关于物联网技术在无土栽培中的应用

    吴荣奎

    近年来，随着科学技术的快速发展，物联网技术得到了越来越广泛的应用。我国对无土栽培技术的应用起步较晚，目前无土栽培技术虽然发展迅速，但相较于国际上的先进水平尚有一定的差距，总体上信息化管理水平不足，智能化水平较低。在无土栽培过程中，应用物联网技术能够推动我国农业生产朝着智能化以及精准化的发现发展。

    1、物联网技术在无土栽培中的发展状况

    无土栽培技术的快速发展，在很大程度上改变了传统农业生产方式，推动了农业信息化的发展。在上世纪30年代，西方发达国加便开始应用此项技术。在上世纪70年代左右，营养液膜技术得到了比较广泛的推广，该技术以其自身成本低等方面的优势得到了比较广泛的应用，并取得了十分显著的应用效果。近年来，以美国和日本等发达国家为代表，在无土栽培方面取得了较大的成效，无论是对无土栽培技术的应用范围，还是对无土栽培技术的应用面积，都在不断增加，无土栽培在农业种植中所占的比重不断增加。通过应用无土栽培技术，可以在很大程度上节省种植的空间，并且应用无土栽培技术所生产的农产品质量较高，可以为人们提供更加绿色无污染的农产品，这对于保障人们的食品安全具有至关重要的意义。尤其在生产反季节农产品以及种植名贵花卉等方面，无土栽培技术的优势更加明显，这使得无土栽培技术的经济效益较高。我国为了推动无土栽培技术的发展，积极研究研究无土栽培技术与现代化信息技术的结合，进而能够对相关指标进行自动化的测定以及自动化的控制，使无土栽培技术得到更好的发展与应用。随着国家的高度重视，近年来，我国在无土栽培技术方面也取得了突破性的进展。随着人们生活水平的不断提升，人们对食品安全问题的重视程度越来越高，这一方面有力的推动了无土栽培技术的发展，另一方面也为无土栽培技术提出了更高的要求。但我国在无土栽培技术方面尚处于起步阶段，其发展还不够成熟与完善，并且相关的人才、资金以及设备动也存在不足的情况，对现代信息技术的联系也不够密切，这些不仅严重影响了无土栽培技术的发展，而且也会在很大程度上限制无土栽培技术的推广与应用，进而会给我国现代农业技术的发展带来不利影响。

    2、物联网技术在无土栽培中的应用

    （1）无土栽培环境条件的感知

    传感器设备与数据信息采集层共同组成了物联网感知层，信息采集层是物联网感知层的重要组成部分，主要包括红外线传感器、温度以及湿度传感器、摄像头、营养浓度感应器以及PH感应器等组成，通过信息采集层可以对无土栽培设备中的营养浓度、温度、湿度以及PH值等进行采集，而且可以将所采集到的各项信息转化为物理世界的信息。这可以帮助人们及时、全面的掌握无土栽培过程中的各项信息指标。

    （2）无土栽培环境信息的处理

    通过物联网感知层，可以对无土栽培过程中的各项指标信息进行采集，所采集的信息通过自组织传感网络，可以直接传输至网络层。网络层对所受到的信息进行识别，并将所识别的信息进行格式转化，最后通过网络中间层将转化的完成的信息传输至应用层，进而实现物联网感知层、网络层以及应用层三个层次机构的连接。

    （3）无土栽培环境的调控

    应用无土栽培技术可以生产不同的农产品，但不同农作物对环境会有不同的要求，这就需要根据农作物的实际需求来提前设定相应的栽培环境指标。这些环境指标主要包括无土栽培设施中的二氧化碳的浓度、无土栽培设施中的湿度、无土栽培设施中的温度、无土栽培设施中的光照、无土栽培设施中的养分浓度等。除此之外，还包括室外的气候条件等。通过对栽培环境指标的设定，进而为无土栽培植物提供一个更加适合生长的环境，使其得到健康的生长，进而提升其产量和品质。感知层能够对无土栽培设施中的各项指标数据进行信息采集，然后由网络层对信息进行传递，进而实现了对无土栽培环境的实时监控，帮助人们及时了解和掌握相关的数据信息，进而能够对无土栽培环境进行调节，使其始终保持在植物最有利的生长环境。除此之外，对植物生长环境指标的設定，还需要根据植物的不同生长阶段设定不同的环境指标，植物不同生长阶段对环境指标的要求也不相同，用户需要根据植物的生长阶段来科学、合理的设定环境指标。

    3、在无土栽培中应用物联网技术的前景

    随着物联网技术的应用和推广，使其在农业生产以及农产品的销售等方面发挥着越来越重要的作用，在很大程度上改变了传统农业的发展模式，推动这农业朝着高效化以及智能化的方向发展。在无土栽培过程中对物联网技术的应用，是无土栽培技术与物联网技术的结合，有利于农业现代化的发展，在未来必将得到更加广泛的应用。物联网技术在无土栽培过程中的应用，在很大程度上提升了无土栽培的智能化程度，这不仅可以降低无土栽培过程中的人力劳动，而且有助于提升无土栽培的质量，进而使无土栽培能够生产出更多绿色无污染的农产品，这对于保障人们的食品安全具有十分重要的意义。另外，物联网技术在无土栽培中的应用，还可以实现对无土栽培环境的智能化控制，进而使无土栽培环境更加符合不同植物以及植物不同生长阶段的需求，进而实现了农业生产的精准化种植，促进了现代农业的发展。所以，物联网技术在无土栽培中的应用有着十分广阔的前景和发展空间。

    综上所述，相较于国际上的发达国家，我国在物联网农业技术方面的发展起步较晚，虽然目前的发展速度较快，但与发达国家尚有一定的差距。因此，我们应应加强物联网技术的研究，推动物联网技术在无土栽培中的应用，实现农业生产过程中的精准化种植。

    （作者单位：314500浙江省桐乡市梧桐街道办事处农经服务中心）