(jiān)測系統(tǒng)在溫室中的應用 空氣溫度及相對濕度傳感器 葉面濕度傳感器 土壤溫度傳感器 土壤水分傳感器 溫室剖面圖 中央平臺 數據查詢終端 GPRS GPRS 動強度， 實現了對溫室內農作物的定時、 適量、 均勻、 精確地灌溉與施肥， 有利于水肥利用率， 同時有效地控制了面源污染。 數字病蟲害模型在溫室方面的應用 農作物病蟲害作為溫室農業(yè)的主要災害之 一， 它具有種類多、 影響大、 時常暴發(fā)成災的特點， 其發(fā)生范圍和嚴重程度對農業(yè)生產常造成重大損 失。 作物病蟲害的發(fā)生受多種因素影響， 如氣象、 土壤、栽培條件等，這些因素與病蟲害的發(fā)生呈 非線性關系， 具有隨機性、 差異性、 突發(fā)性等特點。 然而作物病蟲害的發(fā)生也有一定規(guī)律性，如蟲害 發(fā)生的有效積溫法則等。 植物病蟲害最佳控制時間可能只有幾天甚 至幾個小時，這其中包含著復雜的微生物學、 病理學和昆蟲學問題。經過積累 23 年的溫室 圖 4 物聯(lián)網系統(tǒng)在溫室無線控制方面的應用 圖 7 在物聯(lián)網無線控制系統(tǒng)的基礎上實現 無線灌溉控制，大幅度節(jié)省人工成本 圖 5 基于精準監(jiān)測實現的精準灌溉 圖 6 通過精準監(jiān)測實現最有效的給水管理 水分與作物生長關系圖 田間持水量 有效含水量 凋萎點 加熱器 電磁閥 水流量計 無線節(jié)點 無線節(jié)點 路由器 電源適配器 中央控制器 風扇 無線協(xié)調器 滴灌設備 灌溉 土壤 降水 土壤 橫向滲透 排水 蒸發(fā) 蒸騰 蒸騰 + 蒸發(fā) kcb-mid kcb-end CTOK ET 0 RAW TAW kcb 無線節(jié)點 水泵 肥料罐 水流量計 中央控制器 路由器 電源適配器 無線協(xié)調器 全維度海量數據，建立適應作物的數字病蟲害 模型和生長模型（圖 8 ）。隨著本地化數據不 斷積累，逐步修正、完善和優(yōu)化影響病蟲害爆 發(fā)的關鍵因子，最終建成更適合本地化、越來 越精準的病蟲害模型和生長模型，為溫室生產 提供智能決策。 科百物聯(lián)網系統(tǒng)在提供病蟲害發(fā)生時間 點和等級的同時，且為用戶提供本地化生長 環(huán)境精準預測預報。種植專家、管理人員根 據病蟲害模擬結果，經過現場實地勘察及確 圖 8 數字病蟲害模型應用示意圖 溫室園藝 2018-09 溫室園藝 2018-09 32 33 收，從而可以以更高的價格進行銷售。同時， 通過調整晝夜溫差等環(huán)境，可以促進水果糖分 的積累，從而生產出遠高于自然生長的品質和 風味更加優(yōu)良的蔬菜水果。通過物聯(lián)網及大數 據升級的數字化標準化溫室將對農業(yè)觀光、旅 游、采摘、科普、自然體驗、休閑、養(yǎng)生等延 伸產業(yè)具有全面的和高效的支撐，使一二三產 業(yè)得到自然和技術的高度融合。 作者簡介：魏瑤（1992-），北京科百宏業(yè)科技有限 公司市場經理，山西人，主要從事農業(yè)物聯(lián)網及農業(yè) 大數據應用推廣。 引用信息魏瑤.農業(yè)物聯(lián)網、農業(yè)大數據和云平臺管理技術在設施農業(yè)中的應用J. 農業(yè)工程技術,2018,38(25):28-32. 設施園藝物聯(lián)網技術與應用進展 *李振波 1,2,3 ，楊晉琪 1 ，蓋國衛(wèi) 4 （1. 中國農業(yè)大學信息與電氣工程學院，北京 100083；2. 北京市農業(yè)物聯(lián)網工程技術研究中心，北京 100083； 3. 農業(yè)農村部農業(yè)信息獲取技術重點實驗室，北京 100083；4. 黃河三角洲農業(yè)高新技術產業(yè)示范區(qū)管委會，山東東營 257000） 【摘要】近年來，由于生產附加值高，設施農業(yè)領域中以設施園藝業(yè)為代表的農業(yè)生產 率先應用了物聯(lián)網技術。物聯(lián)網技術帶來了精準、高效、便捷的環(huán)境控制方法，通過各 種傳感設備可以實現對設施環(huán)境的實時監(jiān)測，結合智能管理系統(tǒng)進行系統(tǒng)的環(huán)境調控， 使作物盡可能的處在適宜栽培環(huán)境中，從而提高產量，實現精準化種植。 物聯(lián)網 物聯(lián)網(Internet of things，IoT) 是新一代 信息技術的重要組成部分，也是“信息化”時代 的重要發(fā)展階段。顧名思義，物聯(lián)網就是物物相 連的互聯(lián)網，是一個基于互聯(lián)網、傳統(tǒng)電信網和 傳感網等信息承載體，讓所有普通物理對象能夠 通過信息傳感設備與互聯(lián)網連接起來， 進行計算、 處理和知識挖掘，實現智能化識別、控制、管理 和決策的智能化網絡 1-2 ，物聯(lián)網在本質上是通 信網、互聯(lián)網、傳感技術和移動互聯(lián)網等新一代 信息技術的交叉融合和綜合應用。物聯(lián)網技術的 快速發(fā)展和應用，催生了在農業(yè)領域的應用，農 業(yè)物聯(lián)網迅速崛起。農業(yè)物聯(lián)網是物聯(lián)網技術在 農業(yè)領域的應用，是通過應用各類傳感器設備和 感知技術，采集農業(yè)生產、農產品流通以及農作 物本體的相關信息，通過無線傳感器網絡、移動 通信無線網和互聯(lián)網進行信息傳輸，將獲取的海 量農業(yè)信息進行數據清洗、加工、融合、處理， 最后通過智能化操作終端， 實現農業(yè)產前、 產中、 產后的過程監(jiān)控、科學決策和實時服務 3 。農業(yè) 物聯(lián)網是新一代信息技術在農業(yè)領域的高度集成 和綜合運用，農業(yè)物聯(lián)網可以實現農業(yè)環(huán)境的遠 程監(jiān)測和控制，從而實現農業(yè)管理的智能化、集 約化、高效化，是實現農業(yè)現代化的關鍵技術之 一?；谵r業(yè)物聯(lián)網的智能溫室系統(tǒng)，可遠程監(jiān) 測溫室環(huán)境，并根據作物的環(huán)境需求實施精準的 溫室控制，科學高效的提高管理溫室效率 4 。農 業(yè)物聯(lián)網技術的廣泛應用有利于農業(yè)生產力的提 高和農業(yè)生產經營模式轉型升級，是新一代信息 技術滲透進入農業(yè)領域的必然結果。國內外農業(yè) 物聯(lián)網技術應用的實踐證明，農業(yè)物聯(lián)網被認為 是改變農業(yè)、農民、農村的新力量，將會對我國 農業(yè)現代化、農村社會的現代化和農業(yè)生態(tài)系統(tǒng) 的改善，產生重大而深遠的影響 5 。 設施園藝 設施園藝 （protected horticulture）又稱設 施栽培，是指在露地不適于園藝作物生長的季節(jié) ( 寒冷或炎熱 ) 或地區(qū)，利用特定的設施 ( 連棟溫 室、日光溫室、塑料大棚、小拱棚和養(yǎng)殖棚 ) ， 人為創(chuàng)造適于作物生長的環(huán)境，以生產優(yōu)質、高 產、穩(wěn)產的蔬菜、花卉、水果等園藝產品的一種 環(huán)境可控制農業(yè)。 設施園藝以整個產業(yè)鏈為基礎，為實現使用 價值的全過程，可在廣義上定義為：設施園藝是 為農產品商品化各階段提供最適宜環(huán)境和條件 , 以擺脫自然環(huán)境和傳統(tǒng)生產條件的束縛，從而獲 得高產、 優(yōu)質、 高效農產品的現代農業(yè)經營活動， 具有高投入、高產出、高效益的特點 6-7 。 由于設施園藝種植作物附加值往往較高，種 植環(huán)境可控， 可以實現物聯(lián)網的閉環(huán)過程， 因此， 設施園藝物聯(lián)網在許多國家和地區(qū)率先開展了實 DOI: 10.16815/j.cnki.11-5436/s.2018.25.005 認，最終采取更有效的分類管理措施（藥品種 類、噴藥時間、噴藥量等）。保障作物從種植 端實現無公害化嚴格規(guī)范、標準生產，為生產 綠色、有機、質量安全的農產品提供科技化、 智慧化管理模式。結束語 農業(yè)物聯(lián)網系統(tǒng)的介入可以使溫室在農作 物精準化栽培方面顯著減少人力和水肥藥等傳 統(tǒng)農資的投入，大幅提高溫室的經濟效益，實 現高度數字化的大規(guī)模精準溫室栽培和管理。 由于高度可控的生長環(huán)境，部分地區(qū)多發(fā)的病 蟲害和氣象災害將得到有效控制，從而降低植 保成本并生產高度安全的有機或綠色高附加值 作物。由于可以對植物生理和生長進行精準調 控，可以比同類作物的上市日期提前或延后采