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溫室大棚內溫度、濕度、光照強弱以及土壤的溫度和含水量等因素，對溫室的作物生長起著關鍵性作用。溫室自動化控制系統(tǒng)是以PLC為核心，采用計算機集散網(wǎng)絡控制結構對溫室內的空氣溫度、土壤溫度、相對濕度、CO2濃度、土壤水份、光照強度、水流量以及PH值、EC值等參數(shù)進行實時自動調節(jié)、檢測，創(chuàng)造植物生長的環(huán)境，使溫室內的環(huán)境接近人工設想的理想值，以滿足溫室作物生長發(fā)育的需求。^[2] 適用于種苗繁育、高產(chǎn)種植、名貴花卉培養(yǎng)等場地，以增加溫室產(chǎn)品產(chǎn)量，提高勞動生產(chǎn)率。是高科技成果為規(guī)模化生產(chǎn)的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)服務的成功范例。

計算機操作人員根據(jù)種植作物所需求的數(shù)據(jù)及控制參數(shù)輸入計算機，系統(tǒng)即可實現(xiàn)無人自動操作，計算機采集的各項數(shù)據(jù)準確的顯示、統(tǒng)計，為專家決策提供可靠依據(jù)。控制柜設有手動/自動切換開關，必要時可進行手動控制操作。

溫室大棚自動化控制系統(tǒng)是根據(jù)溫室大棚內的溫濕度、土壤水分、土壤溫度等傳感器采集到的信息，利用RS485總線將傳感器信息送給485轉232的轉換器，接到上位計算機上進行顯示，報警，查詢。監(jiān)控中心將收到的采樣數(shù)據(jù)以表格形式顯示和存儲，然后將其與設定的報警值相比較，若實測值超出設定范圍，則通過屏幕顯示報警或語音報警，并打印記錄。與此同時，監(jiān)控中心可向現(xiàn)場控制器發(fā)出控制指令，監(jiān)測儀根據(jù)指令控制風機、水泵等設備進行降溫除濕等操作，以保證溫室內作物的生長環(huán)境。監(jiān)控中心也可以通過報警指令來啟動現(xiàn)場監(jiān)測儀上的聲光報警裝置，通知溫室管理人員采取相應措施來確保溫室內的環(huán)境正常。

物聯(lián)網(wǎng)技術在智能溫室中的應用

實際上，物聯(lián)網(wǎng)技術是將各種感知技術、現(xiàn)代網(wǎng)絡技術和人工智能與自動化技術聚合與集成應用。

在溫室環(huán)境里，單棟溫室可利用物聯(lián)網(wǎng)技術，成為無線傳感器網(wǎng)絡一個測量控制區(qū)，采用不同的傳感器節(jié)點和具有簡單執(zhí)行機構的節(jié)點，如風機、低壓電機、閥門等工作電流偏低的執(zhí)行機構，構成無線網(wǎng)絡，來測量基質濕度、成分、pH值、溫度以及空氣濕度、氣壓、光照強度、二氧化碳濃度等，再通過模型分析，自動調控溫室環(huán)境、控制灌溉和施肥作業(yè)，從而獲得植物生長的條件。

對于溫室成片的農(nóng)業(yè)園區(qū)，物聯(lián)網(wǎng)也可實現(xiàn)自動信息檢測與控制。通過配備無線傳感節(jié)點，每個無線傳感節(jié)點可監(jiān)測各類環(huán)境參數(shù)。通過接收無線傳感匯聚節(jié)點發(fā)來的數(shù)據(jù)，進行存儲、顯示和數(shù)據(jù)管理，可實現(xiàn)所有基地測試點信息的獲取、管理和分析處理，并以直觀的圖表和曲線方式顯示給各個溫室的用戶，同時根據(jù)種植植物的需求提供各種聲光報警信息和短信報警信息，實現(xiàn)溫室集約化、網(wǎng)絡化遠程管理。

此外，物聯(lián)網(wǎng)技術可應用到溫室生產(chǎn)的不同階段。在溫室準備投入生產(chǎn)階段，通過在溫室里布置各類傳感器，可以實時分析溫室內部環(huán)境信息，從而更好地選擇適宜種植的品種；在生產(chǎn)階段，從業(yè)人員可以用物聯(lián)網(wǎng)技術手段采集溫室內溫度、濕度等多類信息，來實現(xiàn)精細管理，例如遮陽網(wǎng)開閉的時間，可以根據(jù)溫室內溫度、光照等信息來傳感控制，加溫系統(tǒng)啟動時間，可根據(jù)采集的溫度信息來調控等；在產(chǎn)品收獲后，還可以利用物聯(lián)網(wǎng)采集的信息，把不同階段植物的表現(xiàn)和環(huán)境因子進行分析，反饋到下一輪的生產(chǎn)中，從而實現(xiàn)更精準的管理，獲得更優(yōu)質的產(chǎn)品。

物聯(lián)網(wǎng)智能溫室技術的發(fā)展與優(yōu)勢

據(jù)悉，物聯(lián)網(wǎng)溫室項目建設內容來源于北京市農(nóng)業(yè)機械研究所和北京京鵬科技股份有限公司承擔的國家863項目《植物工廠化生產(chǎn)低碳設施與裝備的研究》，以及市科委“十二五”重點課題《盆花生產(chǎn)關鍵技術和裝備的研發(fā)示范》，重點進行低碳物聯(lián)網(wǎng)溫室的建筑結構、配套系統(tǒng)、新能源與工廠化裝備高度技術集成與創(chuàng)新，在示范溫室中進行果菜、花卉、草莓和種苗的試驗、展示與生產(chǎn)。京鵬科技公司已經(jīng)在通州京鵬現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技成果展示園成功完成物聯(lián)網(wǎng)溫室項目。

溫室應用物聯(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)溫室管理的高效和精準。對于規(guī)模化的溫室設施而言，如果借助人工來調控溫室內的環(huán)境條件，需要大量人手和時間，而且存在難以避免的人工誤差。如果應用物聯(lián)網(wǎng)技術，就只需點擊鼠標，在最短的時間里完成人工操作，而且非常嚴謹，這也是業(yè)內看好物聯(lián)網(wǎng)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中應用的重要原因。

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術普及應用，普通用戶可以通過計算機或手機隨時接收各種實時采集的精確傳感器數(shù)據(jù)，還可以通過遙控溫室內的視頻傳感器，觀察溫室的全面情況。產(chǎn)品出圃后，可以由對應的條形碼，隨時檢索到其流通過程。業(yè)界普遍認為，物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)業(yè)智能監(jiān)控系統(tǒng)將在設施農(nóng)業(yè)中得到更廣泛應用。^[1]

清華大學推出智能手機應用軟件：智能溫室，用于溫室的遠程查看和控制。