物联网信息化建设发展概况

摘要：介绍了西宁设施农业物联网建设从无到有，从简单到逐渐发展成规模的过程及成果效益。2014-2016年期间，西宁设施农业物联网建设得到了青海省科技厅重大科技专项资助。

关键词：物联网信息化；无霜期短；温室观察参数

西宁市位于我国北部东经101°49′17″，北纬36°34′3″高寒地区，冬季气候寒冷，无霜期短，不利的气候条件制约着设施农业生产的发展。通过农业物联网技术在设施农业中的应用，对作物的生长环境实现了实时监测和调节，非常有利于提高农产品的产量和质量。设施农户在实现农业运营中使用的有形和无形相结合的控制系统，通过农业物联网技术，农户能够充分发挥自己的管理思想、理念、方法，有效整合内外部资源，提高利用效率，实现了对设施农业信息化管理，提高生产质量和管理效益，精确测量设施环境，利用实用、先进的技术手段帮助农民提高生产质量，最终实现农民致富。

1西宁市设施农业物联网发展初期

2009-2012年期间，经农牧厅信息中心的支持，青海省物联网建设，当时主要进行环境观测传输，数据传输到手机以后，管理人员及时可以了解温室环境变化，同时可以根据不同蔬菜品种，设定不同的生理管理温度区间，以供管理人员及时了解环境变化，进行人管处理，同时管理达到极限值后及时报警，提醒管理者进行人工干预温室的不利环境条件。同时也发送一些随生产季节出现的技术、管理方面的知识。全省安装150余台/套（西宁68台/套）设备，选择西宁市城北区大堡子镇陶南16台/套、陶北村51台/套、农科院2台/套。以上温室环境监测物联网安装后，春提前、秋延后以及冬季生产管理，有了一个可知温室环境变化的管理平台，只要你根据天气变化及时查看手机管理平台，就可以实现“顺风耳”、“千里眼”，对农作物生产的温室环境有了一个可了解的平台，生产管理有了一个可靠的抓手。2011-2012年春、夏、冬三季分别调查统计发现：68台/套设备完好率分别为95%、92%、90%，完好率平均92.3%；农户使用率分别为86%、83%、81%，使用率平均83.3%。比普通温室平均提早上市6.3d，增产率平均21.3%，收益率提高18.6%。

2西宁市设施农业物联网发展中期

2012-2015年期间，全省发展设施温室物联网近1000余栋，西宁市共有新旧温室物联网170台/套，其中西宁市新建温室物联网106台/套。城北区大堡子镇陶北村1台/套装配（视频监控系统1套）、农科院实验基地4台/套、湟中多吧黑咀村49台/套（1套风速测定仪）、西宁佳蔬农业生产开发公司23台/套（1套风速测定仪）、西宁市蔬菜研究所4台/套、湟中宏大蔬菜生产基地25台/套，平均每个温室占地0.8亩，累计新旧温室物联网使用近136亩。2014-2015年春、夏、冬三季分别调查统计发现：170台/套设备完好率分别为93%、92%、91%，完好率平均为92%；农户使用率分别为88%、86%、89%，使用率平均87.7%。比普通温室提早平均上市8d，增产率平均为27.3%，收益率提高23.5%。2015-2016年春、夏、冬三季分别调查统计发现：480台/套设备完好率分别为95%、93%、94%，完好率平均为94%；农户使用率分别为92%、91%、89%，使用率平均为90.7%。比普通温室提早平均上市11.3d，增产率平均为37.5%，提高收益率32.3%。

3西宁市设施农业物联网发展后期

在2016-2017年3月以后，经过上级部门的不断下达，农业物联网项目试验不断得到装配完善，到2016年底，全省装配物联网达2000余台/次，其中能达到一般控制的有1000余台/套（手动控制卷帘、卷膜）。较高物联网半自动化控制600余台/套（手动控制卷帘、卷膜以及部分可以实现远程控制）。物联网智能自动化化控制300余台/套（手动控制卷帘、卷膜、补光、水肥一体化、音频视频，可以实现远程控制以及部分智能化自动控制）。目前，高度智能自动化控制的不到100余台/套，实现高度智能自动化（8路控制以上）的少之又少。西宁市2014年3月至2016年12月期间得到青海省科技厅《蔬菜生产信息化技术普及应用》项目的支持，新旧温室物联网建成650台/套，新建480台/套，主要建设在湟中宏大公司240台/套（半自动化设备），青海葛源农业开发公司173台/套（半自动化及部分视屏、音频专家互动系统），湟源顺泰农牧业开发公司23台/套（智能自动化及部分视屏、音频专家互动系统），西宁城北旭丰、碧合、惠田、汇丰、大通县老爷山、泉尔湾、等基地安装44台/套（智能自动化及部分视屏、音频专家互动系统）。平均每个温室占地0.8亩，累计新旧温室物联网使用近面积近136亩。

4设施农业物联网实际应用效果

智能化物联网控制系统，通过服务终端手机、计算机，观察温室参数、控制温室设备，实现卷帘、卷膜、水肥一体、补光全自动化控制，实现远程视频监控、远程设备控制、远程自动程序更新、自动种植数据远程下载等功能。智慧农业物联网系统主要包括云平台数据中心、网关站控制器、温室节点控制器、温室采集节点、温室开关节点、网络摄像头、显示屏、手动控制器、温室附属设施等构成。主要概括为“六路控制”，即自动补光灯系统、水肥一体化系统、自动上卷帘系统、自动下卷帘系统、自动监控系统，视屏、音频专家互动系统。在实际应用中，经过反复调试，该系统运行流畅，操作简单灵活，大大解放了劳动力，提高了监测的效率和精准度，实现了全天候时时监测和远程操控；成本低廉，多棚共用一套软件平台系统，成本较低，并且一次投资，多年使用。本系统采用多个大棚共用一套管理控制平台，因而节约了不少成本。同时也大大减少在增加大棚时软件方面的工程与维护。

5今后设施农业物联网发展思路

5.1发展农业设施物联网是一种生产重大变革

物联网是一个新兴产业，它参与到温室管理系统后，对温室生产引起了颠覆性的变革，人们想象中的自动化、智能化就可以得以实现。也就是温室生产实现高度自动化、智能化，温室物联网是一个有力的抓手、一个平台。

5.2发展农业设施物联网具有巨大的市场前景和生命力

人们重视传统农业生产，忽视现代温室物联网管理系统，推广起来有一定的难度。农村文化层次差别大，应用程度不一样。特别需要用电脑、手机操控，有些人不会用，自动、智能设备没有充分发挥作用。温室物联网的好多功能有待推广、开发，比如：温室环境管理后台托管、产前、产中、产后服务，农产品网上电商，以及种植面积网上显示、价格上报指导等等。发挥视频、荧屏的作用，实现远程农业培训、指导，把过去一个专家指导几个棚、几亩地，转化为几百棚、几千个棚或几万亩，把专家的作用发挥到最大值。

5.3设施农业物联网与一带一路建设

短短几年时间，农业物联网发展突飞猛进，有些生产园区尝到了科技带来的丰收与喜悦，设施农业物联网像磁石一样紧紧抓住了他们的发展，降低了生产成本，取得好了效益，具有原创性、高实用性。希望今后与欧亚大陆一带一路与农业物联网紧密连接起来，进一步推动现代农业发展。

参考文献

[1]黄家柯.物联网及其发展策略探讨[J].广西通讯技术，2010（3）：1-5.

[2]刘强，崔莉，陈海明.物联网关键技术与应用[J].计算机科学，2010（6）：1-4.

[3]程曼，王让会.物联网技术的研究与应用[J].物联网与地理信息统计，2010（10）：22-27.

作者：徐红星 单位：青海省西宁市农业技术推广站