劉書艷　羅仁全

摘要

該文闡述了國(guó)際農(nóng)業(yè)機(jī)械化自動(dòng)化設(shè)施的發(fā)展歷程和取得的技術(shù)成果，以及在目前的技術(shù)條件下農(nóng)業(yè)發(fā)展的狀況，闡述了當(dāng)今國(guó)際霧霾、全球變暖等環(huán)境污染對(duì)農(nóng)作物的嚴(yán)重影響，分析了當(dāng)今國(guó)際農(nóng)業(yè)種植的發(fā)展方向。認(rèn)為室內(nèi)農(nóng)作物的種植，運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的種植方法，發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)應(yīng)是今后中國(guó)農(nóng)業(yè)主攻方向。將工業(yè)生產(chǎn)線運(yùn)用到農(nóng)業(yè)上，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的自動(dòng)控制和遠(yuǎn)程作業(yè)發(fā)展高效農(nóng)業(yè)，是減輕不斷增長(zhǎng)的人口壓力的有效手段。

關(guān)鍵詞 農(nóng)業(yè)機(jī)械化；自動(dòng)控制；遠(yuǎn)程作業(yè)；工業(yè)機(jī)器人；生產(chǎn)線

中圖分類號(hào) S22 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 0517-6611（2014）11-03440-04

Abstract The development process of international agricultural mechanization and automation facilities and technological achievements were described， as well as the situation in the current technical conditions for agricultural development. The serious impact of today's international haze， global warming and other environmental pollution on crops were elaborated. The development direction of the current international indoor farming is growing crops， the use of cultivation methods of modern science and technology and developing facility agriculture is the main direction for China. Industrial production lines applied to the agriculture， the full realization of agriculture automatic control， remote operations are the effective means for reducing the increasing population pressure.

Key words Agricultural mechanization； Automatic control； Remote job； Industrial robots； Production line

近年來(lái)全球氣溫不斷變暖，導(dǎo)致常出現(xiàn)極端惡劣的氣候的頻率升高，這不僅給人類的生存環(huán)境帶來(lái)極大的傷害，而且導(dǎo)致了整個(gè)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生了極大的波動(dòng)。全球森林砍伐，導(dǎo)致土地退化和荒漠化，生態(tài)退化，植被帶遷移等等。天氣變暖在全世界呈不均勻性，使得十分惡劣的氣候事件（干旱、風(fēng)暴、霜凍等等）的頻發(fā)、涌現(xiàn)，同時(shí)持續(xù)時(shí)間和分布帶也發(fā)生了轉(zhuǎn)變，導(dǎo)致氣象災(zāi)害的頻率和強(qiáng)度不斷加大；溫度升高，尤其是溫暖和潮濕的氣候有利于一些細(xì)菌、害蟲和疾病的發(fā)生、發(fā)展和傳播，造成大面積災(zāi)害的發(fā)生，直接影響主要農(nóng)作物的產(chǎn)量，從而對(duì)各地物價(jià)上漲起到了推動(dòng)的作用。

目前國(guó)內(nèi)各地均有各種類型的室內(nèi)農(nóng)作物種植，最主要最常見的就是以塑料大棚的方式。由于塑料大棚支架普遍使用竹子、木材或鋼結(jié)構(gòu)制作，在特定的溫度和濕度的環(huán)境中容易腐蝕，從而導(dǎo)致溫室的使用壽命嚴(yán)重下降，一般情況下這些支架2～3年就需要重新更新一次。另外這種竹木支架大棚的內(nèi)部操作環(huán)境十分不便，因?yàn)檫@種支架的制作十分的隨意，在大棚內(nèi)部需要增加很多支撐柱，嚴(yán)重阻礙了機(jī)械化操作，所以就需采用人工種植、培養(yǎng)等，從而增加了勞動(dòng)強(qiáng)度和勞動(dòng)成本。同時(shí)這種大棚采光性能較差，農(nóng)作物在陽(yáng)光不足的情況下難以獲得高產(chǎn)?？梢娫O(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)必須實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)機(jī)械化和自動(dòng)化，溫室農(nóng)作物種植要實(shí)現(xiàn)智能化管理，才能獲得最大經(jīng)濟(jì)效益[1]。

筆者對(duì)目前農(nóng)村農(nóng)業(yè)機(jī)械化自動(dòng)化發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行了分析，從而提出了自己對(duì)實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)自動(dòng)化的見解。

1 農(nóng)業(yè)機(jī)械化、自動(dòng)化的發(fā)展歷程

1.1 農(nóng)業(yè)機(jī)械化的發(fā)展歷程

農(nóng)業(yè)的起源是原始的農(nóng)業(yè)時(shí)代，人類已經(jīng)有兩百多年的歷史，是運(yùn)用石材和木材進(jìn)行工作的。史學(xué)家認(rèn)為，農(nóng)業(yè)的發(fā)展是在距現(xiàn)在有一萬(wàn)年左右的新石器時(shí)代開始的。農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)改變了人們的生活狀態(tài)，在人類的歷史上是一個(gè)極大的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。它更是人類文明進(jìn)步的體現(xiàn)，是人類歷史上的第一次，也是最偉大的革新。

每一個(gè)突破性的技術(shù)和工具的革新，將推動(dòng)農(nóng)業(yè)進(jìn)入一個(gè)新臺(tái)階、進(jìn)入一個(gè)新的歷史時(shí)代。在大約五千年前，青銅的冶煉以及青銅器的出現(xiàn)，其后還有鐵的冶煉和使用，使金屬農(nóng)具得以大面積的應(yīng)用，由此引發(fā)的種植制度的發(fā)展與變革。勞動(dòng)工具、土地加工、水利澆灌、施肥和土壤的處理方式等歷史性的前進(jìn)，逐漸形成的精耕細(xì)作的勞動(dòng)制度，使得原始農(nóng)業(yè)進(jìn)一步發(fā)展成了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)時(shí)代。

18世紀(jì)種子條播機(jī)、脫谷機(jī)、收割機(jī)等農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品被成功研發(fā)并實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)作業(yè)局部機(jī)械化，從此人們開始了解、認(rèn)識(shí)和使用機(jī)械產(chǎn)品；19世紀(jì)內(nèi)燃機(jī)拖拉機(jī)的出現(xiàn)，使得機(jī)械動(dòng)力代替了畜力牽引力，至此農(nóng)業(yè)機(jī)械進(jìn)入快速發(fā)展的階段。

新的農(nóng)業(yè)科技推動(dòng)了近代農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，使現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式迅速傳播到了世界各地。由于現(xiàn)代的科技信息技術(shù)以及先進(jìn)的工業(yè)裝備，使現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的機(jī)械產(chǎn)品出現(xiàn)了多樣性和多元化的特點(diǎn)，一批產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)越、技術(shù)含量高、綜合性能強(qiáng)的新產(chǎn)品不斷地涌現(xiàn)，從而改變了人們的生產(chǎn)方式。農(nóng)業(yè)機(jī)械更好地被人們認(rèn)識(shí)并熟知，也促進(jìn)了農(nóng)業(yè)機(jī)械化的發(fā)展以及技術(shù)的創(chuàng)新[2-3]。

1.2 農(nóng)業(yè)自動(dòng)化發(fā)展歷程

由于歷史、技術(shù)等等各方面的原因，我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械起步比較晚，技術(shù)較為落后，在機(jī)械化、自動(dòng)化等方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家[4]。但是農(nóng)業(yè)科技的進(jìn)步也推動(dòng)著我國(guó)機(jī)械技術(shù)的發(fā)展。

20世紀(jì)70年代中后期，我國(guó)技術(shù)人員開始對(duì)國(guó)外農(nóng)業(yè)機(jī)械的自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行研究，其中谷物聯(lián)合收割機(jī)以及拖拉機(jī)是最先展開研究的。但由于當(dāng)時(shí)生產(chǎn)能力十分落后，這些關(guān)鍵性技術(shù)并沒(méi)有實(shí)際的應(yīng)用到我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化生產(chǎn)中去。根據(jù)當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)狀況，部分技術(shù)在小型機(jī)械中得到了應(yīng)用和發(fā)展[5]，從而激起了農(nóng)業(yè)管理者對(duì)農(nóng)業(yè)自動(dòng)化更進(jìn)一步的了解。在這個(gè)時(shí)期農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化得到了快速的發(fā)展。

20世紀(jì)80年代中后期，機(jī)電一體化產(chǎn)品首先在我國(guó)茶葉機(jī)械上研制成功。計(jì)算機(jī)控制、可編程序控制、在茶葉揉捻機(jī)及茶葉烘干機(jī)等方面得到了進(jìn)一步的發(fā)展研究。

之后隨著改革進(jìn)程的不斷加快，促進(jìn)了農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)極大地發(fā)展。農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)開始向集團(tuán)化、規(guī)模化、專業(yè)化的模式快速的發(fā)展，涌現(xiàn)出了各類各樣的專業(yè)戶[6]。這時(shí)的農(nóng)業(yè)已經(jīng)變成了一個(gè)新的行業(yè)。為了提高產(chǎn)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，經(jīng)營(yíng)者開始在養(yǎng)殖、耕地、施肥、除草、收獲和脫粒等的各個(gè)環(huán)節(jié)使用農(nóng)業(yè)機(jī)械。這一轉(zhuǎn)變極大地促進(jìn)了農(nóng)業(yè)的發(fā)展，促進(jìn)了農(nóng)用機(jī)械向更高的水平邁進(jìn)[7]。

在1998年我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械制造企業(yè)總共有1 641家，其中員工有1 091萬(wàn)人，具有58 822億元的固定資產(chǎn)原始價(jià)值，凈資產(chǎn)38 107億元，工業(yè)總產(chǎn)值74 122億元。其中大中型拖拉機(jī)的產(chǎn)臺(tái)量約為總量的1/10，小型拖拉機(jī)約占1/4，農(nóng)用運(yùn)輸車輛約為3/8，聯(lián)合收割機(jī)產(chǎn)量最少約為1/320，泵約為1/4。這個(gè)時(shí)期農(nóng)業(yè)機(jī)械在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占有了重要的地位，農(nóng)民也跟隨農(nóng)業(yè)機(jī)械的發(fā)展走上了致富的道路。

近年來(lái)，自動(dòng)化的研究逐步被人們了解并熟知，自動(dòng)控制技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械上的使用也愈來(lái)愈多，如計(jì)算機(jī)技術(shù)、微細(xì)加工技術(shù)、傳感器與檢測(cè)技術(shù)、信息處理技術(shù)等等在傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)機(jī)械上得到應(yīng)用。我國(guó)農(nóng)業(yè)部門吸納了世界各地的農(nóng)業(yè)自動(dòng)化先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)也吸取了國(guó)外一些國(guó)家的先進(jìn)機(jī)械化與自動(dòng)化技術(shù)。有了這些技術(shù)，我國(guó)農(nóng)業(yè)自動(dòng)化的裝備得到了大幅度的提升和更進(jìn)一步的發(fā)展，逐步形成了一整套適合我國(guó)基本國(guó)情的具有農(nóng)業(yè)特色的自動(dòng)化控制技術(shù)。

1999年我國(guó)黑龍江省農(nóng)墾總局引進(jìn)了國(guó)外的谷物聯(lián)合收割機(jī)，而且安裝了一套精確的農(nóng)業(yè)系統(tǒng)。它是中國(guó)第一套精確的農(nóng)業(yè)體系在農(nóng)機(jī)中的使用，其標(biāo)志著精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)在中國(guó)正式開始實(shí)施。

2 中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化自動(dòng)化的裝備與技術(shù)

2.1 自動(dòng)控制技術(shù)及應(yīng)用

自動(dòng)控制技術(shù)是當(dāng)前發(fā)展最快、影響最大的技術(shù)之一，同時(shí)也是當(dāng)今最重要的高技術(shù)之一，在農(nóng)業(yè)上主要體現(xiàn)在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的應(yīng)用中。精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)是一種最新的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理模式，它將最新的科學(xué)技術(shù)運(yùn)用到傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)與農(nóng)業(yè)機(jī)械裝備上，從而更好地展現(xiàn)出了精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的優(yōu)勢(shì)。新技術(shù)包括計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、監(jiān)測(cè)技術(shù)、定位技術(shù)、地理信息技術(shù)、傳感器技術(shù)、專家和決策知識(shí)系統(tǒng)等等。[8]相反，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)在進(jìn)行生產(chǎn)信息采集時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)信息傳輸速度慢，精度差，管理不便的缺點(diǎn)。將現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)相結(jié)合，把電子技術(shù)、通訊技術(shù)以及微電子技術(shù)應(yīng)用到傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)中，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化監(jiān)控和自動(dòng)化管理。

農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化向農(nóng)業(yè)智能化的方向不斷發(fā)展，重心是發(fā)展節(jié)水、節(jié)肥的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式，更進(jìn)一步發(fā)展精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)體制的自動(dòng)控制， 實(shí)行精準(zhǔn)施肥、 精準(zhǔn)澆灌，提高水資源和化肥資源的利用率。

發(fā)展精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)就必須重視精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)設(shè)施的發(fā)展。精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)設(shè)施主要是對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)智能化的研究，主要以溫室為主，目的是提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)，同樣降低生產(chǎn)成本[9]。發(fā)展精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)對(duì)農(nóng)業(yè)資源的高效利用和農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)具有十分重要的意義，同樣更是農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展的重要途徑。在農(nóng)業(yè)自動(dòng)化的研究領(lǐng)域發(fā)展十分迅速的計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)是發(fā)展精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)設(shè)施的核心。在一些歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家在農(nóng)業(yè)計(jì)算機(jī)視覺(jué)方面已經(jīng)進(jìn)行多年的研究，農(nóng)業(yè)土質(zhì)、種質(zhì)資源的治理、農(nóng)作物生長(zhǎng)狀態(tài)信息的獲得、自動(dòng)收獲農(nóng)產(chǎn)品、農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)的自動(dòng)判定等技術(shù)都已取得了不同程度的進(jìn)展，如蘑菇采摘機(jī)器人的發(fā)展，在蘑菇采摘點(diǎn)上，計(jì)算機(jī)視覺(jué)和圖像處理和測(cè)量技術(shù)都得到了應(yīng)用[10]。

我國(guó)對(duì)計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)的研究也已取得了一定的進(jìn)展[11]，已經(jīng)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化方面開始實(shí)施應(yīng)用，但仍處于初級(jí)階段，在一些技術(shù)領(lǐng)域仍然落后于歐美發(fā)達(dá)國(guó)家。因此應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)和加快該領(lǐng)域的發(fā)展和研究。

我國(guó)農(nóng)業(yè)自動(dòng)化已在設(shè)施農(nóng)業(yè)中得到一定的發(fā)展，例如溫室的自動(dòng)化控制、機(jī)械排灌自動(dòng)化、農(nóng)業(yè)機(jī)械裝置自動(dòng)化等，特別是精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)設(shè)施的發(fā)展越來(lái)越得到人們的重視。由于計(jì)算機(jī)技術(shù)和機(jī)電一體化技術(shù)的迅速發(fā)展，促使農(nóng)業(yè)機(jī)械逐步向自動(dòng)化、智能化的方向發(fā)展。隨著智能化技術(shù)的研究和發(fā)展， 智能機(jī)器人將是農(nóng)業(yè)工程發(fā)展的重點(diǎn)。農(nóng)業(yè)自動(dòng)化控制將會(huì)不斷涌現(xiàn)各種農(nóng)業(yè)機(jī)器人和智能化系統(tǒng)，并進(jìn)一步促進(jìn)農(nóng)業(yè)自動(dòng)化控制技術(shù)向智能化技術(shù)的不斷發(fā)展。

2.2 遠(yuǎn)程作業(yè)

由于公共網(wǎng)絡(luò)的普及和認(rèn)知度的提高，遠(yuǎn)程控制，遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)基于互聯(lián)網(wǎng)的平臺(tái)得到了快速發(fā)展，從而形成了從傳統(tǒng)的手工方式逐漸向現(xiàn)代遠(yuǎn)程自動(dòng)控制的方式過(guò)渡的農(nóng)業(yè)管理模式。

農(nóng)業(yè)智能化管理新模式是綜合計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)、控制技術(shù)、通訊技術(shù)等一體的一種現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)管理系統(tǒng)，它通過(guò)運(yùn)行于監(jiān)控中心的智能系統(tǒng)，收集、分析農(nóng)業(yè)設(shè)施現(xiàn)場(chǎng)有關(guān)的信息，如控制水、營(yíng)養(yǎng)液等重要影響因子，根據(jù)農(nóng)作物生長(zhǎng)過(guò)程當(dāng)中的這些關(guān)鍵性的數(shù)據(jù)，對(duì)農(nóng)作物采取自動(dòng)化澆灌、排水等的措施[12]，徹底實(shí)現(xiàn)足不出戶就能對(duì)農(nóng)作物做出實(shí)質(zhì)性的管理；它還可以進(jìn)行本地監(jiān)控管理、遠(yuǎn)程瀏覽、專家在線視頻指導(dǎo)等多項(xiàng)服務(wù)，讓農(nóng)業(yè)和農(nóng)業(yè)企業(yè)的行政部門通過(guò)遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控的對(duì)農(nóng)作物或農(nóng)業(yè)產(chǎn)品進(jìn)行信息統(tǒng)計(jì)和動(dòng)態(tài)調(diào)配[13]。

2.3 補(bǔ)光燈技術(shù)

植物補(bǔ)光燈技術(shù)是一種最新的關(guān)于促進(jìn)植物光合作用的科研成果，它是按照植物孕育生長(zhǎng)的自然規(guī)律，使用燈光取代陽(yáng)光來(lái)提供植物生長(zhǎng)發(fā)育所需光元素的一種新技術(shù)。植物生長(zhǎng)燈用于溫室中，增補(bǔ)了冬季或陰雨天及日照不夠時(shí)植物生長(zhǎng)所需的光照，幫助蔬果正常生長(zhǎng)，可提升產(chǎn)量﹑提高植物抗病防病能力。

種植葉菜利用植物生長(zhǎng)燈，可以縮短作物的孕育生長(zhǎng)的周期，提升作物的產(chǎn)量，提高作物抗病能力，避免農(nóng)藥的過(guò)量使用，并改善葉菜的品質(zhì)，可以讓作物提前5%～15%上市，并增加40%～80%的產(chǎn)量。果菜利用植物生長(zhǎng)燈，可提升植株的光合作用利用率，促進(jìn)作物開花結(jié)果，并加快果菜內(nèi)部干物質(zhì)的積累，從而進(jìn)一步改善果菜的品質(zhì)，并可提前10%～15%上市，增加20%～50%的產(chǎn)量。瓜果設(shè)施栽培應(yīng)用植物生長(zhǎng)燈，可提早大約25 d開花、結(jié)果，減少病蟲害發(fā)生，提高坐果率，降低畸形果的比率，并增加瓜果10%～20%的產(chǎn)量，燈光的光線中有豐富的紫外線等瓜果必須的光元素，能夠大幅度促進(jìn)果實(shí)成熟，更進(jìn)一步的提瓜果的品質(zhì)?；ɑ芾弥参锷L(zhǎng)燈，可以有效調(diào)節(jié)花期，使其能夠在合適的時(shí)間開放；通過(guò)稀土光源照射更可以使植株更好地吸收土壤的養(yǎng)分，使其茁壯成長(zhǎng)，從而為鮮花增艷，使花農(nóng)都有更好的收成。在水稻育苗上上的專用植物生長(zhǎng)燈，采用稀土三基色熒光粉獨(dú)特配比的方法，可有效促進(jìn)水稻根系的茁壯成長(zhǎng)，縮短育苗的時(shí)間等功效。3 農(nóng)業(yè)自動(dòng)化新領(lǐng)域的探索

農(nóng)作物與生長(zhǎng)環(huán)境等信息的收集以及農(nóng)業(yè)設(shè)施的自動(dòng)化、智能化管理，是設(shè)施農(nóng)業(yè)有和傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的主要區(qū)別之一。農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)的核心是通信設(shè)施，它將相互連接分散的子系統(tǒng)或具有擁有功能的設(shè)備等，最終達(dá)成分布式的系統(tǒng)硬件和軟件資源的綜合管理與控制[14]。根據(jù)需要，通信網(wǎng)絡(luò)采用不同的通訊技術(shù)。目前較為常見的有現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)和以太網(wǎng)技術(shù)。成為施設(shè)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的主要的有線通信技術(shù)。亞洲的四國(guó)電力集團(tuán)開發(fā)的“Open PLANET”是一個(gè)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)[15]。該系統(tǒng)主要由檢測(cè)控制部分、數(shù)據(jù)記錄部分、信息收集部分、分散控制器等組成，并可以實(shí)現(xiàn)室內(nèi)的群管理。

此外，日本JICA中心開發(fā)的Field Server（現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)器）系統(tǒng)，可以連接多種傳感器。他是基于嵌入式體系的多傳感器數(shù)據(jù)收集設(shè)備，微型攝像機(jī)的內(nèi)部整合可以在同一時(shí)間采集溫度、濕度、輻射和其他環(huán)境信息及視頻信息，通過(guò)TCP/IP協(xié)議發(fā)送數(shù)據(jù)到一個(gè)中央服務(wù)器。Field Server同時(shí)集成了web服務(wù)平臺(tái)，用戶登錄后可以通過(guò)IP域服務(wù)器查看實(shí)時(shí)的環(huán)境信息和實(shí)時(shí)圖像、視頻，服務(wù)器可以使用電池供電，具有體積小，低功耗、功能強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)，現(xiàn)場(chǎng)安裝方便，是目前國(guó)際上的精典技術(shù)產(chǎn)品之一。

英國(guó)開發(fā)的一系列的無(wú)線通訊設(shè)備，適用于分布比較廣泛的花園溫室種植系統(tǒng)，儲(chǔ)藏室的無(wú)線霜凍系統(tǒng)和室內(nèi)入侵自動(dòng)警報(bào)系統(tǒng)，便于攜帶的無(wú)線電視系統(tǒng)，遠(yuǎn)程灑水系統(tǒng)和室內(nèi)溫度控制調(diào)節(jié)系統(tǒng)等等。

希臘研發(fā)的由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、氣象站系統(tǒng)和營(yíng)養(yǎng)液控制系統(tǒng)等部分構(gòu)成溫室控制單元系統(tǒng)。該系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)及控制軟件相連，可以進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和處理，還可以用于遠(yuǎn)程控制。由電氣和機(jī)械設(shè)備，確保環(huán)境參數(shù)準(zhǔn)確、有效地控制溫室單元。

美國(guó)生產(chǎn)的一種GHC100模型溫室控制器，運(yùn)用低成本通風(fēng)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全方位的溫室控制，能夠?yàn)橹参锾峁┮粋€(gè)最佳的生長(zhǎng)環(huán)境，從而為用戶提供了全方位的控制功能。該溫室控制器其在前面板的數(shù)字設(shè)置鍵，可以讓用戶進(jìn)行命令的設(shè)置，以及對(duì)溫室的監(jiān)控等，并允許用戶進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)，數(shù)據(jù)記錄或控制。

4 農(nóng)業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)與展望

目前，隨著大氣污染、全球變暖的逐漸嚴(yán)重化，未來(lái)農(nóng)作物種植、培養(yǎng)將會(huì)更加趨于工業(yè)模式，將工業(yè)生產(chǎn)線的原理應(yīng)用到農(nóng)作物的種植、培養(yǎng)上，將會(huì)是未來(lái)農(nóng)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。室內(nèi)農(nóng)作物的種植面積的不斷擴(kuò)大，更加促進(jìn)了室內(nèi)設(shè)施的開發(fā)和研究，室內(nèi)環(huán)境的精確控制也得到了不同程度的完善，各種技術(shù)正在趨于成熟。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)由于其信息量大、更新傳遞速度快、遍及面廣等特點(diǎn)將在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域越來(lái)越廣泛地被應(yīng)用，農(nóng)作物的培養(yǎng)日益趨于智能化的管理。未來(lái)的技術(shù)將提供全方位的控制能力，可以實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的低成本設(shè)施，提供最佳的植物生長(zhǎng)環(huán)境。遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)， 數(shù)據(jù)記錄或控制將時(shí)刻呈現(xiàn)在電腦或者手機(jī)上，人們可以更加方便、更加明了地關(guān)注室內(nèi)作物的實(shí)時(shí)生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)，并隨時(shí)隨地對(duì)農(nóng)作物實(shí)施各方面的管理。溫室遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)將發(fā)送一個(gè)信號(hào)到具有大量傳感器的監(jiān)控管理系統(tǒng)，管理軟件將自動(dòng)完成所有程序，并繼續(xù)讀取傳感器的數(shù)據(jù)，與標(biāo)準(zhǔn)值比較，出現(xiàn)任何異常，系統(tǒng)將會(huì)自動(dòng)的、迅速的呈現(xiàn)在人們的PC機(jī)或手機(jī)上，便于馬上采取措施。遠(yuǎn)程終端用戶系統(tǒng)將自動(dòng)編程的各種功能，如加熱、灌溉、遮光、天窗或施肥等；如果要改變這些參數(shù)， 就會(huì)測(cè)量一些參數(shù)， 如風(fēng)向、風(fēng)速、空氣、溫度以及土壤濕度、光照和雨量等；然后系統(tǒng)將存儲(chǔ)這些數(shù)據(jù)，根據(jù)變化的數(shù)據(jù)繪圖，并校驗(yàn)監(jiān)控系統(tǒng)的行為。各種傳感器完成濕度和通風(fēng)溫室溫度數(shù)據(jù)的采集，通過(guò)控制器來(lái)完成自動(dòng)調(diào)整換氣扇、濕度控制系統(tǒng)和加熱系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)定時(shí)通風(fēng)、灌溉、補(bǔ)光等農(nóng)事活動(dòng)全面自動(dòng)化。

在未來(lái)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的過(guò)程中，可以不受外界惡劣環(huán)境的影響進(jìn)行作物的種植，同時(shí)將工業(yè)生產(chǎn)線的模式貫穿到室內(nèi)作物的種植上，最大限度地實(shí)現(xiàn)智能培育，將農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率提高到最大化。

5 總結(jié)

當(dāng)前現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展十分的迅速，自動(dòng)控制技術(shù)正愈來(lái)愈被世界大多技術(shù)人員所注意，并在農(nóng)業(yè)上廣泛應(yīng)用。未來(lái)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)將會(huì)是高效率和高精度的機(jī)械化、自動(dòng)化的農(nóng)業(yè)。設(shè)施農(nóng)業(yè)和精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)管理模式必定是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展方向，工業(yè)生產(chǎn)模式必將取代傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)方式，同時(shí)也將更進(jìn)一步推進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化、智能化的深入研究。

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