標(biāo)準(zhǔn)實踐 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的溫室環(huán)境遠程監(jiān)控 標(biāo)準(zhǔn)化實踐 韋湛蘭 曾麗穎 廖應(yīng)學(xué) 百色職業(yè)學(xué)院 摘 要 近些年來物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展融入到各行各業(yè)之中 在智能農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中 在溫室中安裝智能檢測設(shè)備 以智能平 臺進行輔助 在手機或者是計算機終端系統(tǒng)中進行顯示 通過對溫室中的數(shù)據(jù)采集 分析以及應(yīng)用等實現(xiàn)溫室環(huán)境的監(jiān) 控 對相應(yīng)數(shù)據(jù)進行更改 以實現(xiàn)溫室作物的標(biāo)準(zhǔn)化管理 關(guān)鍵詞 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 溫室環(huán)境 遠程監(jiān)控 標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù) DOI編碼 10 3969 j issn 1002 5944 2021 20 017 Standardization Practice of Remote Monitoring of Greenhouse Environment Based on the Internet of Things Technology WEI Zhan lan ZENG Li ying LIAO Ying xue Baise Vocational College Abstract In recent years the Internet of Things technology is integrated into all walks of life In the development of intelligent agricultural system the intelligent detection equipment is installed in the greenhouse assisted by the intelligence platform and displayed in the mobile phone or computer terminal system Data collection analysis and application can realize greenhouse environment monitoring and changes to appropriate data to achieve the standardized management of greenhouse crops Keywords Internet of Things technology greenhouse environment remote monitoring standardization technique 隨著現(xiàn)代計算機技術(shù)的發(fā)展 越來越多的行業(yè) 接入網(wǎng)絡(luò) 實現(xiàn)萬物互聯(lián)的景象 5G通信系統(tǒng)以其 高速和效率為萬物互聯(lián)開辟了途徑 并且逐漸地應(yīng) 用在各行各業(yè)中 在農(nóng)業(yè)管理系統(tǒng)中 萬物互聯(lián)技 術(shù) 讓 溫 室 環(huán) 境 的 監(jiān) 控 成 為 可 能 并 且 為 農(nóng) 業(yè) 系 統(tǒng) 的 智能化開辟了道路 隨著越來越多技術(shù)的出現(xiàn) 也 吸引了更多的人從事農(nóng)業(yè)或者相關(guān)管理系統(tǒng)的研 究 為農(nóng)業(yè)溫室環(huán)境提供了可以遠程操控的可能 隨著系統(tǒng)的逐步完善和穩(wěn)定 終將會被越來越多的 人所使用 基金項目 本文受2020年度廣西高校中青年教師科研基礎(chǔ)能力提升項目 基于PLC的智能大棚控制系統(tǒng)設(shè)計與研究 項目 編號 2020KY48006 資助 66 2021年第10期 下 總第593期 韋湛蘭 曾麗穎 廖應(yīng)學(xué) 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的溫室環(huán)境遠程監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)化實踐 1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)簡介 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是通過在物體表面或者是內(nèi)部安裝 一定的探測感應(yīng)裝置 在網(wǎng)絡(luò)的幫助下將這些數(shù)據(jù) 傳輸?shù)揭欢ǖ木W(wǎng)絡(luò)平臺上 在平臺的協(xié)助下將大量的 物品連接起來 形成一個物體互相連接的現(xiàn)象 物聯(lián) 網(wǎng)技術(shù)是多種新興技術(shù)的總和 其中包括傳感器技 術(shù) 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和應(yīng)用層體系 利用這些技術(shù) 物 聯(lián)網(wǎng)處理平臺可以將所有感知到的信息進行儲存和 傳輸 形成一個智能的傳感網(wǎng)絡(luò)環(huán)境 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在 信息收集方面采用的多種傳感器或者是監(jiān)控設(shè)備 在無線通信技術(shù)的幫助下對多種數(shù)據(jù)信息進行智能 化處理 并且進行傳輸 目前物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)被廣泛 應(yīng)用于各種不同的行業(yè)中 在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域 可以進 行環(huán)境的監(jiān)測 溫室的控制等 并且在工業(yè)和環(huán)保等 行業(yè)也取得了顯著的應(yīng)用 1 2 溫室環(huán)境遠程監(jiān)控系統(tǒng)的基本原理 和組成部分 2 1 基本原理 溫室環(huán)境的遠程監(jiān)控系統(tǒng)是利用了物聯(lián)網(wǎng)技 術(shù)的原理 并且會隨著軟件系統(tǒng)的更新進行更新和 優(yōu)化 系統(tǒng)主要是由軟件和硬件所組成 由硬件系 統(tǒng)完成對數(shù)據(jù)的收集和傳輸工作 在軟件系統(tǒng)中進 行數(shù)據(jù)的存儲 分析和計算 最終在終端顯示 由 終端設(shè)備完成最終的決策 2 2 2 系統(tǒng)的基本組成 系統(tǒng)主要是由數(shù)據(jù)的發(fā)送端和接收端所組成 數(shù)據(jù)的發(fā)送端是由信息采集 傳輸模塊所組成 接 收系統(tǒng)是由接收模塊和信息處理模塊完成的 信息 的采集主要是由各種傳感器所組成 可以檢測到溫 室環(huán)境中的濕度和輻射以及二氧化碳的濃度等信 息 然 后 對 這 類 信 息 進 行 分 析 歸 類 將 相 應(yīng) 的 數(shù) 據(jù) 進行傳輸 在數(shù)據(jù)的接收端對發(fā)送過來的數(shù)據(jù)和圖 像等信息進行接收和判斷 利用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)進 行管理 3 基于多種應(yīng)用模式的溫室遠程監(jiān)控 系統(tǒng) 在溫室環(huán)境監(jiān)控管理系統(tǒng)中 對信息的處理 可以完成對環(huán)境的各項操作 在計算機 LED顯示 屏和手機終端的幫助下 可以對各種信息進行分析 顯示 為用戶提供準(zhǔn)確化的判斷和標(biāo)準(zhǔn)化的操作 監(jiān)控系統(tǒng)通過對信息的不斷采集可以獲得大量的 數(shù)據(jù) 但是如何有效地利用這些數(shù)據(jù)是進行溫室 環(huán)境管理的關(guān)鍵 通過對數(shù)據(jù)顯示的問題 發(fā)出相 應(yīng)的指令 改變溫室當(dāng)中某種成分的含量 再由相 應(yīng)的傳感器進行判斷 實現(xiàn)對環(huán)境監(jiān)控和處理的目 的 在多種應(yīng)用模式的操作系統(tǒng)中 主要是對數(shù)據(jù) 的分析過程不同 例如通過這個系統(tǒng) 用戶可以對 同一環(huán)境值在不同的節(jié)點進行分析 找出相應(yīng)的變 化規(guī)律 也可以對某一個環(huán)境值進行設(shè)定 當(dāng)數(shù)據(jù) 達到一定值的時候會發(fā)出相應(yīng)警示或者是自動進行 調(diào)節(jié) 保障作物的正常生長 實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè) 多種 應(yīng)用模式的遠程監(jiān)控系統(tǒng)主要是為用戶提供了多 種的選擇模式 可以靈活地對環(huán)境進行檢測和調(diào)控 3 農(nóng)業(yè)溫室大棚智能遠程監(jiān)控系統(tǒng)解決方案可以 模擬基本的生態(tài)環(huán)境因子 例如 溫度 濕度 光照 等 以適應(yīng)不同生物生長繁育的需要 由智能監(jiān)控 單元組成 按照預(yù)設(shè)參數(shù) 精確測量溫室的氣候 土 壤 參 數(shù) 等 并 利 用 手 動 自 動 兩 種 方 式 啟 動 或 關(guān) 閉不同的執(zhí)行結(jié)構(gòu) 噴灌 濕簾水泵及風(fēng)機 通風(fēng) 系 統(tǒng) 等 4 基于PLC的遠程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計 PLC系統(tǒng)隨著監(jiān)控硬件放置在溫室中 隨著網(wǎng) 絡(luò)技術(shù)和工業(yè)控制的快速發(fā)展 遠程系統(tǒng)通過對物 聯(lián)網(wǎng)設(shè)備系統(tǒng)控制的PLC單元進行程序修改和運行 監(jiān)控 基于PLC的遠程控制系統(tǒng)是以云服務(wù)器為基 672021年第10期 下 總第593期 韋湛蘭 曾麗穎 廖應(yīng)學(xué) 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的溫室環(huán)境遠程監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)化實踐 礎(chǔ) 將遠程控制模塊和溫室傳感器等通過一個交換 機組建在一個局域網(wǎng)中 將遠程操作模塊接入互聯(lián) 網(wǎng)中方便用戶進行設(shè)備的訪問 從而掌握溫室中的 狀況 只要用戶通過專用的地址通道訪問到設(shè)備所 在 的 網(wǎng) 絡(luò) 中 就 可 以 像 在 現(xiàn) 場 一 樣 對 P L C 進 行 編 程 和程序控制等 對觸摸屏的界面進行修改和運監(jiān) 控等操作 物聯(lián)網(wǎng)PLC技術(shù)的遠程控制系統(tǒng)結(jié)合了 現(xiàn)代信息處理技術(shù)和無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進行遠程監(jiān)控 并且能夠兼容多種其他操控系統(tǒng) 可以滿足溫室中 各種場合和設(shè)備的通信需求 并且可以及時排除設(shè) 備的故障提升了運行的可靠性 避免設(shè)備故障帶來 的 溫 室 產(chǎn) 品 損 失 提 升了經(jīng) 濟 效 益 5 結(jié) 論 傳統(tǒng)的溫室環(huán)境管理結(jié)構(gòu)簡單 設(shè)備缺失無法 對相應(yīng)的數(shù)據(jù)做出監(jiān)測 另外 無法對數(shù)據(jù)進行科 學(xué)的分析 需要在現(xiàn)場才能進行數(shù)據(jù)查看和相應(yīng)的 操作 而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在溫室環(huán)境的監(jiān)控和標(biāo)準(zhǔn)化作 業(yè)上有了革命性的改進 檢測設(shè)備幫助獲取數(shù)據(jù) 通過網(wǎng)絡(luò)傳輸 在任何地方只要通過智能終端就能 了解到溫室環(huán)境中的各項數(shù)據(jù) 并通過發(fā)出指令 對環(huán)境做出相應(yīng)的改變 保證溫室作業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化和 便利性 解放了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力 提高了勞動效率 另 外 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的溫室環(huán)境遠程監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)化技 術(shù)也是農(nóng)業(yè)發(fā)展智能化的重要體現(xiàn) 在國內(nèi)社會的 發(fā)展過程中 智慧農(nóng)業(yè)也是一個重要的發(fā)展方向 智慧農(nóng)業(yè)獨特的虛擬現(xiàn)實技術(shù)可使專家知識與模 型量化相互補充 形象地表述三維環(huán)境條件下作物 或 畜 禽 生 長 與 環(huán) 境 條 件 間 的 關(guān) 系 描 述 專 家 的 系 統(tǒng) 推理和輔助決策 用于農(nóng)田或養(yǎng)殖的生態(tài)和生產(chǎn)設(shè) 計 是智慧農(nóng)業(yè)的一項前沿領(lǐng)域 虛擬現(xiàn)實技術(shù)在 智慧農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用 主要集中在虛擬植物的建立 例如 法國的AMAP系統(tǒng) 加拿大的Vlab系統(tǒng) 從發(fā) 展前景上來說 溫室大棚采用智能控制系統(tǒng)是未來 農(nóng)業(yè)發(fā)展的趨勢和方向 它將人們從繁雜的工作中 解放出來 利用科技的手段得到最完美的效果 還 會 幫 助 降 低 成 本 使 農(nóng) 業(yè) 走 上 高 質(zhì) 量 高 效 率 高 收益的道路 參考文獻 1 2 3 劉崢 劉青 渠海鵬 基于物聯(lián)網(wǎng)的溫室環(huán)境智能監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計 與研究 J 電子設(shè)計工程 2021 29 5 12 15 20 邵奕涵 基于物聯(lián)網(wǎng)的溫室空中草莓種植環(huán)境智能控制系統(tǒng) 設(shè)計 D 鄭州 華北水利水電大學(xué) 2020 揣小龍 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的溫室環(huán)境智能監(jiān)控系統(tǒng)的研究 D 長春 吉林農(nóng)業(yè)大學(xué) 2020 作者簡介 韋湛蘭 本科 講師 主要研究方向為電子信息工程 電氣自動化 電氣工程制圖 68 2021年第10期 下 總第593期