基于物聯(lián)網(wǎng)技術的水培花卉智能生產(chǎn)關鍵技術的研究與應用.pdf

1、花卉水培是花卉無土栽培的一種重要生產(chǎn)方式，近年來水培花卉生產(chǎn)發(fā)展迅速。水培花卉的生長發(fā)育受水培生產(chǎn)大棚環(huán)境的影響較大，對水培生產(chǎn)大棚內(nèi)環(huán)境因子進行遠程實時監(jiān)控與實時傳輸，并能精確管理，可以有效地提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品品質(zhì)。農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術的應用，促進傳感技術與物聯(lián)網(wǎng)技術相結合的農(nóng)業(yè)田間環(huán)境監(jiān)控技術的研究。從現(xiàn)有的無線環(huán)境監(jiān)控網(wǎng)絡來看，主要問題是網(wǎng)絡建設成本高、接入公網(wǎng)速率低、操作比較復雜、網(wǎng)絡覆蓋范圍亦小，同時田間采集信息共享性差。本研究結合

2、水培花卉智能生產(chǎn)基地建設與水培花卉生產(chǎn)技術試驗，根據(jù)水培花卉智能生產(chǎn)大棚建設需求，開發(fā)一種基于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)架構的水培環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，并且選擇空氣溫度、濕度、CO2濃度、光照強度、土壤濕度及水環(huán)境pH、EC值和水培花卉生長形態(tài)分析的主要參數(shù)作為實時在線監(jiān)控對象進行深入研究。主要研究內(nèi)容和核心技術如下:
　　研究內(nèi)容主要包括水培花卉智能生產(chǎn)大棚的設計與技術開發(fā)、水培花卉智能生產(chǎn)大棚智能監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)與應用。(1)水培花卉智能生產(chǎn)大棚的設計

3、與技術開發(fā)，主要包括:室內(nèi)花卉水生誘變苗床硬件體系的構成;室內(nèi)花卉水生誘變技術實現(xiàn)手段的研究。(2)水培花卉智能生產(chǎn)大棚智能監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)與應用，主要包括4個方面:根據(jù)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)架構設計要求開發(fā)水培大棚環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，技術上實現(xiàn)ZigBee網(wǎng)絡與3G移動通信網(wǎng)、TCP/IP網(wǎng)絡等多種網(wǎng)絡的有效連接;基于ARM9微處理器平臺開發(fā)水培系統(tǒng)嵌入式協(xié)調(diào)器網(wǎng)關，實現(xiàn)內(nèi)嵌Web服務器支持，研究協(xié)調(diào)器網(wǎng)關的遠程訪問與控制技術;選擇5個水培大棚環(huán)境信息采

4、集點設計感知層的ZigBee感知節(jié)點，研究多參數(shù)綜合采集技術;基于阿里云平臺開發(fā)水培大棚環(huán)境監(jiān)控中心服務器，實現(xiàn)大數(shù)據(jù)的存儲和統(tǒng)計分析管理功能，同時為用戶網(wǎng)頁瀏覽和數(shù)據(jù)下載提供支持。
　　形成的核心技術是水培大棚遠程監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)在水培生產(chǎn)示范基地實現(xiàn)如下功能:(1)實時準確地采集水培花卉生產(chǎn)大棚環(huán)境主要環(huán)境因子的數(shù)字化信息，并可實時上傳并保存在數(shù)字農(nóng)業(yè)云平臺;(2) PC、PAD及智能手機等遠程用戶能夠方便訪問服務器和協(xié)調(diào)器網(wǎng)關