RFID技術(shù)在套種大棚中的應(yīng)用_劉玉曉.pdf

RFID 技術(shù)在套種大棚中的應(yīng)用 劉玉曉 趙玉娥 山東華宇工學(xué)院 253034 山東德州 摘 要 針對(duì)青島黃島區(qū)的大棚藍(lán)莓 提出基于 RFID 技術(shù) 的全透明化大棚種植模式及 橫莓豎瓜 的套種模式的構(gòu) 想 在種植 生產(chǎn) 倉(cāng)儲(chǔ) 運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)智能控制和農(nóng)產(chǎn)品 溯源 提高經(jīng)濟(jì)效益和農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量安全水平 關(guān)鍵詞 RFID技術(shù) 農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化 二維碼技術(shù) 套種大棚 黃島藍(lán)莓是山東省青島市黃島區(qū)的特產(chǎn) 世界藍(lán) 莓看中國(guó) 中國(guó)藍(lán)莓看青島 1 而黃島區(qū)的藍(lán)莓占據(jù)青 島半壁江山 黃島藍(lán)莓是青島的又一張名片 截至 2020 年 5 月 黃島區(qū)的藍(lán)莓種植總面積 6 200 hm 2 可 采摘面積 5 200 hm 2 藍(lán)莓年均總產(chǎn)量 2 69 萬(wàn) t 帶動(dòng) 6 8萬(wàn)名農(nóng)民從事藍(lán)莓產(chǎn)業(yè) 在藍(lán)莓園的土地里種出了 金豆豆 本文以黃島區(qū)藍(lán)莓為研究對(duì)象 因黃島區(qū)藍(lán)莓種 植面積 生產(chǎn)基地很大 規(guī)模大小不一 很少有獨(dú)立品 牌 對(duì)質(zhì)量的監(jiān)管較為松懈 并且單一的藍(lán)莓種植 傳 統(tǒng)的種植方式 使得藍(lán)莓大棚財(cái)力人力投資都很大 針 對(duì)這兩方面問(wèn)題 本文提出基于 RFID 技術(shù)的全透明 化大棚種植模式及 橫莓豎瓜 的套種模式的構(gòu)想 其 中 RFID 技術(shù)用于解決農(nóng)產(chǎn)品種植生產(chǎn)過(guò)程中的化肥 使用 灌溉 致病微生物防治 土壤中農(nóng)藥殘留和重金 屬監(jiān)測(cè)等問(wèn)題 構(gòu)想建立現(xiàn)代農(nóng)業(yè)新模式 1 基于RFID技術(shù)的套種大棚模式概述 1 1 RFID技術(shù)簡(jiǎn)介 RFID Radio Frequency Identification 技術(shù)就是無(wú) 線(xiàn)射頻技術(shù) 是一種非接觸式的目標(biāo)自動(dòng)識(shí)別技術(shù)和 數(shù)據(jù)采集技術(shù) 位于物聯(lián)網(wǎng)的感知層 可用它隨時(shí)隨地 通過(guò)無(wú)線(xiàn)電信號(hào)識(shí)別特定目標(biāo)并獲取目標(biāo)物體的相關(guān) 信息 2 近年來(lái) 順應(yīng)國(guó)家 互聯(lián)網(wǎng) 戰(zhàn)略的要求 RFID 技術(shù)作為構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)的核心關(guān)鍵技術(shù) 備受人們青睞 隨著時(shí)代的發(fā)展 RFID 技術(shù)越來(lái)越成熟 其標(biāo)簽的價(jià) 格也大幅度地下降 這就使得 RFID 與農(nóng)業(yè)大范圍結(jié) 合的可行性更高 并且隨著物質(zhì)生活水平的提高 人們 對(duì)于食品的質(zhì)量要求更加嚴(yán)格 這也使得 RFID 技術(shù) 與農(nóng)業(yè)結(jié)合已迫在眉睫 利用RFID技術(shù)的超強(qiáng)優(yōu)勢(shì)和廣闊前景 期望可以 改變傳統(tǒng)的大棚種植模式 或可將RFID技術(shù)大范圍應(yīng) 用到整個(gè)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中 實(shí)現(xiàn)對(duì)作物生長(zhǎng)狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān) 控 對(duì)作物生長(zhǎng)環(huán)境的智能監(jiān)控和對(duì)生鮮農(nóng)產(chǎn)品的高效 溯源 實(shí)現(xiàn)對(duì)藍(lán)莓等生鮮農(nóng)產(chǎn)品的精準(zhǔn)又有效的智能化 管理控制 1 2 套種大棚 為了提高大棚效益 根據(jù)大棚棚體高度和藍(lán)莓植 株株距 分析藍(lán)莓對(duì)生長(zhǎng)環(huán)境的要求 尋找生存條件相 似的作物 充分利用 時(shí)間差 和 空間差 進(jìn)行多層 次 多作物的立體種植 3 經(jīng)過(guò)對(duì)比分析發(fā)現(xiàn) 早熟品 種西瓜無(wú)論是生長(zhǎng)周期還是生存條件都適應(yīng)藍(lán)莓大棚 的生長(zhǎng)條件 因此提出了 橫莓豎瓜 的藍(lán)莓 西瓜大 棚套種模式的構(gòu)想 期望以現(xiàn)代套種模式實(shí)現(xiàn)向技術(shù) 要效益 采取套種模式的基礎(chǔ)是不影響藍(lán)莓本身的生 長(zhǎng) 因此在套種之外還有兩大創(chuàng)新點(diǎn) 一是 S 形種植 即西瓜在藍(lán)莓植株兩側(cè)壟側(cè)交錯(cuò)種植 二是西瓜懸掛 種植 以上兩個(gè)種植方式可以有效解決藍(lán)莓通風(fēng)和光 照問(wèn)題 也可以提高西瓜栽種數(shù)量 2 基于RFID技術(shù)的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量溯源系統(tǒng)的構(gòu)建 為有效避免食品質(zhì)量安全問(wèn)題 嚴(yán)格把控食品質(zhì) 量 需從容易發(fā)生問(wèn)題的環(huán)節(jié)入手 從種植 生產(chǎn) 倉(cāng) 儲(chǔ) 運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)分析解決 1 種植環(huán)節(jié) 種植園的環(huán)境關(guān)乎藍(lán)莓品質(zhì) 具體 影響因素有土壤 灌溉水 溫度 濕度 通風(fēng)等 如藍(lán)莓 生長(zhǎng)適宜的土壤 pH 值在 4 5 5 5 之間 過(guò)高過(guò)低都會(huì) 對(duì)藍(lán)莓產(chǎn)生不良影響 輕則口感不佳 重則藍(lán)莓減產(chǎn)絕 產(chǎn) 植株黃葉脫葉 2 生產(chǎn)環(huán)節(jié) 這個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)大棚藍(lán)莓來(lái)說(shuō) 主要是 如何防治病蟲(chóng)害 為了保證藍(lán)莓品質(zhì) 不可避免地需要 在合適的時(shí)期使用殺蟲(chóng)劑 化肥 使用時(shí)機(jī)或用量不正 確 會(huì)造成農(nóng)藥殘留 也有一些種植戶(hù)片面追求高產(chǎn) 早熟 使用違規(guī)化學(xué)品 一旦發(fā)生 后果不堪設(shè)想 3 倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)節(jié) 藍(lán)莓不易保存 經(jīng)過(guò)采摘 運(yùn)輸 到 達(dá)消費(fèi)者手中之前 還有很大的損壞可能 藍(lán)莓本身水 分含量高 很容易被感染病菌 如果倉(cāng)儲(chǔ)不妥 更容易 加快藍(lán)莓的變質(zhì) 該環(huán)節(jié)對(duì)藍(lán)莓質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益影響 基金項(xiàng)目 山東省大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目 S202013857014 作者簡(jiǎn)介 劉玉曉 2000 女 山東青島人 大學(xué) 主要研究方 向?yàn)槲锪鞴こ?農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈 技術(shù)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)應(yīng)用 60 2021年第5期 十分顯著 4 運(yùn)輸環(huán)節(jié) 在藍(lán)莓從種植園到銷(xiāo)售門(mén)店的運(yùn)輸 過(guò)程中 包裝材料 包裝方式 運(yùn)輸途徑 運(yùn)輸環(huán)境都會(huì) 直接影響藍(lán)莓的品質(zhì)和銷(xiāo)售價(jià)格 采摘后的藍(lán)莓生理 活動(dòng)仍然活躍 而此時(shí)的運(yùn)輸條件則起到了加速或緩 解的作用 綜上所述 從種植園到消費(fèi)者的過(guò)程中對(duì)藍(lán)莓進(jìn) 行監(jiān)管控制十分必要 為了減少人力投資 需要實(shí)現(xiàn)一 人多棚 多環(huán)節(jié)的控制 這尤其突出體現(xiàn)了農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代 化轉(zhuǎn)變的重要性 而在這一轉(zhuǎn)變中 RFID 技術(shù)起到了 關(guān)鍵性的作用 RFID 溯源流程如圖1所示 3 RFID技術(shù)在套種大棚中的應(yīng)用 1 智能管理 遙控自動(dòng)控制溫 濕 光 水 氣等設(shè) 備 實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程智能精確控制 作物生長(zhǎng)過(guò)程成為一個(gè)智 慧控制過(guò)程 2 無(wú)線(xiàn)視頻監(jiān)控控制 監(jiān)控室通過(guò) 無(wú)線(xiàn)視頻監(jiān) 控云平臺(tái) 實(shí)現(xiàn)遙感 視頻采集 視頻復(fù)制和智能化工 作維護(hù) 并提供智能化硬件傳輸服務(wù) 4 3 智能報(bào)警 以大數(shù)據(jù)技術(shù)為基礎(chǔ) 在大棚環(huán)境 信息達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)值時(shí) 監(jiān)控系統(tǒng)向?qū)＜?監(jiān)測(cè)中心和移動(dòng) 用戶(hù)發(fā)送數(shù)據(jù)和預(yù)警 如果設(shè)備自動(dòng)啟動(dòng) 系統(tǒng)也會(huì)發(fā) 送信息通告 4 食品安全追溯 收集智能化數(shù)據(jù) 構(gòu)建作物全 生命周期追溯信息系統(tǒng) 保障食品安全 提高食品知名 度 增加品牌價(jià)值 綜上所述 云平臺(tái)的智能控制將用于濕度 溫度 光照 通風(fēng)和日照的控制 同時(shí)考慮西瓜和藍(lán)莓的需 求 整個(gè)過(guò)程由無(wú)線(xiàn)視頻監(jiān)控控制 如有不適應(yīng)作物的 情況 會(huì)自動(dòng)發(fā)信號(hào) 最后果實(shí)將通過(guò)云平臺(tái)尋找買(mǎi) 家 使用 RFID 技術(shù)給每株藍(lán)莓 西瓜一個(gè)獨(dú)特的身 份 一旦藍(lán)莓 西瓜投放市場(chǎng) 消費(fèi)者可以通過(guò)掃描包 裝上的二維碼來(lái)追蹤藍(lán)莓和西瓜的過(guò)去和現(xiàn)在 并知 道他們購(gòu)買(mǎi)的藍(lán)莓和西瓜的種植園 面積 種類(lèi) 苗木 狀況 健康狀況 收獲時(shí)間 農(nóng)藥使用情況 運(yùn)輸信息 等 一旦出現(xiàn)食品安全問(wèn)題 就可以利用監(jiān)控系統(tǒng)快 速發(fā)現(xiàn) 4 結(jié)論 將 RFID 技術(shù)與農(nóng)業(yè)結(jié)合 有望實(shí)現(xiàn)對(duì)大棚信息 的智能化控制 實(shí)時(shí)采集可能影響藍(lán)莓品質(zhì)的因素?cái)?shù) 據(jù) 并及時(shí)報(bào)警 提醒農(nóng)戶(hù) 農(nóng)戶(hù)可以通過(guò)手機(jī)端進(jìn)行 操作控制 解放勞動(dòng)力 真正實(shí)現(xiàn)一人多棚 多環(huán)節(jié)控 制 對(duì)生長(zhǎng)環(huán)境的嚴(yán)格把控可以有效保證和提高農(nóng)產(chǎn) 品的品質(zhì) 打造品牌 提升農(nóng)戶(hù)的銷(xiāo)售信心和消費(fèi)者的 消費(fèi)信心 并且隨著RFID 技術(shù)的成熟 芯片和條碼的 價(jià)格也在降低 為現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的發(fā)展提供了有力支持 對(duì)于政府方面 通過(guò)數(shù)據(jù)的采集 政府有望加強(qiáng)對(duì)藍(lán)莓 市場(chǎng)的監(jiān)管 嚴(yán)格把控產(chǎn)品質(zhì)量 有利于實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)監(jiān)管 標(biāo)準(zhǔn)化 農(nóng)戶(hù)受知識(shí)和技術(shù)認(rèn)知水平的限制 應(yīng)用技術(shù)的 積極性不高 影響基于 RFID 技術(shù)的套種大棚模式的 實(shí)現(xiàn) 且據(jù)預(yù)測(cè)新技術(shù)的投入短時(shí)間會(huì)增加資金的投 入 進(jìn)而導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格提高 在一定程度上也會(huì)抑制 消費(fèi)者的消費(fèi)積極性 RFID 技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè) 廣泛被 大眾接受還任重道遠(yuǎn) 在國(guó)家政策支持下 應(yīng)改變傳統(tǒng) 的農(nóng)業(yè)模式 提高生鮮農(nóng)產(chǎn)品流通系統(tǒng)的運(yùn)行效率 實(shí) 現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品全周期供應(yīng)監(jiān)管 為消費(fèi)者提供安全放心健 康的生鮮農(nóng)產(chǎn)品 參考文獻(xiàn) 1 李臣 劉文佳 劉陽(yáng) 等 青島市黃島區(qū)藍(lán)莓生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)模式 比較分析 J 林業(yè)經(jīng)濟(jì)問(wèn)題 2015 35 6 509 514 520 2 王梅 基于 RFID 的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在畜牧業(yè)中的應(yīng)用 J 畜 牧獸醫(yī)科技信息 2018 6 6 3 孫建華 榴蓮蜜園地套作南瓜對(duì)土壤水分的影響 J 熱帶 農(nóng)業(yè)科學(xué) 2019 39 12 5 10 4 馬俊 秦娟 姬馨玉 基于 NB IOT 的多參數(shù)智慧農(nóng)業(yè)大棚 系統(tǒng)設(shè)計(jì) J 數(shù)字通信世界 2020 3 59 60 加工廠 圖1 RFID農(nóng)產(chǎn)品溯源流程 倉(cāng)庫(kù) 運(yùn)輸 經(jīng)銷(xiāo)商 農(nóng)場(chǎng) 消費(fèi)者 跟蹤 跟 蹤 跟 蹤 溯源 跟蹤 RFID農(nóng)產(chǎn)品溯源 技術(shù)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)應(yīng)用 61