物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在煙草育苗管理中的應(yīng)用

摘要：煙草育苗擔(dān)負(fù)著培育健壯、無病害、適期、適齡、形體大小適宜煙苗的重任，是煙草栽培過程中極其重要的一環(huán)，對(duì)煙草栽培發(fā)揮著關(guān)鍵性作用。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在煙草育苗管理中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)信息采集、歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、智能分析和聯(lián)動(dòng)控制等功能，通過系統(tǒng)自動(dòng)控制和手動(dòng)調(diào)節(jié)等多種模式及時(shí)調(diào)整苗棚內(nèi)的環(huán)境參數(shù)，既可以滿足煙葉生長(zhǎng)對(duì)各項(xiàng)環(huán)境指標(biāo)的嚴(yán)格要求，又能夠?yàn)橄嚓P(guān)科研提供準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)；煙草育苗；應(yīng)用傳統(tǒng)的煙葉育苗大棚的生產(chǎn)要素監(jiān)測(cè)和控制以人工為主，煙農(nóng)的種植積極性、種植水平參差不齊，造成煙葉育苗過程中的質(zhì)量管理粗放化。運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)采集煙葉苗棚內(nèi)影響煙苗生產(chǎn)的實(shí)時(shí)環(huán)境參數(shù)，并將采集的數(shù)據(jù)與歷年積累的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較和分析，探索煙苗生長(zhǎng)適宜的各項(xiàng)環(huán)境參數(shù)，形成培育健壯煙苗的環(huán)境體系，同時(shí)利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)對(duì)苗棚內(nèi)部環(huán)境參數(shù)及時(shí)調(diào)整，確保煙苗生長(zhǎng)發(fā)育的適宜環(huán)境，實(shí)現(xiàn)煙苗生產(chǎn)“監(jiān)測(cè)自動(dòng)化、傳輸網(wǎng)絡(luò)化、實(shí)景可視化、資料信息化、服務(wù)專業(yè)化”和天地空網(wǎng)一體化的目標(biāo)。1物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概述物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是利用全球定位系統(tǒng)、RFID(射頻識(shí)別)、激光掃描儀、紅外傳感器等基于信息技術(shù)的傳感設(shè)備，按照事先約定的規(guī)定，將物品連接到互聯(lián)網(wǎng)上進(jìn)行信息溝通和交換，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)智能監(jiān)控、識(shí)別、管理、定位和跟蹤等功能的一種新型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用拓展，以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，融合了傳感器、互聯(lián)網(wǎng)、自動(dòng)化技術(shù)和計(jì)算技術(shù)等，具有較為廣泛應(yīng)用領(lǐng)域。2物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在煙草育苗管理中的應(yīng)用分析2.1

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在煙草種苗管理中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)煙草育苗對(duì)苗棚的溫度、濕度、光照、土壤基質(zhì)、水肥條件等要求嚴(yán)格。在傳統(tǒng)的育苗管理中，往往需要育苗人員24小時(shí)不間斷的巡查，對(duì)煙苗的灌溉、施肥以及苗棚內(nèi)溫濕度、光照等條件的調(diào)整也是單純的依靠經(jīng)驗(yàn)，這不僅浪費(fèi)人力物力，還嚴(yán)重影響煙苗的成活率。將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于煙草育苗管理，通過物聯(lián)網(wǎng)控制平臺(tái)，不僅可以實(shí)現(xiàn)對(duì)苗棚內(nèi)空氣溫濕度、土壤濕度、光照強(qiáng)度、二氧化碳濃度以及室外溫度、風(fēng)速等詳細(xì)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，還可以清晰觀察幼苗的生長(zhǎng)情況，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程診斷幼苗病蟲害，同時(shí)通過模型分析，自動(dòng)控制苗棚濕簾風(fēng)機(jī)、噴霧滴灌、內(nèi)外遮陽(yáng)、苗棚窗口開閉、加溫補(bǔ)光等設(shè)備，確保苗棚內(nèi)部環(huán)境最適合幼苗生長(zhǎng)，真正實(shí)現(xiàn)對(duì)煙苗的立體化、多功能、全方位的精準(zhǔn)管理。2.2

煙草育苗管理中的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用架構(gòu)分析在煙草育苗管理中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用具有相對(duì)復(fù)雜的架構(gòu)，以下具體從感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層來詳細(xì)分析其架構(gòu)系統(tǒng)的邏輯組成。2.2.1物聯(lián)網(wǎng)的感知層感知層一般是由各種傳感器和網(wǎng)關(guān)組成，是物聯(lián)網(wǎng)獲取物體信息的來源，負(fù)責(zé)感知、識(shí)別物體、收集和捕捉信息。在煙草育苗物聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)中，主要是通過部署在煙苗棚內(nèi)的相關(guān)傳感器來獲取煙苗生長(zhǎng)的相關(guān)環(huán)境數(shù)據(jù)。在培育煙苗的智能苗棚中，傳感器的部署要以煙苗萌發(fā)需要的4大因素(溫度、光照、水分、氧氣)為節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)煙苗生長(zhǎng)環(huán)境參數(shù)（溫度、濕度、光照、營(yíng)養(yǎng)液(pH)）等的實(shí)時(shí)采集。例如，在煙苗棚內(nèi)布置的溫度、濕度和光度傳感器，根據(jù)傳感器獲得的數(shù)據(jù)，及時(shí)調(diào)整棚內(nèi)的溫濕度和光照條件；在育苗池內(nèi)配置水深傳感器和pH傳感器，可以感知和獲取在播種期和大交叉期所需水量和營(yíng)養(yǎng)濃度；根據(jù)從氧傳感器獲得的數(shù)據(jù)，可以實(shí)時(shí)控制溫室內(nèi)的氧氣濃度，避免氮和氯氣過高影響煙苗生長(zhǎng)。由于煙草生長(zhǎng)環(huán)境的復(fù)雜性和特殊性，在感知層要做好相關(guān)傳感器的合理選擇，應(yīng)選擇體積小、抗干擾能力強(qiáng)、防水防腐、安裝方便的傳感器。2.2.2物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層將采集到的信息通過互聯(lián)網(wǎng)、通信網(wǎng)絡(luò)等進(jìn)行傳輸和處理，利用無線傳輸如互聯(lián)網(wǎng)和4G、5G等通信網(wǎng)絡(luò)，以及有線傳輸技術(shù)，將育苗棚內(nèi)各傳感器節(jié)點(diǎn)采集的信息傳輸出去，同時(shí)也可以反向傳輸應(yīng)用層給出的控制和決策信息。在煙草育苗棚中，網(wǎng)絡(luò)層主要將硬件采集的環(huán)境信息如溫度、濕度、光照強(qiáng)度等信息傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心服務(wù)器并將數(shù)據(jù)中心發(fā)送的信息傳輸?shù)接布杉K端，并完成物聯(lián)網(wǎng)傳輸終端和傳輸網(wǎng)絡(luò)的選擇，實(shí)現(xiàn)采集信息的可靠傳輸。2.2.3物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用層應(yīng)用層負(fù)責(zé)信息的整理、融合、處理和發(fā)布，是保證苗棚內(nèi)智能化運(yùn)行的決策者和指導(dǎo)者。通過建立面向煙草育苗期管理的服務(wù)體系與業(yè)務(wù)流程，提供數(shù)據(jù)可視化平臺(tái)，輔助智能決策。在實(shí)際工作中，分析和總結(jié)煙苗生長(zhǎng)的各項(xiàng)環(huán)境參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)煙葉苗棚環(huán)境參數(shù)的精準(zhǔn)干預(yù)，確保煙苗生長(zhǎng)發(fā)育的適宜環(huán)境，構(gòu)建和形成培育健壯煙苗環(huán)境體系，為實(shí)現(xiàn)煙葉育苗管理提供決策支持，從而實(shí)現(xiàn)煙草育苗的數(shù)字化、信息化、智能化。3煙草育苗物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的注意事項(xiàng)利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)各種信息采集整理的優(yōu)勢(shì)可以大大降低自然環(huán)境對(duì)煙苗生長(zhǎng)的不良影響，可以根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)采集到的苗棚內(nèi)信息情況實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)其所需要的水分、光照和溫度等條件，使煙苗的管理更加科學(xué)化、智能化。在煙草育苗的實(shí)際管理中，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，還需要注意以下幾個(gè)方面的內(nèi)容：3.1

加強(qiáng)信息感知及識(shí)別應(yīng)用煙草不同于一般的作物，其育苗過程對(duì)環(huán)境有著嚴(yán)格的要求。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不斷發(fā)展的今天，要發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的監(jiān)控功能和信息感知功能，對(duì)煙草育苗中的各個(gè)條件進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和分析，使育苗者能夠全面掌握煙草育苗中的各種信息，以便根據(jù)實(shí)際情況作出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。同時(shí)也要不斷完善物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，使信息感知、監(jiān)控及識(shí)別技術(shù)不斷完善和優(yōu)化，保證煙草育苗環(huán)節(jié)的科學(xué)性。3.2

健全物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)設(shè)施要加大煙草育苗物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)平臺(tái)建設(shè)力度，使其得到不斷健全和完善。為此，在煙草種植區(qū)，當(dāng)?shù)卣跋嚓P(guān)部門要加強(qiáng)對(duì)煙農(nóng)的政策扶持和育苗技術(shù)指導(dǎo)，并會(huì)同當(dāng)?shù)馗咝！⒖蒲袡C(jī)構(gòu)等，建立煙草智慧育苗大棚，加快煙草育苗智能化發(fā)展步伐，使物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)平臺(tái)的建設(shè)朝著穩(wěn)定化、自動(dòng)化方向發(fā)展，實(shí)現(xiàn)煙草育苗管理的智能化。3.3

提升物聯(lián)網(wǎng)的云端技術(shù)水平物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在煙草育苗管理中的應(yīng)用，主要是搜集、分析和檢測(cè)煙草生長(zhǎng)環(huán)境參數(shù)，以便對(duì)煙草實(shí)際生長(zhǎng)環(huán)境進(jìn)行適時(shí)調(diào)整。在實(shí)際的應(yīng)用過程中，煙草育苗信息不僅龐大而且相對(duì)復(fù)雜，因而處理過程中，很難避免發(fā)生信息丟失的情況。為有效解決此類情況的發(fā)生，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)云端技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)容處理很有必要，這是提升物聯(lián)網(wǎng)云端技術(shù)水平的關(guān)鍵。4結(jié)語(yǔ)將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于煙草育苗管理