设施园艺物联网应用

设施园艺物联网应用（精选8篇）

1.设施园艺物联网应用 篇一

蔬菜生产中无土栽培基质的研究进展

园艺领域郭江云（411051005）

摘要:综述了国内外无上栽培基质的研究与利用现状，就基质研究利用的前景进行展望，并提出了基质研究的建议。

关键词: 蔬菜；无上栽培；基质；进展

无土栽培在我国的研究起步较晚，20世纪80年代初开始应用于蔬菜生产。无土栽培基质是能为植物提供稳定协调的水、气、肥结构的生长介质。它除了支持、固定植株外，更重要的充当养分和水分的载体，使来自营养液的养分、水分得以中转，植物根系从中按需选择吸收。基质是无土栽培的基础与核心，囚此，基质的的研究也反映了无土栽培的水平。目前该技术从农作物生产扩展到了一些园林观赏植物的栽培中，起到了提高产量、增进品质、减少上传病害、净化栽培环境的效果，并且扩大了观赏植物的栽培范围。

1栽培基质研究的历史

栽培基质的研究史实际上也是固体基质栽培的发展史，可以追溯至19世纪中叶早期的植物价养学家和植物生理学家进行的植物矿质营养生理研究。但真正开始于J.Boussingault.Salm(1851-1856年)，发展始于1970年丹麦Grodan公司开发的岩棉(Rockw ool)栽培技术和1973年英国温室作物研究所的NFT技术。最早的栽培基质是砂砾:Salm-Horst-mar(1871年)用石英、河沙、水晶、碎瓷、纯碳酸钙、硅酸以及活性炭作为燕麦的生根基质。随后Hall(1914)用不同级别的沙、粉粒、高岭土栽培羽扇豆和大麦，蚌石被woodcock(1946)用来作为兰花的栽培基质等；作为无上栽培的基质很快扩展到石砾、陶粒、珍珠岩、岩棉、海绵(尿醛)、硅胶、碱交换物(离子交换树脂)如斑脱土、沸石、酚醛泡沫(泡沫塑料)，炉渣及合成的树脂材料等，泥炭、锯末、树皮、稻壳、椰壳和混合基质。

期间对基质的作用、各类基质的优缺点、应用技术等进行了研究，科学家们就不同基质理化性状进行评价[2-3]。荒木(1975)研究了集中基质的主要理化性状[4]。De Boodt and Verdonck(1983)就树皮、软木屑、椰子纤维、污泥、垃圾等配比作了报逍

[5]。N icile De Rouin等(1988)从基质的孔隙度、pH值、可利用水量、产量、养分平衡性等方面对几种混合基质进行了评价，并推荐了各种基质的栽培技术[6]。Prasad M and Maher MJ(1993)报道了泥炭的各种理化性质和栽培技术[7]。该阶段的 1

研究侧重于基质理化性状、基质与植物价养供应关系、基质栽培技术、基质与养分和水分的及空气利用关系、基质的混合等[8-12]。

在国内，对栽培基质的研究报道不少，基质研究尚未达到实用阶段，对基质的研究仅停留在各种基质的比较选用上。例如，王军等以甘蔗洽和树皮等结合黄心土和珍珠岩作为按树扦插的轻烈基质；于莉等通过分析6种基质配方对1年生侧柏容器育苗生长的影响，筛选出适宜1年生侧柏容器育苗的基质配方。而对基质的结构(颗粒粒径、形状、孔隙度)结构的保持，水分、养分的运移及配套的价养液管理技术等关键要素尚缺乏系统的研究。蔬菜生产中的无土栽培基质

2.1疏菜栽培基质的成分

基质的来源可用作栽培基质的材料非常之多有的是变废为宝，这主要对有机基质而言（木材工业树皮、木屑；纺织业业麻、残余羊毛、废棉花；生物工业鸡粪、猪粪、、户粪;食品工业豆类碎片、果实残渣、咖啡渣等；烟草渣、造纸业树皮、废纸浆、有机废渣、芦苇末等)；有的是矿物质高温膨化而成；有的则直接来自于矿物质。

2.2 应用于蔬菜生产环保型无土栽培

发展无污染、安全、优质、营养的绿色蔬菜生产是社会和经济发展的需要，也是维护人类健康，保护环境，发展持续农业的当务之急。当前可采用有机环保型基质栽培生产洁净扰质高档新鲜、高产的蔬菜产品，可用于反季节和长季节的栽培。

在蔬菜的生产中基质的筛选是研制环保型合理基质配方的一个很重要的环节，它直接关系到能否生产出合格的无公害蔬菜。赵亮等对黄瓜无上栽培基质进行了筛选，发现煤渣,蜂石保湿性好，定植后利于快速缓苗，锯末保温较好，但升温慢。李国景等分析比较了芦苇、松木、椰子壳基质使用前的物理和化学特性，并通过栽培樱桃番茄(品种EVITA)的试验，与椰子壳基质和海绵基质栽培性能进行了比较研究，结果表明，芦苇可作为很有应用价值的环保型有机基质在生产中推广与应用。而且芦苇生长适应性好，分布广泛，来源充足，基质生产成木低等特点，而显示出很好的应用前景。寿伟松等研究表明，芦苇渣+珍珠岩，木屑+炭化稻壳这2种混合基质(组分体积比均为1 : 1)栽培的番茄产量比对照草炭明显提高，是较为理想的环保型无上栽培基质，生产上可代替泥炭。陈双臣等试验利用腐熟玉米秸、麦秸、菇渣或锯末等有机肥为有机化栽培的原料进行番茄的栽培，得出这些环保型有机基质处理较上壤对照番茄植株

根墓川一的发展史为协调。

李萍萍等研究了造纸工业生产的有机废渣芦苇末经发酵用作平菇培养基质，平菇产量提高，成本降低，净产值增加，具有明显的经济和生态效益。张时等研究表明，用苹果渣作培养料生产蘑菇，不仅成本低，口味好，而且产量高，效益佳，是利用苹果生产酒品软料等副产物的有效途径，还可解决因缺乏棉籽壳而不能生产蘑菇的问题。

随着食用菌生产的发展，每年蘑菇的生产量都在增加，必然造成大量废弃生菇渣的堆放，对环境造成较大的污染，而把废弃生菇渣进行发酵合成有机基质，变废为宝，不仅可以减少废弃菇渣对环境的污染，也可以进行育苗和绿色蔬菜的生产。

2.3 蔬菜无土栽培基质的选择标准

优质无土栽培基质要能为疏菜生长提供稳定、协调的水、肥、气、热根际环境，具有支持锚定植物、保持水分和透气的作用。有机栽培基质还具有缓冲作用，可以使根际环境保持相对稳定，使作物正常生长。无土栽培基质的物理化学性质和生物稳定性都要达到一定要求。优良的基质在物理性质上，固、液、气三相比例适当，容重为0.1-0.8g/cm3，总孔隙度在75%以上，大小孔隙比在0.5左右；化学性质上，阳离子交换量(CEC)大，基质保肥性好，pH值在6.5-7.0之间，并具有一定的缓冲能力，具一定的C/N比以维持栽培过程中基质的生物稳定性。此外，还应考虑取材容易、营养全面、肥效持久、不含杂质、不带病菌，没有异味和臭味，重量轻，具有较强的吸水和保水能力，价格低廉，调制和配制简单。

3对基质研究的展望与建议

对基质研究目的在于以成熟的产品、简便易行的使用和管理技术支持无土基质栽培。预计未来无土基质栽培将在我国得到较快发展，基质将逐渐形成市场。目前国内园艺设施旱现口光温室、塑料大棚、自控温室等多种并存局面。决定基质的研究要适应不同设施档次、不同地域、不同园艺植物的要求，以成本低、效果好、管理方便为标准，开发上应该基质和营养液配套，并实行联合推广。

下一步，无上栽培基质研究的重点:一是主要用基质的适宜理化性质参数研究。二是基质生产工艺研究即如何按标准参数控制基质结构的形成技术，这种技术要适应标准化、规模化、工厂化生产的需要。三是基质栽培，根际营养的研究。四是基质的水肥管理技术研究如营养液的配制技术(包括配方)，灌溉技术(频率、灌溉量)，监测

调整技术(植株、价养液回收液的监测调整)，设施价养诊断技术，适合滴灌的园艺用肥料(高浓、全溶复合肥)的研制等五是低成本的无害化利用有机废弃物生产有机基质新工艺的研究。

参考文献：

[1]苏平.无土栽培基质的研究进展.中国林副特产[J].2010(6):97-98.[2]张冬梅,史正军.不同营养基质理化特性及应用效果及应用效果研究[J].华北农学报,2005,20: 139-141.[3]刘晓红, 戴思兰.观赏植物无上栽培的研究进展[J].太原科技.2007(6):20-21.[4]康红梅, 张启翔等.栽培基质的研究进展[J].土壤通报.2005,36(1):124-126.[5]王文杰.无土栽培基质的研究进展与展望[J].中国农技推广.2009(6):38-39.[5]谢小玉,邹志荣等.中国蔬菜无土栽培基质研究进展[J].园艺园林科学2005(6): 280-283.

2.设施园艺物联网应用 篇二

关键词：物联网,建筑消防设施,管理

随着我国经济建设和城市化进程的进一步推进, 各种高层、大体量建筑大量涌现。这些建筑内往往人员密集、财产物资集中, 火灾发生的几率、损失以及荷载都相对较大。火灾发生时, 如果仅仅依靠消防队接警出动或建筑内人员人工灭火的方式是不能及时有效的控制火灾。针对这种情况, 大部分建筑都安装了消火栓系统、火灾报警系统以及喷淋系统等消防设施, 这些设施使得建筑物抵御火灾的能力显著提高。如何借助物联网技术, 提高各种高层、大体量建筑中消防设施管理的智能化, 有效提高火灾防控能力, 是消防安全监督管理工作中的新课题。本文就物联网技术在建筑消防设施管理中的实施和应用进行了讨论研究。

1 物联网技术概述

物联网也称传感网, 它是在互联网的基础上, 将用户端扩展并延伸到物品与物品之间, 并进行通信和信息交换的网络概念。物联网将物理世界与信息世界连接起来, 利用射频识别、红外传感器、激光扫描器以及全球定位系统等信息传感设备, 获取物品的温度、标志、位置等物理量, 然后通过一些简单的处理、运算, 提取出有用的信息并进行加工, 按照一定的协议连接到互联网上, 进行通讯和交换, 实现智能识别、跟踪、定位、监控管理等功能。

物联网主要由三部分组成:传感网络、传输网络以及应用网络。通过物联网技术可以实现任何时间、任何地点的物与物之间的通讯。物联网将物理世界与虚拟世界进行结合, 就必须要求物理世界中的事物产生能够在虚拟世界中传输的数字信号, 这就要利用各种感知设备, 将现实的物体作为唯一的标志, 使物体智能化, 从而实现物联网技术。

2 物联网在消防中的运用实施

物联网技术在消防工作中的实施使得建筑消防设施的管理和监控变得更加智能。建筑消防设施的正常使用, 对于火灾的预防和扑救有着至关重要的作用。物联网技术可以实现对消防设施的全动态智能监控, 在消火栓、火灾自动报警系统以及喷淋系统的探测器等重要的位置设置简单的通信设备, 通过传感器定期的向消防中心传送信息, 消防人员通过电脑等设备实时查询建筑内的消防设施的压力、流量以及储水量等运行数据, 同时, 对消防供水系统及设备进行联网监控, 采集附近消防水源的位置信息。当发生火灾时, 能够及时启动建筑内的自动消防设施进行火灾控制和人员疏散, 同时, 指挥消防人员和作战车辆在最短的时间内实施有效灭火。通过在建筑疏散通道内设置的通信传感器, 消防中心可以利用视频监控设备监控安全通道的可用性。

自动消防设施的设置, 有效提高了建筑火灾的防控能力。在曰常的维护管理中, 人们往往注重自动消防设施的运用, 却忽略了对消防设备的管理及维护保养, 导致消防设备带病工作。当火灾发生时, 自动设备不能正常工作, 导致错过最佳的灭火时机, 最后造成火灾损失的扩大。避免上述情况的出现, 这就需要建立一个有效的城市建筑消防设施的远程实时监控系统, 监控各建筑内的消防安全情况, 保证消防设施的正常运行, 防止火灾损失扩大。而物联网技术的应用, 有效的解决了这一难题, 通过网络的实时性, 在最短时间内, 对建筑物内的情况做出判断并传输到消防控制中心, 当发生火灾时, 在最短的时间内, 将火灾控制并消灭在初起阶段, 减少火灾带来的损失, 现在许多城市开展的自动消防设施远程监控联网系统, 就是物联网技术消防设施管理上的有效探索。

3 物联网技术在消防管理中的作用

物联网技术在建筑消防设施管理上的应用, 既提高了单位的消防安全管理水平, 也可以增强全社会防控火灾的能力。物联网技术可以避免一些联网单位随意关闭火灾自动报警系统的情况, 还可以通过实时的监控, 及时督促物业管理单位对出现故障的消防设施进行维护保养, 提高预防火灾、扑救火灾的能力。物联网技术在消防安全领域的应用, 可以有效提高政府部门的公共消防服务水平和消防的社会化管理水平, 其研发和使用实现了社会单位消防安全的集中化、网络化管理, 通过自动火灾报警系统与网络监控相结合, 实时掌握消防设施的运行情况, 当发生火灾时, 能及时掌握火灾现场的设施及通道情况, 采取快捷、有效的措施, 将人员伤亡和财产损失降到最低。

4 总结

物联网技术在建筑消防设施上的应用, 实现了对消防设施的智能化管理, 对于提高消防管理水平、改变传统的消防管理模式以及增加消防设施的可靠性、安全性有着很重要的作用。随着物联网技术的不断发展以及在消防领域试点工作的不断推进, 其必然会给建筑消防设施的管理工作带来巨大的变革, 对于建筑消防设施的监督效率以及消防设施的远程实时管理效率上都会有很大的提高。

参考文献

[1]施磊.物联网技术在消火栓维护和管理上的应用[J].灭火与应急救援, 2012, (4) :85-88.

[2]汤敏, 廖仕东.物联网技术的发展及其应用[J].中小企业管理与科技 (上旬刊) , 2011 (11) :289.

3.设施园艺物联网应用 篇三

关键词 设施农业；物联网技术；现状；发展趋势

中图分类号：S316；TP391.44；TN929.5 文献标志码：C 文章编号：1673-890X（2014）11-0-2

设施农业是集种植、农业装备等多领域为一体的系统工程，是在人为可控环境下进行的高效农业生产方式的一种。它是采用特定结构设施、改善或创造局部环境，在一定程度上摆脱了对自然环境的依赖而进行有效生产的农业，是典型的生态环境系统，具有经济、社会和生态综合效益。目前，是世界各国用以提供农产品的主要技术措施[1]。我国设施农业研究始于20 世纪 80 年代后期，经过几十年的发展，到2012年我国设施农业面积达到了386.4万hm?，农业部规划2020年我国设施农业面积将达到500万hm? [2]，尽管取得了一点成绩，但与设施农业起步较早、发展较快的国家相比差距仍然较大，主要表现在：结构设计简单，抗御自然灾害的能力相对较弱；机械化生产比重较小，生产效率低；设施农业管理技术不配套、缺乏量化指标造成大量人力、财力的浪费；在技术应用和生产上存在不规范性操作，致使设施农业没有发挥其最大的效益。

1 物联网技术发展以及在设施农业中的应用现状

最近几年，随着微电子、计算机网络信息技术在各个领域的崛起，以互联网为基础的“物联网”技术正在兴起。1995年，比尔盖茨在《未来之路》中提及过物联网的概念，业界认为，“物联网”是继计算机、移动通信网与互联网之后，被业界称之为第三次信息技术革命[3]。“物联网” 已经成为未来高科技领域国际竞争的热点，尤其是欧美等发达国家纷纷将物联网应用于农业研究。目前，物联网技术在设施农业中的应用主要是通过使用无线传感器网络有效掌握设施内环境信息，进行人工干预，有效控制作物生长，达到生产预期效果。因此，设施农业中的物联网技术将朝着自动化、智能化、便捷化和网络化方向迅速发展完善，它也将成为拉动科技创新，促进社会经济增长不可缺少的一部分[4]。

20世纪末，我国中科院在传感网的研究方面取得了一些科研成果，并进行了规模性应用。2009 年 8 月， 温家宝总理曾经提出建立中国传感信息中心的战略设想，为发展 “农业物联网” 提供了机遇。党中央、国务院在“十二五”时期规划中，明确了我国未来设施农业发展方向是基本实现农机化[5]，这为物联网技术在设施农业的应用与发展提供了大好的机遇。

1.1 设施农业基础设施落后

我国设施农业按形式基本上分为连栋温室、日光温室、塑料大棚、小拱棚（遮阳棚）四类，设施结构陈旧老化比较严重，由于设施农业生产环境相对封闭，因此，设施农业生产中存在水肥灌溉、土壤连作障碍等问题，高温、高湿的环境，给病菌的繁殖和害虫的生长提供了有利的环境条件，这不仅造成了大量水肥、农药等资源浪费，也降低了农产品的品质和产量。因此，改善和提高我国设施农业技术装备，是满足作物良好的生长环境必不可少的条件之一。

1.2 加快技术研发步伐，提高科技含量

根据设施农业总体状况和实际生产需要，找准设施农业技术方向，不断增强配套能力，包括育苗播种机械、耕作收获机械、灌溉施肥植保机械、传感执行机械、加温通风设备、预冷储藏设备、包装分级机械、运输机械、基质消毒设备等实现关键技术的突破；并且根据不同的设施结构类型进行标准细化，规范其栽培标准、设施环境标准、土壤特性演变、肥水管理、专用品种的选育等多个方面的系统研究，形成完整的栽培技术体系。

2 设施农业物联网技术发展趋势

21世纪是信息化科技飞速发展时期，我国农业正处于这个关键的时期，农业物联网的发展为推动传统产业改造升级提供了巨大的动力，随着互联网技术的成熟和普及，要想使“电脑上种地”的愿望可以实现，就必须加快网络信息化技术发展的步伐，为现代设施农业发展提供必要的基础。

2.1 传感器种类繁多，功能相近，将向细化其发功能的方向发展

目前，应用的传感器产品都能够达到对环境监测的目的，并能够形成简单的系统，但是功能不完整，扩展性和升级能力相对较差，性价比不高，没有取得较好的推广效果。无线传感器技术的发展使农业传感器将朝着微型化、低功耗、高可靠性的方向发展，能否降低构建传感器网络的成本，降低传感器的功耗，延长传感器网络的生命周期是传感器网络能否在农业中得到广泛应用的关键。同时，发展可靠性高的更为先进的身份识别技术以及设施与机械化技术的功能定位，引进精准农业技术、智能化技术、物联网技术等高新技术，提高设施农业机械化、自动化、信息化水平。

2.2 网络传输管理系统建设滞后，无线通信技术将获广泛应用

设施农业物联网技术需要一个稳定性、经济性和通用性上均衡发展的管理系统或管理平台，设施农业综合管理系统大多还处于试验研究阶段，价格昂贵，真正能够大面积推广的产品还很少。此外，如何提高传感器网络的可靠性也将是研究的重心。现有无线传感器网络空间范围查询处理算法能量消耗较大，且当节点失效时查询处理过程易被中断，无法返回查询结果。wifi技术因其组网灵活、易维护、易拓展和丰富的配套设备等优势将在设施农业中得到更广泛的应用；同时，通过对农作物温室内的温度、湿度信号以及光照、土壤温度、土壤含水量、二氧化碳浓度、叶面湿度、露点温度等环境参数进行实时采集，自动控制指定设备。同时在设施现场布置摄像头等监控设备， 用户通过电脑或G4手机实时采集视频信号， 收集设施内生长环境数据进行分析，从而达到远程控制智能调节指定设备，为作物生长信息实现自动监测、自动控制和智能化管理提供科学依据。

2.3 人才匮乏，技术不完善，应用推广范围较小

农业物联网的建设需要国家鼓励和加大对物联网的物资投资和人才投资，给予资金技术支持；需要国家加强农业物联网专门人才的培养，提高他们的创新能力以及应用能力；需要专业的设施农业物联网技术服务。各物联网设备开发企业，围绕这个平台和标准，开发相应的配套产品设备，不再投入大量精力开发基础的软硬件，可以节省人力、物力，增加设施农业物联网技术的产品种类，加快设施农业物联网综合技术的推广应用。

3 结语

设施农业物联网技术作为多种学科技术的综合应用，融合了现代的传感技术、自动化、智能化通讯技术、计算机技术以及植物科学等多种技术，通过物联网技术的应用，把所有的技术联系在一起，从而达到对农作物生长进行精细化管理，有效降低农业成本，提高农业生产效率，加强环境保护，促进农业发展的信息化、标准化、智能化。

参考文献

[1]高峰，俞立，卢尚琼，等.国外设施农业的现状及发展趋势[J].浙江林学院学报，2009，26（2）：279 -285.

[2]朱德文，陈永生，程三六.我国设施农业发展存在的问题与对策研究[J].农业装备技术，2007，33（1）：5-7.

[3]闫敏杰，夏宁，万忠，等.物联网在现代农业中的应用[J].中国农学通，2011，27（8）：464-467

[4]姚世凤，冯春贵，贺园园，等.物联网在农业领域的应用[J].农机化研究，2011（7）：190-193.

[5]农业部办公厅.农业部办公厅关于印发全国农业机械化专项发展规划的通知-全国设施农业发展“十二五”规划（2011-2015年）[Z].2011.

4.高级设施园艺课程论文 篇四

摘要.............................1

关键词.........................1

1.大棚内灌溉系统技术要求..................1

1.1灌溉要求.....................1

1.2 控制要求....................1

2.大棚内灌溉系统的种类与形式.................1

2.1滴灌......................1

2.2微喷灌.........................1

2.4雾灌......................2

3.大棚内灌溉系统的组成......................2

3.1压力水源.....................2

3.2首部过滤器........................2

3.3输水管网.....................2

3.4田间首部.....................2

3.5灌水器.........................2

4.大棚内灌溉系统的设计、安装、管理...................2

4.1滴灌配套设备的主要性能指标....................2

4.2滴灌系统的规划设计，施工安装和应用管理..........3

参考文献............................4

大棚内灌溉系统的设计、安装及管理

王晓辉果树学***

摘要：随着人们生活水平的不断提高, 反季节蔬菜的需求量越来越大,大棚 的使用也更加普及，大棚内的灌溉系统就显得尤为重要，笔者通过对大棚灌溉技术的分析, 通过查阅相关文献资料, 总结了大棚内灌溉系统的设计、安装、管理等, 从而为蔬菜的生长提供适宜的水、肥等生态环境, 实现温室大棚内蔬菜的优质高产。

关键词：大棚；灌溉系统；设计；安装；管理

近年来利用大棚种植蔬菜的面积迅猛增加。由于大棚内的种植环境较田间的种植环境发生了变化, 要求蔬菜的栽培、施肥、灌溉等措施也随之变化。大棚内高温高湿或低温高湿, 都容易引起病虫害的的发生和蔓延, 必须采取合理的灌溉措施加以调控, 以利于蔬菜的稳产和高产。

1.大棚内灌溉系统技术要求

1.1灌溉要求

大棚蔬菜采用喷灌、喷雾、滴灌三种灌溉方式，灌溉时间可根据实际需要灵活选择，灌溉系统要求采用自动控制，按需要开关各种植区的供水阀，达到既节省人力和节水节电，又使灌溉时间控制准确，提高灌溉质量。

1.2 控制要求

①手动和自动控制功能。考虑到系统的可靠性、灵活性和经济性，要求系统有手动和自动两种控制功能。

②其它要求。遇到阴雨天停止灌溉。

2.大棚内灌溉系统的种类与形式

大棚内灌溉系统分为固定式、移动式和半移动式。固定式灌溉系统的各部分都是固定不动的，干管和支管一般都埋在地下，毛管有的埋在地下，有的放在地面上或悬挂在支架上。移动式灌溉系统除了水源之外整个系统都是可以移动的。半移动式灌溉系统，介于以上两者之间，多数情况下控制首部的干管及支管是固定的，而毛管及灌水器是可以移动的，每次灌水只要移动毛管就可以了。

2.1滴灌

又称滴水灌溉，是通过非常小的滴头或滴水带，把水一滴一滴地均匀而缓慢地滴在作物根部的土壤中。滴灌工作压力一般为50—150kPa。

2.2微喷灌

是用很小的喷头（微喷头）将水喷洒在土壤表面上。喷头的工作压力与滴头差不多，但它是在空中消散水流的能量。

2.3渗灌

是通过埋在土壤表面以下的渗灌管或渗头等将水灌到土中，这种灌溉方法灌水器不会影响耕作，且灌水不易蒸发。

2.4雾灌

又称为弥雾灌溉，与微喷相似，也是用喷头喷水的，只是工作压力较高，因此，从微喷头喷出的水滴极细而形成水雾，雾灌可调节空气湿度。

3.大棚内灌溉系统的组成灌溉系统一般包括有压力水源、首部过滤器、干支线输水管网、田间首部和灌水器等。

3.1压力水源

压力水源主要由水源、水泵、压力灌等部分组成，系统提供设计要求的压力和水量。

3.2首部过滤器

首部过滤器主要由离心过滤器和网式过滤器组成。其作用是过滤灌溉水中所有的可能堵塞管路、滴头的各种污物，保证系统安全运行。

①离心过滤器主要用于含沙井水等水流的初级过滤。由过滤和储污筒组成。其原理是：通过水流在过滤筒内作旋转运动时产生的离心力，将水中比重大的泥沙颗粒抛向外缘，再靠重力使泥沙沉入下面的储污筒中，从而达到过滤的目的。过滤后的清水则由上部的出水管进入管道。

②网式过滤器主要由进水口、滤网、出水口的排污口组成。经不锈钢滤网过滤，过滤后的净水从滤芯内由出水口流入输水管网。网式过滤器在首部一般与离心过滤器组合使用。

3.3输水管网

主要由干管、支管和各种管件及必要的流量、压力调节装置组成。干支线由不同规格的PE或PVC塑料管组成。每种规格的管材都配有相应的接头、堵头、三通、弯头及旁通等连接件，其作用是把灌溉水或化肥溶液输送到田间。

3.4田间首部

主要由施肥专用阀、施肥灌和田间过滤器及快速连接装置等组成。施肥灌必须安装过滤器，以免未完全溶解的化肥渣堵塞灌溉设施。

3.5灌水器

灌水器的作用是将水管的有压水源按作物的需求分配到作物的根部土壤中。不同的灌溉方法用不同的灌水器，滴灌的灌水器是滴头，微喷的灌水器是微喷头，渗灌的灌水器是渗灌管。

4.大棚内灌溉系统的设计、安装、管理

大棚内不同灌溉系统设计方案均不相同，本文以最常用灌溉方式-滴灌为例介绍灌溉系统的设计、安装和管理。

4.1滴灌配套设备的主要性能指标

4.1.1滴水器

我们研制出在国内具有先进性的大流量系列孔口滴头和滴灌双壁管，选用辽宁和北京生产的单壁管，较好地解决了滴灌易堵塞的难题。主要特点①抗堵塞，②用料省，造价低，③节能安垒,④运输、施工方便。主要性能指标：单内孔(或外孔组)流量Q与输水管内的压力H关系式Q=1.53,1H(Q=L/h，H=m)。工作压力为50Kpa，爆破压力为200Kpa，制造偏差系数Cv<0.06。

4.1.2大流量系列孔口滴头

有5种规格的大流量孔口滴头，能适应不同土壤和大棚、温室各类蔬菜的灌水，主要特点：① 结构简单，滴水均匀，5种规格可互相组合，② 抗堵塞，抗老化性能好，一旦发生堵塞，易排出；③体积小，重量轻，价格低，易安装。主要性能指标：5种滴头翩造偏差系数平均为Cv：0.067，制造质量属良好水平。5种滴头的等披长度分别为0．177m~0．134m；0．096m。

4.1.3过滤器

我们对生活上用的过滤器进行选型、改造、组装，使其成为农用过滤器。①PLT型过滤器。过流量3．4m/b，成本约80元，可配套供1～ 2亩棚用。②cL一1型过滤器。过流量为1．5m/h，成本约25元，可用于施肥泵或小面积无土栽培。③wY型组装过滤器。成本约40元。可配套供一棚(一亩)或几个棚共用。

4.1.4滴灌注肥泵

选用推拉泵和微型电泵将液体化肥注入滴灌系统，成本低，便于整体移动，适宜农村生产责任制。①人力推拉注肥泵。组装一台约100元，既能整体移动，又可喷洒农药，抽水，一机多用。②微型电动注肥泵。每亩一次追化肥20kg，半小时内能将化肥溶液注入输水管内，随水施入膜下作物根部。

4.2滴灌系统的规划设计，施工安装和应用管理

4.2.1滴灌系统的规划设计

滴灌系统由水源、干管、支管、毛管(或单、双壁管)和滴头组成。大棚温室一般在城镇附近，水源多为井水，要求水质清、不含砂、无污染。首部枢纽由加压泵、过滤器、阀门、压力表、水表等专用设备组成，干，支管承担输水，配水，埋入地下40延米处，棚内输水管、毛管，滴头则担负把水分配给每一株作物。大棚滴灌系统不论规模大小，都要做好垒面规划和正确设计，以求充分发挥其经济披益。在进行总体规划时，根据城镇大小，能源条件，不同蔬菜及群众的经济实力，园地制宜，统筹安排，立足当前，兼顾长远的原则。如球潦工程，最好和村民饮水工程、工副业用水相结合，作到一水多用，促进多种产业共同发展。

大棚滴灌系统的设计与其它灌溉系统的翌锌基本相目，较大的滴灌系统应按设计程序，参照有关规范和设计方法(如“灌溉工程技术指南)进行详细的计算，得出管网系统的总压力，总流量和各级管道的直径、压力、流量及首都机泵的经济合理匹配。大棚水源工程与村民饮水相结合时，首先要求大棚用水高

峰期与村民饮水不发生矛盾。保证滴灌的工作压力不低于100Kpa/s。按有关公式从田间末级管道算起，得出各级管道的管径、压力及首部机泵的匹配。

4.2.2大棚滴灌系统的安装

大棚滴灌系统的枢纽，干、支输配水管网部分的安装，可按照灌溉系统施工安装规范进行。现将棚内输水管、毛管(单、双壁管)的布置与过滤器、施肥泵的安装作简要说明棚内输水管(D=25-40mm)、毛管(D=iO-12mm)有两种布置方式，一种是选用毛管、滴头，棚内横向种植，输水管纵向铺放在棚的当中，毛管横向铺放在两行当中地膜下。便于田间管理和采收，但多用4／5输水管。另一种是选用滴灌双壁管(或单壁管)，棚内纵向种植，输水管横向铺放在棚的一头，双壁管顺棚纵向铺放在两行兰j中地膜下。节省输水管，但不便于田问管理和采收 安装时棚内输水管先与支管接通，装上过滤器。在过滤器进水口一端打一孔，装上10ram毛管与注肥泵连通，以便施液体化疆。毛管和单、双壁l用≠1 0，12，l5，25三通，或 40×25×40变径三通与输水管连通。滴头间距为25cm，安装滴头时，：色管前半部安出水量为lOL／h的滴头，后半部安装出水量为15~20L／h的滴头，使垒棚滴水均匀一致

4.2.3大棚滴灌设备的管理

管好滴灌设备是充分发挥效益的关键。对规模较大的滴灌系统，首先是培训管理人员，建立专门管理机构，制定出切实可行的规章制度，确定专人管理 承包户，专业户的滴灌设备一般都有个人管理。管理人员要经常检查滴水系统的水源，首部枢纽，各级管路，闸阀和田间配水设备是否能保持良好的技术状态，做到随时都能正常运行。管理人员要傲到，定期清洗过滤器，防止滴水器堵塞，发现棚内输水管、毛管被损坏，应及时修复一旦发现滴水器堵塞时，应立即排除。

当前，随着电气信息技术在节水灌溉工程中的应用，发达国家成功开发了一系列用途广泛、功能极强的灌溉控制器，但价格也很昂贵。我国水资源短缺，针对我国蔬菜大棚的浇水灌溉供水系统存在着用水量较大和自动控制水平较低等问题，采用合理的大棚灌溉系统可带来巨大的社会效益。

（全文共3400字）

参考文献：

[1] 张兵．智能化节水灌溉控制系统的设计与研究ED3．镇江：江苏大学，2003．

[2] 钟肇新，范建东．可编程控制器原理及应用[M]．广州：华南理工大学出版社，2004．

5.设施园艺学教学大纲 篇五

学时：54

一、课程性质

设施园艺学是中等职业学校涉农专业必修课程，是园艺类专业的必修课。

二、教学目的和要求

1．了解设施园艺及设施园艺学的基本概念和特点，了解设施园艺产业在农业及农业现代化中的地位及作用，了解国内外设施园艺发展概况和趋势。

2．学习设施园艺的生理生态基础理论，掌握主要园艺栽培设施的结构与性能，掌握覆盖材料的种类与性能；能够灵活运用设施园艺的基本理论，能够因地制宜选用合适的设施类型和覆盖材料。3．了解设施环境特性，掌握设施环境调控技术；了解设施作物生育特性，掌握设施育苗技术和主要园艺作物设施栽培技术。4．了解设施园艺新技术，掌握设施园艺发展的新成果、新动态和新理念。

三、课程内容改革

1．课时：《设施园艺学》课程总课时54，其中理论教学42学时、实验教学2学时。

2．内容：依据植物生产类专业特点，删除了原课程中“园艺设施的设计与施工”的内容，增加了以学生自修为主的“设施作物生理生态”基础理论；课程努力做到理论联系实际，遵循高起点，先进、实用，体现“新”和“基础”的原则。

3．教学手段：结合课程示意图和图片多的特点，结合使用多媒体教学手段，使学生感受直观，易理解和接受。

4．实验课：严格按照理论教学在前、实验教学在后的原则进行，做到理论联系实际，起到融会贯通的目的。

四、理论教学内容与学时安排 理论教学总课时数：42 第一章绪论（2学时）

第一节设施园艺及其在农业中的地位

一、设施园艺

二、设施园艺业及其在农业中的地位

三、设施园艺学

第二节设施园艺的历史、现状与将来

一、中国设施园艺的发展历史与现状

二、国外设施园艺的发展简史与现况

三、中国设施园艺的发展前景 第三节设施园艺的经营特点

一、我国设施园艺业的经营状况

二、我国设施园艺业的经营特点

第二章设施作物的生理生态（选讲，以自修为主）第一节概述

第二节光合与呼吸生理

一、光合作用与呼吸作用

二、CO2交换速率

三、光强

四、光CO2交换速率曲线

五、CO2浓度

六、温度

七、空气湿度和土壤水分

八、光合器官与非光合器官

九、光合模型 第三节蒸腾作用

一、蒸腾

二、水分

三、叶的蒸腾

四、植株的蒸腾和吸水

五、非均一性问题 第四节生长发育生理

一、设施作物的生长发育及其特点

二、生长生理

三、影响生长的环境条件

四、发育生理

五、设施作物生长发育调节

第五节群体生理生态

一、作物的群体构成

二、群体结构与光能利用率

第三章园艺栽培设施的类型结构与性能（6学时）第一节温室的种类（1学时）

一、中国温室的类型与演变

二、温室的形状类型

三、单屋面玻璃温室

四、单屋面塑料温室

五、双屋面温室

第二节日光温室（2学时）

一、日光温室的主要类型

二、日光温室的合理结构参数

三、日光温室的性能

四、日光温室的应用

第三节现代温室（1学时）

一、现代温室的主要类型

二、现代温室的配套设备与应用 第四节塑料拱棚（2学时）

一、塑料大棚

二、中小拱棚

第五节夏季保护设施（1学时）

一、遮阳网

二、防雨棚

三、防虫棚

第六节简易保护设施（1学时）

一、风障和风障畦

二、阳畦

三、酿热温床与电热温床

四、简易覆盖

第四章覆盖材料的种类和性能（4学时）第一节透明覆盖材料的特性（1学时）

一、光学特性

二、热特性

三、湿度特性

四、耐候性

第二节透明覆盖材料的种类与应用（2学时）

一、塑料薄膜

二、半硬质塑料膜与硬质塑料板

三、玻璃

四、新型多功能覆盖材料

第三节其它覆盖材料（1学时）

一、地膜

二、透气性覆盖材料

第五章设施的环境特性及其调控技术（8学时）第一节光环境特点及其调控（1学时）

一、设施的太阳辐射

二、设施内的光环境特征

三、影响设施光环境的主要因素

四、光环境的调控

第二节 CO2环境及其调控（1学时）

一、设施内的CO2环境

二、CO2浓度与作物光合作用

三、CO2施肥技术

第三节温度环境及其调控（2学时）

一、温室作物对温度的基本要求

二、温室的温度环境特点与热平衡

三、保温与加温

四、降温技术

第四节湿度环境及其调控（1学时）

一、设施内湿度环境特性

二、湿度与设施作物生长发育

三、设施内湿度环境与病虫害发生关系

四、设施湿度环境的调控

第五节设施内气流环境和有害气体（0.5学时）

一、温室内的空气流动与调控

二、温室内有害气体及其排除

第六节连作障碍及其防治（1学时）

一、作物连作障碍产生的原因

二、连作障碍的防治措施

第七节根际环境及其调控（1学时）

一、水分环境

二、温度环境

三、养分环境

四、酸碱环境

五、气体环境

第八节综合环境调控（0.5学时）

一、综合环境调控与变温管理

二、计算机综合环境调控的设备

三、计算机综合环控设备的调节 第六章设施育苗技术（4学时）第一节概述（0.5学时）

第二节种子处理技术（0.5学时）

一、种子处理的意义

二、种子处理技术

第三节穴盘育苗技术（1学时）

一、穴盘育苗及其流程

二、穴盘育苗的关键设备

三、穴盘育苗基质及性能

四、穴盘育苗的营养液配方与管理

五、穴盘苗质量标准

第四节嫁接育苗（1学时）

一、嫁接的意义与现状

二、蔬菜嫁接方法

三、蔬菜嫁接苗的生理特点及管理 第五节扦插育苗（0.5学时）

一、扦插的种类及方法

二、促根剂的使用

三、环境管理与基质

第六节电热育苗（0.5学时）第七章蔬菜设施栽培（6学时）第一节概述（0.5学时）

一、蔬菜设施栽培特点

二、中国设施蔬菜栽培区划

三、设施栽培蔬菜的主要种类

第二节设施栽培方式及茬口类型（0.5学时）

一、设施栽培方式

二、设施栽培的茬口类型

第三节瓜类蔬菜的设施栽培（1学时）

一、黄瓜

二、西葫芦

三、西瓜

四、厚皮甜瓜

第四节茄果类蔬菜设施栽培（1学时）

一、番茄

二、辣椒

三、茄子

第五节草莓设施栽培（1学时）

一、草莓生长发育对环境条件要求

二、设施栽培类型

三、设施栽培主要品种

四、育苗技术

五、设施栽培技术要点

六、采收与贮运

第六节根茎叶菜类蔬菜设施栽培技术（1学时）

一、莴苣

二、西洋芹

三、韭菜

第七节水生蔬菜与野菜的设施栽培（1学时）

一、莲藕

二、茭白

三、芦蒿

四、马兰

第八章花卉设施栽培（4学时）第一节概述（0.5学时）

一、花卉设施栽培的特点与现状

二、设施栽培花卉的种类

第二节切花设施栽培（1.5学时）

一、月季

二、菊花

三、花烛

四、非洲菊

第三节球根花卉设施栽培（1学时）

一、郁金香

二、百合

三、仙客来

四、其它

第四节盆花设施栽培（1学时）

一、中国兰花

二、杜鹃花 三、一品红

四、其它

第九章果树的设施栽培（2学时）第一节概述

一、国内外果树设施栽培的现状

二、果树设施栽培的主要树种与品种

三、果树设施栽培的管理特点 第二节葡萄

一、葡萄的促成栽培

二、葡萄的避雨栽培

三、葡萄的促成兼延后栽培 第三节桃、樱桃和杏设施栽培

一、桃设施栽培

二、樱桃设施栽培

三、杏设施栽培

第十章无土栽培（2学时）第一节无土栽培的发展概况

一、特点

二、历史现况与将来

三、无土栽培的种类及其利用 第二节营养液及其管理

一、营养液的原料及其要求

二、营养液配方

三、营养液配制

四、营养液管理 第三节水培技术

一、营养液膜技术

二、深液流技术

三、浮板毛管技术 第四节基质培技术

一、常用基质的理化性质及其利用

二、基质的消毒与再利用

三、基质配套的滴灌系统

四、岩棉培技术

五、袋培技术

六、有机基质培技术

第十一章设施园艺新技术（4学时）

第一节计算机技术在设施园艺中的应用（1学时）

一、温室环境自动控制系统

二、温室作物生产系统模拟及模型

三、计算机在设施园艺其它方面的应用 第二节组织培养苗生产新技术（1学时）

一、组培苗的生产过程

二、组培苗优点和存在问题

三、培养容器内的环境特点

四、小植株体的生理生态特征

五、组培苗生产新技术 第三节植物工厂（2学时）

一、概况

二、植物工厂的类型与应用

三、植物工厂主要设施与装备

四、植物工厂化生产关键技术

五、经济效益

六、植物工厂与其它封闭式人工生态系统

五、实验教学内容与学时安排 实验教学12学时，选做4个实验。

实验一 园艺栽培设施类型的调查（3学时）

掌握要点 通过对不同园艺栽培设施的实地调查、测量、分析，结合观看影像资掌握本地区主要园艺栽培设施的结构特点、性能及应用，学会园艺设施构件的识别及其合理性的评估。

实验二 塑料大棚的设置（3学时）

掌握要点 了解装配式镀锌钢管大棚的结构和类型，掌握塑料薄膜的熨烫粘接技术运用所学知识，根据当地自然条件和生产要求进行装配式塑料大棚的选型、设置和安装。

实验三 设施内小气候观测（3学时）

掌握要点 通过对几种设施内外温度、湿度、光照等观测，进一步掌握各种设施内小气候的变化规律，学会设施内小气候的观测方法和测定仪器的使用。

实验四 电热温床的设置（3学时）

掌握要点 电热线育苗是按照不同作物、不同生育阶段对温度的需求，用电热线稳定地控制地温、培育壮苗的新技术。能取代传统的冷床育苗，配合塑料大棚，可进行人为控温，供热时间准确，地下温度分布均匀，不受自然条件制约，提高苗床利用率，节省人力、物力，改善作业条件，安全有效，能在较短的期间内育出大量合格幼苗，是蔬菜商品化育苗的一条新途径。通过本实验掌握电热温床的设置方法及注意事项。

实验五 温室果菜的植株调整（3学时）

6.物联网应用分析 篇六

发表时间：2011-2-3 吴浩 来源：万方数据

关键字：无线物联网 无线移动通信 网络应用 物联网 信息化调查找茬投稿收藏评论好文推荐打印社区分享

物联网是继互联网后又一个网络发展重点。无线物联网更是未来发展的主要趋势。该文就物联网的发展和无线物联网应用模型进行了分析。

一、无线移动通信网络

一、无线移动通信网络

1.1 无线移动通信网络主要结构

无线移动通信网络已经发展到3G时代，第三代通信网络不仅能提供语音业务还能提供比较快速的分组多媒体业务。3G网络的框架结构主要有核心网、接入网和无线终端组成如图1所示。

图1：终端组成

目前的无线终端主要是手机、电脑等设备，在未来的物联网中，无线终端会包括更多嵌入芯片的智能设备。接入网主要有RNC设备来实现，RNC主要对手机(等智能终端)接入3G无线网络进行上下行的接入和调控，具体表现在呼叫性处理、无线链路管理、移动性管理和切换机制的实现等。RNC不仅支持传统上的语音功能还要支持数据包传输和连接IP分组交换网桥接功能，未来的RNC平台演进还需要支持IPV4或者IPV6等功能。

核心网主要有电路域(CS)、分组域(PS)、寄存器等组成。电路域主要承载语音呼叫控制、信令处理和接受消息．执行终端到移动交换中心的呼叫路由、语音部分的计费等功能。分组域在以前网络的基础上增加并引进了一些设备功能：主要有GPRS支持节点SGSN和支持网关GGSN等设备组成。它们构建了无线系统网络并提供分组交换业务固定网络间的借口。它们能完成分组业务的会话管理、移动行管理、分组传输交换、用户计费借口提供等功能，并通过一些寄存器对分组用户进行鉴权验证。寄存器比较多主要有：HLR，VLR，AUC等。本地位置寄存器HLR是负责本地用户管理的数据库，数据库中有用户信息，移动终端注册位置信息，还有移动终端的识别号等。访问位置寄存器VLR主要负责访问本地区域的寄存器控制信息。当一个终端进入新的位置区域时，就需要注册，用户就会进入本地的VLR进行注册接纳并交换信息(如位置区信息，移动台标示，移动台漫游号等)。鉴权中心AUC主要验证每个用户的国际移动识别码(IMSI)是否合法，通过HLR向VLR，MSC,SGSN等需要鉴权的网元发送鉴权数据。

移动网络也可以剖为多层平面结构。层面上看主要有分三个平面结构：用户平面，控制平面和传输平面。传输平面主要对链路层数据进行差错控制，对传输层别的信令处理，传输网络层的数据进行承载等功能，这是最基本的数据路径。控制平面主要对应用层协议以及传输这些协议的信令承载。用户平面主要对用户需要的收发信息(包括语音，分组和视频等业务)进行交互和承载，具体平面结构图如图2所示。

图2：具体平面结构图

1.2 无线移动通信网络发展趋势

无线移动通信网络未来发展到LTE长期演进策略．再到后面的4G等，从单纯的语音通信到交互式多媒体和视频业务等。从广义上来讲未来的无线网络具备以下特征：

①方便、高速、统一的无线接入；

②支持多种网络环境，融合多种传输资源，支持各种移动模式；

③基于IP地址的路由分配，支持更多多媒体业务；

④更高的资源利用率，更大的业务容量，更广的融合系统。

随着技术的进一步发展，网络的融合也是未来的趋势。从传输网和业务网，到目前团家提出的“三网融合”这些都将是下一代网络的必然趋势。但网络融合涉及到业务，市场，技术和体制监管等方面的问题，注定需要一个漫长的发展过程。本文为授权转载文章，任何人未经原授权方同意，不得复制、转载、摘编等任何方式进行使用，e-works不承担由此而产生的任何法律责任!如有异议请及时告之，以便进行及时处理。联系方式：editor@e-works.net.cn tel：027-87592219/20/21。

无线移动通信与物联网应用分析

发表时间：2011-2-3 吴浩 来源：万方数据

关键字：无线物联网 无线移动通信 网络应用 物联网 信息化调查找茬投稿收藏评论好文推荐打印社区分享

物联网是继互联网后又一个网络发展重点。无线物联网更是未来发展的主要趋势。该文就物联网的发展和无线物联网应用模型进行了分析。

二、物联网的发展

2.1 物联网的介绍

物联网简单的理解就是把物体通过互联网相互连接，并能相互间进行信息交换和通信的网络。物联网是互联网的延伸和拓展，各种物体通过射频识别系统，红外感应装置，GPS等方式与互联网结合起来而形成的一个巨大智能网络。物联网的核心是利用信息通信技术改变政府、企业和人们的交互方式以提高效率、灵活性和响应速度。把感应器嵌入列全球每个角落，例如电网、交通(铁路、公路、市内交通)等相关的物体上。并利用网络和设备收集的大最数据通过云计箅、数据仓库和人工智能技术作出分析给出解决方案。从国际上看，欧盟、美国、日本等国都十分重视物联网的工作，并且已做了大量研究开发和应用工作。目前中国物联刚发展迅速，基础研发水平领先，物联网产值巨大，各政府也比较重视。目前中国移动和厦门市合作建直物联网示范城市，不仅可以实现手机订票，还可以利用手机监控工地噪声，甚至利用手机实施无线视频智能交通等。但物联网也存在一些发展瓶颈：射频识别技术还不全面，接口协议不统一、计费计算等。2.2 物联网的主体结构

物联网需要对物体可感知，可识别，可控制。根据这一目标设计出的物联网具备以下几个特征：

一、对物体的全面感知，利用RFID、二维码等技术随时随地获取和监控物体的信息。

二、要实现远端识别，必须进行可靠传输。需要通过各种网络和互联网的融合，将物体的信心实时准确的发送出去。

三、可控制必须能对物体进行分析和处理等能力。这就需要智能识别、计算机对数据和信息的实时分析和处理等技术。根据这些要求，目前业界公认为有三个层次：第一层即是用RFID等传感器的感知层；第二层主要对数据进行可靠传输的网络层；第三层是方便用户使用的应用层。如图3所示。

图3：物联网的主体结构

2.2.1 感知层是物联网的基础，利用传感器采集设备信息，利用射频识别技术在一定距离内实现发射和识别，感知层应有感应节点和接入网关组成。在感应节点处有识别器对物体进行检索识别，但在远端用户需要监控感应节点信息时就需要接入网关了，网关把收集到的信息通过传输层进行后台处理，到最后提供给用户使用。

2.2.2 网络层是对传感器采集的信息进行安全无误的传输，并对收集到的信息进行分析处理，并将结果提供给应用层。网络层要有数据库的存储，可靠地传输数据信息，还具备网络管理等功能。说到底网络层就是对感知数据的管理和处理技术：包括传感器采集的数据的存储、查询、分析，比较、挖掘和智能的处理等技术。把物联网比作一个人的话，网络层可以说是整个物联网的“腰”。网络层是物联网中物物相连的重要组成部分，不仪需要识别数据信息，更能智能化的分析处理多功能平台。

2.2.3 应用层是为用户提供丰富的服务功能。用户通过智能终端在应用层上定制需要的服务信息；如查询信息，监控信息、控制信息等。随着物联网的发展，应用层会大大拓展到各行业，给我们带来实实在在的方便。

三、融合无线移动通信技术物联网应用

3.1 无线物联网应用描述

为了方便，人们总习惯用移动的方式与网络连接。无线终端通过无线移动通信网络接入物联网并能实现对目标物体识别，监控和控制等功能，此时的物联网便称之为无线物联网，目前的物联网主要集中在展会区域，通过固定区域放置射频识别器，实现该片区域地智能化，无线物联网还没有真正的大规模的应用。

在未来的无线物联网中，我们利用手机终端访问物联网数据库，查询目标信息。比如利用手机访问特定网址，经过身份验证后，输入产品的电子标签就可以查询所买的超市商品信息。无线物联网也可以用于智能监控，利用手机终端通过通信网络传输可以视频查看目标区域的交通情况，以便选择方便快捷的路线。同样我们可以把该技术用于很多区域：如医院，仓库物流等，实现远程智能监控。另外我们通过无线物联网也可以用手机终端去控制装配有电子标签的家用电器，比如设置空调的开启时间和温度，电视的开启设置等。由上可以看出，无线物联网的应用能真正给我们带来足不出户的方便，是未来物联网的重点发展方向。3.2 无线物联网实施模型

根据上述功能，提出如图4的无线互联网实施模型。

图4：无线互联网实施模型

我们可以清楚地看出整个物联网就是外面的大圈，里面的小圈是互联网，智能终端(手机其中一种)通过核心网接入，而物联网上有许多网络节点，如智能监控、信息查询等。这些节点放置了智能传感器，实时的采集目标物体信息(如放在医院和交通路门进行监控，对超市、银行信息查询等)通过网络层进行传输处理，提供给用户需要的信息。

从上可以看出：要让未来的无线物联网做到畅通无阻，首先要能让移动终端能方便快捷的接入和高速的带宽，这些是无线移动通信网重点发展的方向。其次有无处不在的网络节点，放置我们需要的区域，如超市，医院，仓库等。通过这些节点我们能实时的对目标物体进行监控处理。最后是无处不在的互联网，这也是物联网的核，任何物体是靠互联网连在一起的，通过互联网的连接到才能实现远端监控和处理，才能让物体更智能。

7.设施园艺物联网应用 篇七

设施农业作为现代农业的重要组成部分, 设施农业作为现代农业的重要组成部分, 是近些年以来迅速发展起来的具有高集约化程度的新型农业生产技术。由于设施农业生产具有超时令和反季节生产的特点, 因此, 实施设施农业不仅能够有效的克服我国农业发展过程中资源环境瓶颈制约的问题, 还能够有效的转变我国农业发展的方式以及增强农业的竞争力, 从而有效的提高了我国土地的产出率、资源利用率和劳动生产率。

最初简单的塑料大棚和温室就是设施农业的环境, 目前随着科技的发展正向着具有现代化大型温室和植物工厂发展。环境监测和控制是设施农业生产中应当重点解决的问题, 这是因为在设施农业的生产过程中都是通过构建可控环境来保护农业生产的。传统的控制基础存在智能化程度不高的主要问题, 而在提高设施农业自动化程度上, 物联网技术为其提供了一种有效的手段[1]。

1 物联网的介绍

物联网作为一个信息系统, 主要由感知层、网络层和应用层构成, 其作为一个庞大的社会信息系统工程, 更是一个涉及了国民经济各行各业、社会和生活各个领域无所不包括的庞大产业链。物联网的结构主要包括三部分:第一, 感知层, 通过智能卡、识别码、传感器等采集信息;第二, 网络层, 通过现有的通信网络、互联网以及广电网络用于传输信息;第三, 应用层, 通过分析处理和决策信息实现或完成特定的智能化应用和服务任务, 从而实现物/物、人/物之间的识别与感知而充分发挥智能作用。

我国农业的发展急需要现代化的物质条件进行装备, 用现代经营形式去推进, 用现代发展理念去引领。因此, 物联网的快速发展将会为我国农业发展与世界同步提供一个国际领先的全新平台, 这也将极大的推动传统产业的改造升级[2,3]。

2 物联网设施农业在线管控系统

中国具有地域辽阔、自然灾害频发以及气候条件复杂多变的特点, 中国作为一个农业大国要想解决三农问题, 物联网技术为其提供了一个很好的发展基于。从目前中国现代农业发展的实际需求来看, 如何对农业现场和养殖业以及相应病虫害的各种信息进行实时采集和处理是当前急需解决的问题。物联网在现代农业领域包括监视农作物灌溉情况、土壤气候变更以及大面积的地表检测、温度、降雨量、土壤p H值、畜禽环境状况以及大气等。根据这些检测信息进行科学的预测, 除了能够有效帮助农业减灾抗灾外, 还能通过帮助农民进行科学种植以有效提高农业的综合效益[4,5]。基于物联网的设施农业在线管控系统是利用农业设施设备结合物联网先进技术实现农业生产管理、农产品质量安全监控的系统, 通过此系统实现农业现代化。系统功能具体包括:农作物以及环境信息采集、农业设施设备远程控制、语音/视频现场作业监控与指导、专家远程诊断、一键预警、实时告警、农产品质量安全控制、移动终端监控等。

2.1 体系架构

物联网设施农业在线管控系统体系结构, 如图1所示。

感知层主要用于获取各种传感器数据, 它是物联网设施农业在线管控系统的基础, 但是其核心确实数据感知。感知层的各个节点作为只能传感器节点, 能够自行组网传递到上层网关的接入点, 然后通过网络层, 网关将收集的感应数据提交到应用层进行处理。感知层主要通过部署在农场的各种传感器实时监测农业设施中的地表湿温度、土壤温度湿度、光线强度等, 另外, 通过农业设施控制器还可以对风机、遮阳布、水帘以及灌溉设备等进行控制。

网络层建立在移动网络和互联网之上, 主要传输设施农业的在线管控系统, 主要包括信息存储查询和网络管理等功能。通过互联网和无线网络, 网络层将接收到的感知层数据传输到对应的数据处理中心, 交到应用层进行对应的处理。应用层作为设施农业在线管控系统的上层系统, 主要用于存储、查询、分析、挖掘、理解传感器数据。在应用层中, 最主要的一项技术就是云计算技术。

2.2 系统功能

设施农业在线管控系统主要功能模块如图2所示。

2.2.1 农业生产信息采集

在农场、大棚中布置若干传感器, 用于实时采集空气温度、空气湿度、土壤温度、土壤湿度、二氧化碳、光照、土壤PH值、土壤N (氮) 、P (磷) 、K (钾) 含量、风力等参数。

2.2.2 农业设施设备远程控制

通过无线控制器对设施设备远程控制, 包括制风机、天窗、遮阳布、外遮阳、水帘、灌溉设施等, 真正实现无人智能化作业。

2.2.3 语音/视频现场作业监控与指导

通过农场或者大棚内的无线音视频传感器, 对现场信息实时的监控与作业指导。

2.2.4 专家远程诊断

对大棚或者露天农场的温度、湿度、光照、二氧化碳浓度、风力、土壤PH值等参数进行采集, 并叠加到视频图像上, 进行上传。农业专家可通过视频图像判断农作物生长情况、检查是否有病虫害、大棚的温度湿度是否合适, 并可以检测土壤的PH值等信息, 为现场工作人员提供相应的指导。

2.2.5 一键预警

针对极端气候, 实现一键预警, 即通过控制中心的一个按键, 实现对风机、天窗、遮阳布、外遮阳、水帘、灌溉设施等设施的全面控制。

2.2.6 实时告警与区域定位

通过设定温度、湿度、光照、二氧化碳浓度等环境参数的阈值, 当系统监控到农场或者大棚中的相关环境参数超过预设的数值时, 系统自动向监控中心以及用户手机发送告警信号, 监控人员并可以迅速定位到告警区域。

2.2.7 农产品质量安全控制

为了保证向消费者提供的农产品安全可靠且质量高, 应当将企业的农产品安全提升到一个新的高度, 这就需要对农产品安全进行全程监控管理。具体为:为了实现物流运输的安全管理, 可采用最新的激光、红外以及识别、定位和传感器等高新技术;在对农产品的质量和安全进行管理时, 将农业企业档案数据作为基础, 围绕“生产、库存、销售”三条主线, 对农产品的生产环境、生产活动和销售状况实施电子化管理;结合目前先进的条码技术对农产品流通进行编码, 从而建立农产品生产全过程的追溯管理, 从而让消费者充分了解农产品的种源情况、生产基地环境质量、用料用药情况以及加工销售等各个环节。

2.2.8 移动终端监控

系统支持基于Web的PC或者手机管理监控。

3 系统实现

3.1 软件平台

基于面向对象的模块化设计思想、多线程以及基于云计算的分布式处理技术等是“基于物联网的设施农业在线管控系统”软件架构的基本设计理念, 如图3所示。

数据过滤模块和数据接受模块处于最低层。根据实现设置的过了配置采集用户关系的原始数据是数据过滤模块的功能, 除了缓解服务器压力外, 还便于用户分析数据。数据接受模块的功能主要是用于接受感知各传感器层获得的各种传感数据。数据处理模块将系统采集到的数据计算处理后, 并按照一定的存储格式将数据存储到关系数据库。最顶层是设施农业系统的管控应用, 即应用层。通过部署在农场的各种传感器对农业设施中的空气温度湿度、光线强度以及土壤的有效成分等进行实时监测, 同时将关系化后的检测数据通过网络上传到应用服务平台, 应用服务平台的计算服务器对监控数据进行实时分析, 不仅为设施农业管控应用服务提供依据, 更是设施农业管控应用的基础。采用C/C++编程语言开发数据采集、数据过滤以及数据处理模块, 采用Java程序语言开发Web服务器程序。

3.2 网络架构

设施农业在线管控系统网络架构是基于物联网建立的, 其中包括四部分, 即农业设施部分、网络部分、应用中心部分和客户终端, 如图4所示。每个农业设施可以根据需要部署各种不同累的传感器, 每个传感器都带有Zigbee无线通讯模块, 设施内的传感器节点采用自组网方式来构建农业设施内部网。在每个农业设施设置一个控制中心, 控制中心将汇总的各种传感器数据通过Zigbee技术上传到应用服务中心。基于云计算构建的应用服务中心, 每个农业设施都可以通过GPRS、互联网技术连接到统一应用的服务中心。此中心通过采集、存储、分析以及运算传感器的数据, 并依靠中心平台构建各种类型的应用服务分析处理数据, 同时给出相应的操作建议。

通过互联网以及3G等网络, 设施农业的管理人员和操作人员通过使用计算机终端或手机远程从云计算应用中心获取各种数据和应用服务, 同时对各种智能控制系统远程控制和调整设施。为了提高农业的产量和质量, 必须确保农作物具有一个良好的生长环境, 因此, 根据参数的变化就可以调整和控制灌溉系统以及保温系统等基础设施。

4 结束语

本文在分析物联网在设施农业中的应用时, 从感知层、网络层和应用层三方面进行, 并提出了利用物联网设施农业在线管控系统, 实现农业生产信息采集、农业设施设备远程控制、语音/视频现场作业监控与指导、专家远程诊断、一键预警、实时告警与区域定位、农产品质量安全控制、移动终端监控, 实现农业信息采集自动部署、自组织传输和智能控制;为了降低设备成本, 提高农业集约化生产程度的同时还应当简化系统的复杂性;传统农业逐渐向信息和软件为中心的生产模式过渡, 为我国农业从粗放型向精细化过渡有着重要的促进作用。物联网技术对于农业应用来说任重道远, 是挑战, 更是机遇, 物联网科技的发展必将深刻影响现代农业的未来。

摘要：为实现设施农业的自动化管理, 提高工作效率、降低劳动成本, 提出了一种基于物联网技术的设施农业在线管控系统。从应用层、感知层、网络层三方面对物联网技术在设施农业方面的应用进行了分析, 对设施农业在线管控系统的系统体系结构、系统功能、软件架构及网络架构进行了详细阐述;为实现设施农业的自动控制和智能化管理, 科学预测和科学种植提供了依据。

关键词：物联网,设施农业,管控系统

参考文献

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8.物联网的应用 篇八

关键词：物联网；射频识别（RFID）；智能城市；智能交通

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2014） 04-0000-01

物联网技术是继计算机、互联网及移动通信之后的又一次信息产业革命，物联网的应用涉及国民经济和人类社会生活的方方面面。物联网技术应用在智能交通上，可以是我们的出行更便捷；物联网技术应用在智能建筑上，可以是我们的房屋更环保；物联网技术应用在智能家具上，可以是我们的家居更舒适等等。总之，物联网技术的应用使得我们的生活更加信息化，智能化。

一、物联网的定义

物联网是指通过各种信息传感设备，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程等各种需要的信息，与互联网结合而形成的一个巨大网络。物联网主要解决物与物，人与物以及人与人之间的联系。其目的是实现物与物、物与人，所有的物品与网络的连接，方便识别、管理和控制。物联网通过使用射频识别、传感器、红外感应器、视频监控、全球定位系统、激光扫描器等信息采集设备，通过无线传感网、无线通信网络把物体与互联网连接起来，实现人与物、物与物之间实时的信息交换和通讯，以达到智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的目的。

二、物联网的关键技术

物联网有四个关键性的应用技术—射频识别（RFID），传感器，智能技术以及纳米技术。

（一）射频识别（RFID）是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可替代人在各种恶劣环境中工作。

（二）传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将这信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。

（三）智能技术就是能够代替人的脑力劳动的一种技术，它把人的重复性的脑力劳动被计算机所代替。

（四）纳米技术是研究结构尺寸在0.1至100纳米范围内材料的性质和应用技术。

三、物联网的应用

（一）物联网在城市运行管理领域的应用

物联网可以通过视频监控和传感器等技术加强对城市的水电气等重点设施和地下管网的监控，从而提高城市生命线的管理水平和加强事故的预防。物联网也可以通过通信系统和GPS定位导航系统等技术掌握各类作业车辆和人员的状况，对日常环卫作业、垃圾处理进行有效地监管。物联网还可以通过统一的射频识别技术建立户外广告牌匾、城市公园、城市地井的数据库系统，以方便进行城市规划管理、信息查询和行政监管。

（二）物联网在工业领域中的应用

企业原材料采购、库存、销售等领域，通过物联网可完善和优化供应链管理体系，提高供应链效率，降低成本。物联网技术的应用可以完成生产线过程检测、生产设备监控、实时数据采集和材料消耗监测，从而不断提高生产过程的智能化水平。企业还可以应用各种传感器和通信网络，实时监控生产过程中加工产品的宽度、厚度和温度等数据，从而提高产品的质量，优化生产流程。物联网技术不断融入到工业生产的各个环节，可大幅提高生产效率，改善产品质量，降低生产成本和资源消耗，工业智能化得到进一步提升。

（三）物联网在农业的应用

物联网一方面可以通过建立无线网络监测平台，实时检测农作物生长环境中的温度、湿度、PH值、光照强度、土壤养分、CO2浓度等物理量参数，自动开启或者关闭指定设备来调节各种物理参数值，保证农作物有一个良好的、适宜的生长环境。另一方面可以构建智能农业大棚物联网信息系统，全程监控和数据化农产品的生长过程，获得农作物生长的最佳条件，可为温室精准调控提供科学依据，达到增加产量、改善品质、调节生长周期、提高经济效益的目的。

（四）物联网在智能交通领域的应用

物联网在智能交通领域的应用主要体现在：（1）辅助驾驶员驾驶汽车或替代驾驶员自动驾驶汽车的车辆控制系统。该系统通过雷达或红外探测仪，可以准确地判断车与障碍物之间的距离，遇紧急情况，及时发出警报或自动刹车避让，并根据路况调节行车速度。（2）在道路、车辆和驾驶员之间建立快速通讯联系的交通监控系统。该系统会以最快的速度提供给驾驶员路面交通运行情况，使驾驶员可以根据交通情况选择行驶路线，避免拥堵。（3）通过汽车的车载电脑、高度管理中心计算机与全球定位系统卫星联网的运营车辆高度管理系统，可以实现驾驶员与调度管理中心之间的双向通讯，来提供商业车辆、公共汽车和出租车的运营效率。（4）专为旅行人员及时提供各种交通信息的旅行信息系统。该系统通过计算机、电视、电话、无线电等多种媒介，让外出旅行者在任何地方，任何时间都能从信息系统中获得所需要的信息。

（五）物联网在其他领域的应用

物联网与其他领域的相互渗透、深度融合和广泛应用，还可以实现智能电网、智能家居、智能医疗以及环境智能检测等。这些智能化的改变能有效整合各种社会资源，提高生活质量，实现资源节约，提高人类环境的可持续性发展。

四、结束语

物联网应用于社会生活的方方面面已成为星火燎原之势。基于物联网的各个领域设施都将发挥其最大的效能。不过，当前的智能交通物联网还处于创新探索的初级阶段，相当于分散的、小规模的局部物联网形式，还未形成大的规模。随着技术和标准的成熟，物联网发展将朝着大规模网络化、集成化和面向服务化发展，物联网最终会像互联网一样，成为人们生活的一部分。

参考文献：