物联网技术的农业种植环境监控系统设计分析

[摘 要] 当前，在各个领域中都广泛地应用着物联网技术，在我国的农业种植生产过程中存在很多的问题，物联网技术可以对这些问题监控，以便适时解决。本文主要对农业中应用物联网进行了详细的叙述，并阐述了监控农业种植环境的系统要件，这对于监控种植环境的硬件系统构架的构建具有十分重要的意义。农业物联网技术可以在一定程度上将现代农业的智能化以及自动化水平提高，将占有资源率降低，有效地将农业产品的质量品质以及生产农产品的效益提高。

[关键词] 物联网技术 农业种植 环境监控 系统设计

[中图分类号] S1 [文献标识码] A [文章编号] 1003-1650 （2016）06-0093-01

引言

我国当前最基本的民生产业，会受到农产品质量的直接性影响。在我国农业不断发展的过程中首先要保障农产品数量，也应该将农业产品的质量以及品质进行改善，并且将农业产业的主要结构调整好，这样可以改善环境污染、资源严重不足、利用率低、生产效益低下等问题，才能促进农业长期健康发展。由此可知，研究农业物联网技术具有十分重要的意义。

1 农业物联网技术

1.1 产生农业物联网的背景分析

当前，在我国农业科技生产中，农业信息技术是其中十分重要的内容，现在我国农业的发展方向，主要的就是实现“农业现代化以及信息化融合”的目标，“农业物联网”实质上就是借助相关的智能传感设备对农业种植环境及操作过程进行实时监控，同时借助相关的数据采集设备中无线网络系统将各个数据向信息控制中心传送，这样可以对农作物在生长过程中所需要的各个环境条件（如：土壤温度、含水量、湿度、光照、病虫发生情况以及温度等）进行智能监测控制，并且做到及时灌溉和技术防治，也有助于达到自动检测生态新型农业种植的效果。

1.2 在农业种植环境中物联网技术的应用

在农业种植环境中物联网技术的应用，主要是体现在以下两个方面：（1）第一个方面，就是实现物联网有效监管农产品的质量安全。在应用农业物联网技术的过程中，常常会有效地应用着很多其他技术，例如：网络平台技术、物联网中间件、传感器网络、条形码、电子标识等，这样可以实现农产品生产、交易信息、储运的实时监控以及透明化，这样也更加有助于实现农产品全程的管控追溯，有效地保障农产品的质量安全。（2）实现物联网智能化管理农业种植，在种植过程中，安装智能控制的系统，这样可以实时监测整个农作物种植环境中所需参数，按照参数变化状况总结最佳生产农作物的环境条件，把握农作物生产的环境要求，在无线传感器节点应用中获取生物信息的方法，掌握更多有效地精准调控温室的科学依据[2]。

2 农业物联网种植环境监控系统设计

2.1 监控农业物联网种植环境系统的主要技术

在控制系统监控农业种植环境的过程中，会有效地应用物联网技术，其中主要的技术有两个方面：第一个方面，就是在感知层采集以及感知无线数据；第二个方面，就是借助远程智能化控制网络传输层的计算机来分析收集的数据，对作物生长过程中必需的水分、温度以及空气等进行有效的控制，这样更加有助于创造更加精准的农业种植方式[3]。

2.2 构建监控农业物联网种植环境的系统

在我国农业种植的环境中应用的关键技术就是物联网技术，这样就能够适时有效地监控种植农业作物的主要环境，其中比较重要的部分就是：感知层：采集以及感知相关的数据，达到种植农业作物环境中科学合理的光照、空气湿度、空气温度、土壤湿度，以及将实时感知自动灌溉系统的数值向ZigBee 协调器节点上进行传输；实时感知自动灌溉系统的应用主要是有效地将出现的相关数据采集，并且进行信息处理以及存储，甚至是按照下达的控制指令，有效地为客户提供的决策以及分析的主要依据，这样客户就能够随时随地借助电脑等终端进行信息数据的查询[4]。

2.3 构建监控农业种植环境的系统

在构建监控农业种植环境的系统中，最主要的两部分构建系统有构建的系统软件以及构建的系统硬件：第一部分，就是构建的系统软件，设计系统软件的主要工作就是设计ZigBee 协议栈的程序，以及设计传感器节点的程序。第二部分，就是构建的系统硬件，主要有（1）电源板，很好地连接着传感控制模块以及无线节点模块并且还可以将电源提供给系统。（2）控制以及传感模块，要有光照强度、湿度传感器，以及温度传感器。（3）无线节点模块，ZigBee 主要是应用在低功耗以及低成本的射频中，其中有传感节点以及网关协调器[5]。

3 结语

综上所述，物联网的主要目的就是感知，这样更加有助于实现物与物、人与物，以及人与人之间的网络。在很多的领域中，都非常广泛地应用着物联网技术，并且也取得了一定的应用效果，农业是所有应用领域中的一个。监控农业种植环境的系统在研究物联网技术的过程中，主要是将当前农业产品的整体质量提高，有效地将生产的效率提高，同时将农业中出现的占有资源率低、智能化水平以及自动化低的状况进行改善，这样也能够促进普及农业物联网、智能化管理、自动控制、自动检测智能农业的作用。

参考文献

[1]白冰.基于物联网技术的北方设施农业环境数据监测与控制系统研究[D].中国农业科学院，2014，129（22）：2064-2065.

[2]张开生，田开元，吕明，等.基于物联网技术的农业大棚环境监控系统设计[J].西安科技大学学报，2015，35（06）：805-811.

[3]张军国，赖小龙，杨睿茜，等.物联网技术在精准农业环境监测系统中的应用研究[J].湖南农业科学，2014，213（06）：254-256.

[4]杜克明，褚金翔，孙忠富，等.WebGIS在农业环境物联网监测系统中的设计与实现[J].农业工程学报，2016，27（25）：192-202.

[5]杜克明，褚金翔，孙忠富，等.WebGIS在农业环境物联网监测系统中的设计与实现[J].农业工程学报，2016，108（10）：113-115.