物聯(lián)網(wǎng)結合數(shù)據(jù)可視化，打造智慧農(nóng)業(yè)的新生態(tài)

伴隨著科技飛速發(fā)展，面朝黃土背朝天的農(nóng)耕時代已經(jīng)變成歷史，智慧農(nóng)業(yè)這一理念走入尋常百姓家。

介于 2D 組態(tài)和 3D 組態(tài)上，Hightopo（以下簡稱 HT）的 HT for Web 產(chǎn)品上的有著豐富的組態(tài)化可供選擇，本文將介紹如何運用 HT 豐富的 2/3D 組態(tài)搭建出一個智慧大棚。

所謂的智慧農(nóng)業(yè)就是充分利用現(xiàn)代信息技術發(fā)展的成果，結合傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)，將物聯(lián)網(wǎng)技術切合實際的運用到傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)中。在智慧農(nóng)業(yè)的大力發(fā)展的背景下，智慧大棚的誕生是順其自然的，是智慧農(nóng)業(yè)不可或缺的一部分。大棚應用物聯(lián)網(wǎng)技術，可達到改善產(chǎn)品品質、調節(jié)生長周期、提高經(jīng)濟效益的目的，尤其是可實現(xiàn)溫室大棚管理的高效和精準，且在規(guī)模化的大棚設施而言，運用"智慧大棚"可以在最短的時間內完成調控，極大的降低了勞動成本。

在智慧大棚中，模擬呈現(xiàn)了溫室大棚的環(huán)境?？梢栽谥腔鄞笈镏锌刂普陉柧W(wǎng)、灌溉、補光燈、風扇、氣流顯示的開啟和關閉，并且模擬農(nóng)作物的生長過程。在接入物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的溫度傳感器、濕度傳感器、光感器、CO2 傳感器后，可以做到便捷快速的管理農(nóng)業(yè)大棚。

智慧大棚實現(xiàn)價值

通過物聯(lián)網(wǎng)和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)結合，遠程控制的實現(xiàn)工作人員在任何有網(wǎng)絡的地方就能夠對大棚的環(huán)境進行監(jiān)控，并且根據(jù)監(jiān)控到的大棚狀態(tài)，控制大棚的生長環(huán)境?？梢圆捎脽o線網(wǎng)絡的實現(xiàn)農(nóng)作物的精準種植，以達到節(jié)本增效。智能大棚在運用得當?shù)那闆r下，還可以達到以下效果：

1、農(nóng)產(chǎn)品質量安全追溯系統(tǒng)

采集各地塊播種、施肥、灌溉、除草等農(nóng)事操作記錄，生產(chǎn)環(huán)境數(shù)據(jù)，全生長周期高清圖片，實現(xiàn)生產(chǎn)環(huán)節(jié)可追溯。以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者的生產(chǎn)檔案信息為基礎，實現(xiàn)對基礎信息、生產(chǎn)過程信息等的實時記、生產(chǎn)操作預警，生產(chǎn)檔案查詢和上傳功能。

食品安全追溯系統(tǒng)在食品供應鏈中提供完全透明的管理能力，保障食品安全全程可視化控制、監(jiān)控與追溯，可以全程監(jiān)控食品生產(chǎn)、加工過程的添加劑以及有害物質、流通環(huán)節(jié)中的安全隱患。對有可能出現(xiàn)的食品安全隱患進行有效評估和科學預警提供依據(jù)。數(shù)據(jù)能夠通過網(wǎng)絡實現(xiàn)實時、準確報送，便于快速高效做更深層次的分析研究。消費者可查詢所購買食品的完整追蹤信息。

2、智能大棚控制

在手機上即可遠程手動控制多個大棚的設施設備，包括風機、外遮陽、內遮陽、噴滴灌、側窗、水簾、閥門、加溫燈等。根據(jù)時間、氣象數(shù)據(jù)、土壤數(shù)據(jù)等，系統(tǒng)可按照設定規(guī)則，自動進行灌溉、通風、開關天窗等操作。

3、水肥一體化自動灌溉系統(tǒng)

通過可控管道系統(tǒng)供水、供肥，使水肥相融后通過管道、噴槍或噴頭進行噴灌，均勻、定時、定量的噴灑農(nóng)作物發(fā)育生長區(qū)域，是主要發(fā)育生長區(qū)域徒然始終保持疏松和適宜的含水量，同時根據(jù)不同的作物的需肥特點，徒然環(huán)境和養(yǎng)分含量狀況，把水分、養(yǎng)分定時定量，按比例直接提供給作物。

4、 病蟲害診斷防治系統(tǒng)

用戶發(fā)現(xiàn)作物出現(xiàn)異常時，可通過手機拍攝作物葉片或者果實上傳到云平臺，即可在毫秒內識別作物是否患有病蟲害，患有什么病蟲害，并獲得防治措施，讓你快速確診，準確用藥，避免延誤病情，造成損失。

（1）系統(tǒng)可實現(xiàn)害蟲類別自動分類及計數(shù)，并自動進行無公害誘捕殺蟲，減少農(nóng)藥的使用；（2）通過高清攝像機采集蟲情圖像，可遠程查看田間蟲情，并制定防治措施。

5、氣象環(huán)境監(jiān)測

實時監(jiān)測空氣溫濕度、光照、降雨量、風速、風向、大氣壓力、氣體濃度等數(shù)據(jù)，并通過設定相關報警閾值，實現(xiàn)即時報警，精準控制種植環(huán)境指標。根據(jù)衛(wèi)星數(shù)據(jù)，系統(tǒng)可預報未來72小時氣象，24小時極端天氣、降水概率、大風等異常氣象預警，提醒用戶及時做好防災防險準備。

6、土壤墑情監(jiān)測

土壤墑情精準監(jiān)測，異常情況快速預警；實時監(jiān)測土壤水張力、土壤溫濕度、水位、溶氧量、pH值等。通過設定報警閾值，當土壤數(shù)據(jù)異常時，如濕度過高，系統(tǒng)自動發(fā)出預警消息提醒工作人員。

7、視頻監(jiān)控系統(tǒng)

無人機精準測繪，全程自主飛行，任何地形隨時作業(yè)；定位地塊位置、識別地塊分界、測算地塊面積；在電子地圖上圈畫地塊直觀展示；通過720度高清攝像，突發(fā)情況可自動轉向緊急錄像，進行農(nóng)作物監(jiān)測；高清攝像頭可720度旋轉、拉近、拉遠，查看園區(qū)實時生產(chǎn)情況；發(fā)生預警時，攝像頭可自動轉向到預警點緊急錄像，不放過任何異常；可對視頻進行截圖，無需另外安裝相機進行拍攝。

8、設施遠程控制系統(tǒng)

通過遠程控制系統(tǒng)，用戶可以遠程查看設施環(huán)境數(shù)據(jù)和設備運行情況，還可以分析數(shù)據(jù)，方便靈活管理?？蓪崿F(xiàn)根據(jù)種植預設條件，自動控制增溫、降溫、通風、灌溉、施肥等設備的運行，滿足嚴苛的農(nóng)作物種植環(huán)境條件要求，減少不必要的損失，同時可以節(jié)省用電，降低生產(chǎn)成本。

智慧大棚是將智能化控制應用到大棚種植中，獲取到大棚內部的環(huán)境（如：空氣溫度、空氣濕 度、二化碳、光照、土壤溫度、土壤濕度、肥力-氮磷鉀等）和氣象環(huán)境（如：室外空氣溫度、空氣濕度、風速、風向、光照等），對比設置環(huán)境閾值（各環(huán)境參數(shù)的正常范圍值）和設置實際值，當實際值超出環(huán)境閾值時，要采取相應的措施（預警、自動/手動控制設備調節(jié)環(huán)境）。

1、大棚管理：

通過在頁面上的操作可以手動開關遮陽網(wǎng)、灌溉、補光燈、風扇、氣流顯示。智慧大棚可以根據(jù)時間、氣象數(shù)據(jù)、土壤數(shù)據(jù)等，系統(tǒng)會按照設定規(guī)則自動開啟/關閉設備。

大棚管理主要分為以下幾個部分：

（1）遮陽網(wǎng)：遮陽網(wǎng)可以控制光照的強弱、時長等，可以根據(jù)不同農(nóng)作物的不同生長階段對光照強度和時長的需求進行調整。有效的保障了農(nóng)作物的健康生長，并且可以延長農(nóng)作物的生長期，達到增產(chǎn)的效果；

（2）灌溉：在讀取到大棚內的溫度和濕度后，根據(jù)不同的農(nóng)作物多土壤濕度的不同要求設置最適宜濕度，完成自動灌溉，減少人工勞動和對水資源的浪費；

（3）補光燈： 溫室大棚光照與作物的生長有密切的關系。最大限度的捕捉光能，充分發(fā)揮植物光合作用的潛力，將直接關系到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效益。室補光燈，也叫植物補光燈，是依照植物生長的自然規(guī)律，根據(jù)植物利用太陽光進行光合作用的原理,使用燈光代替太陽光來提供給溫室植物生長發(fā)育所需光源；

（4）風扇：風扇是大棚控溫、自動通風換氣的不可缺少的一部分，風扇可以智能控制風口，自動調節(jié)大棚溫度。最高效的利用大棚內的溫度資源，提高農(nóng)作物的品質和產(chǎn)量。

（5）顯示氣流：氣流顯示可以幫助管理人員有效的看到氣流的狀態(tài)，便于管理大棚。

2、農(nóng)作物模擬生長：

在系統(tǒng)中每隔90s循環(huán)模擬一次植物的生長過程，農(nóng)作物在生長過程中的種子、發(fā)芽、幼苗、成苗小、成苗中、成苗大、開花、成熟、枯萎的狀態(tài)一一展現(xiàn)，還可以手動控制展示農(nóng)作物的生長狀態(tài)。

如今智慧農(nóng)業(yè)已經(jīng)到達了一個相對成熟的階段，各種形式的智能溫室大棚不斷出現(xiàn)在實際生產(chǎn)種植中，智慧大棚是順應時代發(fā)展的產(chǎn)物，將網(wǎng)絡信息技術應用到溫室大棚的控制系統(tǒng)中必然發(fā)展成一種潮流。中國人民的生活水平不斷提升，對蔬菜與水果的需求也只會越來越高，果蔬的成色好、味道好是產(chǎn)品價格的決定特點，因此，智能大棚的發(fā)展只會愈加的迅速，采用傳統(tǒng)人工管理的大棚會被逐漸淘汰。而圖撲軟件（Hightopo)開發(fā)的智慧大棚有助于使用者在電腦上更直觀的看到大棚內的情況，真正做到足不出戶就可以管理大棚。

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