物联网助力农业“智能温室”温室向智能工厂转型
总的来说，互联网是新一代信息技术，物联网集互联网、传感器网络、传感器元件和智能信息处理于一体。物联网起源于网络化的射频识别系统，后来逐渐成熟。时至今日，学术界对物联网的概念还没有达成统一的认识，专家学者对物联网的定义也众说纷纭。我们普遍认同物联网是一种有线和无线的通信方式，通过传感器、卫星定位、射频识别等方式收集物体信息。，并将这些信息上传到互联网上，从而实现对现实生活中物体的精确定位、识别、监控和管理。物联网技术在农业生产中的广泛应用主要体现在农业服务、农业管理和农业生产经营方面。从物联网技术的特点来看，物联网技术可以分为传输层、感知层和应用层。每个技术层都扮演着自己的角色，其中，首先是感知层。感知层作为农业物联网的基础，为应用层和传输层提供更可靠的数据支持。具体来说，感知层通过卫星定位、遥感技术和智能传感器，综合采集日常生活中物品的信息，如作物生长信息、土壤信息、环境信息、产品物流信息等。第二，传输层。农业物联网的中间链路传输层利用互联网、移动通信网、局域网等。实现感知层采集的物体数据信息的传输，并将数据安全稳定地传输到应用层。同样，应用层处理后的数据也通过传输层反馈到感知层设备终端，为农业生产提供指导。第三，应用层。应用层可以说是整个农业物联网的顶层环节，包括农产品溯源、田间种植、设施农业、设施园艺、农产品物流等领域。在应用层实现了数据融合、数据管理、数据预警、智能控制、诊断推理等，促进了农业生产过程更加智能化、高效化、集约化的实现。
设施农业中温室的环境参数与特性一般来说，园艺作物能否健康生长，一方面取决于自身的遗传特性，另一方面也与生长环境密切相关。环境因素主要包括温度、湿度、光线、气体等。在温室中，通过将各种环境因素控制在适当的水平，可以有效地提高作物的品质和产量。
第一，温度。温度是影响园艺作物呼吸和光合作用的重要因素。每种作物都有适宜的温度范围，符合“三个基本点”的要求。“三个基本点”具体包括温度下限、温度上限和最适生长温度。比如对于光合作用来说，作物最适宜的生长温度范围是20℃~ 25℃；对于呼吸作用，作物最适宜的呼吸温度范围是36℃~40℃。需要强调的是，对于保护地农业大棚的环境，也要保持一定的昼夜温差。那么，如何控制保护地农业大棚的温度呢？一般情况下，我们主要采用电加热、热风加热、热水加热进行加热，我厂采用水蒸发、遮阳、通风的方式进行环境降温。如有必要，由于温湿度存在一定的相关性，无论是加热还是冷却都会导致温室内湿度的变化，还要考虑湿度变化对作物生长的影响。
第二，湿度。湿度可以说是影响农作物生长的最重要的环境因素。一般来说，作物的含水量为60%~80%，作物的生理过程几乎都离不开水的参与，如蒸腾作用、呼吸作用、光合作用等。对于保护性农业温室，其内部环境的湿度由土壤湿度和空气湿度共同决定。温室本身就是一个封闭的微环境，我们经常会对其进行降低湿度的处理。一般情况下，我们可以通过通风来去除空气中多余的水分，也可以使用一定的吸附材料来降低空气的湿度。第三，光的强度。植物的光合作用离不开光，光合作用的速率随着光强的变化而变化。众所周知，对于农作物来说，每种作物对应一个光饱和点。在这个光饱和点以下，作物的生长受到限制，而在这个光饱和点以上，即使光照强度增加，作物的光合作用也不会加快。大部分作物的最佳光强范围是8000~12000lux，我们经常采用遮光和补光操作，使作物尽可能生长在最佳光强范围内。人工光源用于人为延长光照时间或增加光照强度来补充光线，遮阳网用于遮挡光线。
设施农业中温室智能控制系统的设计是基于温室的各种环境参数。本文设计的物联网架构包括感知层、传输层和应用层，以太网接入局域网，实现了温室的自动化、智能化和科学化控制，大大提高了农业生产的效率。