El Internet de las cosas ayuda a los "invernaderos inteligentes" agrícolas a transformarse de invernaderos a fábricas inteligentes
En general, Internet es una nueva generación de tecnología de la información. El Internet de las cosas integra Internet, redes de sensores, componentes de sensores y procesamiento inteligente de información. El Internet de las cosas se originó a partir del sistema de identificación por radiofrecuencia en red y luego maduró gradualmente. Hasta el día de hoy, la comunidad académica aún no ha alcanzado una comprensión unificada del concepto de Internet de las cosas, y los expertos y académicos tienen opiniones diferentes sobre la definición de Internet de las cosas. En general, estamos de acuerdo en que Internet de las cosas es un método de comunicación inalámbrico y por cable que recopila información de objetos a través de sensores, posicionamiento satelital, identificación por radiofrecuencia y otros métodos. y cargar esta información en Internet para lograr un posicionamiento, identificación, seguimiento y gestión precisos de objetos en la vida real. La amplia aplicación de la tecnología de Internet de las cosas en la producción agrícola se refleja principalmente en los servicios agrícolas, la gestión agrícola y la producción y operaciones agrícolas. Desde la perspectiva de las características de la tecnología IoT, la tecnología IoT se puede dividir en capa de transmisión, capa de percepción y capa de aplicación. Cada capa tecnológica desempeña su propio papel, empezando por la capa de percepción. Como base del Internet de las cosas agrícola, la capa de percepción proporciona soporte de datos más confiable para la capa de aplicación y la capa de transmisión. Específicamente, la capa de percepción utiliza posicionamiento satelital, tecnología de detección remota y sensores inteligentes para recopilar de manera integral información sobre elementos de la vida diaria, como información sobre el crecimiento de los cultivos, información del suelo, información ambiental, información de logística de productos, etc. En segundo lugar, la capa de transporte. La capa de transmisión de enlace intermedio del Internet de las cosas agrícola utiliza Internet, redes de comunicaciones móviles, redes de área local, etc. Realice la transmisión de información de datos de objetos recopilada por la capa de percepción y transmita los datos a la capa de aplicación de forma segura y estable. De manera similar, los datos procesados por la capa de aplicación se devuelven al terminal del dispositivo de la capa sensora a través de la capa de transmisión para proporcionar orientación para la producción agrícola. En tercer lugar, la capa de aplicación. Se puede decir que la capa de aplicación es el eslabón superior de todo el Internet de las cosas agrícola, incluida la trazabilidad de productos agrícolas, la plantación de campos, la agricultura de instalaciones, la horticultura de instalaciones, la logística de productos agrícolas y otros campos. En la capa de aplicación se realizan la fusión de datos, la gestión de datos, la alerta temprana de datos, el control inteligente, el razonamiento de diagnóstico, etc., promoviendo la realización de un proceso de producción agrícola más inteligente, eficiente e intensivo.
Parámetros ambientales y características de los invernaderos en la agricultura de instalaciones En términos generales, el hecho de que los cultivos hortícolas puedan crecer de forma saludable depende, por un lado, de sus propias características genéticas y, por otro, también está estrechamente relacionado con el entorno de crecimiento. Los factores ambientales incluyen principalmente temperatura, humedad, luz, gas, etc. En un invernadero, controlando diversos factores ambientales a niveles adecuados, se puede mejorar eficazmente la calidad y el rendimiento de los cultivos.
Primero, la temperatura. La temperatura es un factor importante que afecta la respiración y la fotosíntesis de los cultivos hortícolas. Cada cultivo tiene un rango de temperatura adecuado que cumple con los requisitos de los “tres puntos básicos”. Los "tres puntos básicos" incluyen específicamente el límite de temperatura inferior, el límite de temperatura superior y la temperatura óptima de crecimiento. Por ejemplo, para la fotosíntesis, el rango de temperatura de crecimiento más adecuado para los cultivos es de 20 ℃ ~ 25 ℃; para la respiración, el rango de temperatura respiratoria más adecuado para los cultivos es de 36 ℃ ~ 40 ℃. Cabe destacar que en el entorno de los invernaderos agrícolas protegidos también se debe mantener una cierta diferencia de temperatura entre el día y la noche. Entonces, ¿cómo controlar la temperatura de los invernaderos agrícolas protegidos? En circunstancias normales, utilizamos principalmente calefacción eléctrica, calefacción por aire caliente y calefacción por agua caliente. Nuestra fábrica utiliza evaporación de agua, sombra y ventilación para enfriar el ambiente. Si es necesario, dado que existe una cierta correlación entre la temperatura y la humedad, ya sea que el calentamiento o el enfriamiento provoquen cambios en la humedad en el invernadero, también se debe considerar el impacto de los cambios de humedad en el crecimiento de los cultivos.
En segundo lugar, la humedad. Podría decirse que la humedad es el factor ambiental más importante que afecta el crecimiento de los cultivos. En términos generales, el contenido de agua de los cultivos es del 60% al 80%, y casi todos los procesos fisiológicos de los cultivos son inseparables de la participación del agua, como la transpiración, la respiración, la fotosíntesis, etc. Para los invernaderos agrícolas de protección, la humedad del ambiente interno está determinada tanto por la humedad del suelo como por la humedad del aire. El invernadero en sí es un microambiente cerrado y, a menudo, realizamos tratamientos para reducir la humedad. En circunstancias normales, podemos eliminar el exceso de humedad del aire mediante ventilación, o podemos utilizar ciertos materiales adsorbentes para reducir la humedad del aire. En tercer lugar, la intensidad de la luz.
La fotosíntesis de las plantas es inseparable de la luz y la tasa de fotosíntesis cambia con los cambios en la intensidad de la luz. Como todos sabemos, en el caso de los cultivos, a cada cultivo le corresponde un punto de saturación de luz. Por debajo de este punto de saturación de luz, el crecimiento de los cultivos es limitado, mientras que por encima de este punto de saturación de luz, incluso si la intensidad de la luz aumenta, la fotosíntesis de los cultivos no se acelerará. El rango de intensidad de luz óptimo para la mayoría de los cultivos es de 8000~12000lux. A menudo utilizamos operaciones de sombra y luz suplementaria para hacer que los cultivos crezcan dentro del rango de intensidad de luz óptimo tanto como sea posible. Se utilizan fuentes de luz artificiales para extender artificialmente el tiempo de iluminación o aumentar la intensidad de la iluminación para complementar la luz, y la red de sombrilla se usa para bloquear la luz.
El diseño del sistema de control inteligente de invernaderos en instalaciones agrícolas se basa en diversos parámetros ambientales del invernadero. La arquitectura de Internet de las cosas diseñada en este artículo incluye la capa de percepción, la capa de transmisión y la capa de aplicación conectada a la red de área local, que realiza la automatización, la inteligencia y el control científico del invernadero, mejorando en gran medida la eficiencia de la producción agrícola.