司慧萍，周 晨，吳軍輝，林開顏，陳 杰

( 同濟(jì)大學(xué) 新農(nóng)村發(fā)展研究院，上海 201800 )

自動化移動苗床控制系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀研究

司慧萍，周 晨，吳軍輝，林開顏，陳 杰

( 同濟(jì)大學(xué) 新農(nóng)村發(fā)展研究院，上海 201800 )

隨著我國設(shè)施農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展及從業(yè)勞動人員的緊缺，自動化移動苗床作為一種全新自動農(nóng)業(yè)生產(chǎn)設(shè)備，以其省力、節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)逐漸得到了認(rèn)可和發(fā)展，并隨著產(chǎn)業(yè)的升級而被逐步推廣，而苗床控制系統(tǒng)是其核心裝置。為此，首先介紹了自動化移動苗床控制系統(tǒng)的國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r，并對比分析我國在自動化移動苗床控制系統(tǒng)發(fā)展中存在的一些問題，結(jié)合目前國際上自動化設(shè)備的先進(jìn)技術(shù)，對我國自動化移動苗床控制系統(tǒng)未來的發(fā)展趨勢進(jìn)行了簡單的分析和總結(jié)。

移動苗床；自動控制系統(tǒng)；數(shù)據(jù)采集；物聯(lián)網(wǎng)；智能

0 引言

目前，溫室是我國設(shè)施農(nóng)業(yè)的主要形式，截至2009年，我國溫室面積已達(dá)到300萬hm2。其中,大量的溫室移動設(shè)備主要還是以老式的傳統(tǒng)機(jī)械為主，而苗床作為設(shè)施農(nóng)業(yè)中一種重要的育苗設(shè)備在我國部分地區(qū)雖已有推廣，但仍然還存在機(jī)械設(shè)備陳舊、自動化水平不高及區(qū)域分布不均勻等問題。

“十三五”期間，隨著我國制造業(yè)轉(zhuǎn)型契機(jī)的到來，在“中國制造2025”的大環(huán)境下，現(xiàn)代自動化農(nóng)業(yè)設(shè)備越來越受到關(guān)注和重視，而傳統(tǒng)的純粹依靠人工完成的農(nóng)業(yè)設(shè)備成本過高、作業(yè)效率低下，不再適應(yīng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)設(shè)備的發(fā)展需要?，F(xiàn)代自動化農(nóng)業(yè)設(shè)備尤其是自動化移動苗床控制系統(tǒng)，作為解決當(dāng)前人力成本過高及苗盤搬運(yùn)設(shè)備自動化程度過低等問題的一種智能農(nóng)業(yè)控制系統(tǒng)，將得到快速的發(fā)展；移動苗床控制系統(tǒng)作為致力于促使現(xiàn)代農(nóng)業(yè)從粗放型向集約型方向發(fā)展的一整套智能化移動設(shè)備在未來幾十年將逐漸被關(guān)注與研發(fā)。

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與智能制造技術(shù)的不斷發(fā)展，移動苗床控制系統(tǒng)也將與現(xiàn)代IT技術(shù)和工業(yè)自動化技術(shù)相結(jié)合，不斷推進(jìn)移動苗床控制系統(tǒng)向智能化方向發(fā)展。移動苗床控制系統(tǒng)作為溫室移動設(shè)備中的重要組成部分，是產(chǎn)品和運(yùn)輸設(shè)備之間的溝通紐帶，可有效降低勞動力成本、提高設(shè)備運(yùn)輸可靠性，具有智慧控制和智能感知的特點(diǎn)。在未來的溫室移動設(shè)備中，移動苗床控制系統(tǒng)將利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和信息傳感技術(shù)，以一定的協(xié)議為基礎(chǔ)，更加智能、有效地連接互聯(lián)網(wǎng)與產(chǎn)品，實現(xiàn)移動苗床控制系統(tǒng)的智能化，促進(jìn)溫室農(nóng)業(yè)設(shè)備的可持續(xù)發(fā)展[1-2]。

1 自動化移動苗床控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀

1.1 國外的發(fā)展現(xiàn)狀

近年來，隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，尤其是高精度伺服系統(tǒng)及嵌入式系統(tǒng)的普遍應(yīng)用，世界上一些發(fā)達(dá)國家不斷加大農(nóng)業(yè)機(jī)械自動化的研究與開發(fā)力度，如圖1所示。這些研究以市場為導(dǎo)向，以生產(chǎn)成本的降低為主要目標(biāo)，最終達(dá)到降低人力成本及資源合理配置的目標(biāo)，且研發(fā)中相當(dāng)多的自動化農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品已達(dá)到產(chǎn)業(yè)化的要求。

圖1 以色列溫室自動控制系統(tǒng)Fig.1 Automatic control system for greenhouse in Israel

以荷蘭為例，作為世界上設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展較為迅速的一個國家，在20世紀(jì)中，荷蘭在溫室園藝生產(chǎn)管理上投入了大量的勞動力，其蔬菜生產(chǎn)34%，花卉和盆栽生產(chǎn)分別為27%與28%，并且勞動力成本還在呈日益增長的趨勢[3-4]。為減少勞動成本、降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)率，荷蘭在20世紀(jì)90年代已開始大力發(fā)展溫室自動化生產(chǎn)裝備系統(tǒng)，也包括自動化移動苗床控制系統(tǒng)，目標(biāo)便是著力將生產(chǎn)作業(yè)自動化、信息化、智能化。同時，自動化生產(chǎn)企業(yè)也積極投身到創(chuàng)新開發(fā)自動控制系統(tǒng)中。例如，世界上知名的溫室自動化設(shè)備生產(chǎn)廠商“Logiqs”當(dāng)對積極進(jìn)行溫室自動化產(chǎn)品的開發(fā)與研究，該企業(yè)研制的自動化苗床設(shè)備(見圖2)采用先進(jìn)的伺服控制系統(tǒng)、傳感器反饋系統(tǒng)、自動澆灌、照明系統(tǒng)及先進(jìn)的上位機(jī)管理系統(tǒng)，對不同種苗的苗盤進(jìn)行了集中式管理，不僅提高了自動化生產(chǎn)效率，而且降低了生產(chǎn)成本，提高了經(jīng)濟(jì)效益。如今，荷蘭通過大力發(fā)展自動化移動苗床控制系統(tǒng)，實現(xiàn)溫室自動化移動苗床高效自動化生產(chǎn)，同時廣泛采用現(xiàn)代自動化技術(shù)(如先進(jìn)物流控制技術(shù)、電子信息技術(shù)、傳感器技術(shù)、伺服控制技術(shù)及無線通信技術(shù)等)，使其大量的溫室移動設(shè)備實現(xiàn)自動控制，從而形成大型的、完整的、可循環(huán)的自動化移動苗床控制系統(tǒng)[3]。

圖2 “Logiqs”公司的自動化移動苗床設(shè)備Fig.2 "Logiques" company's automatic mobile seedbed equipment

1.2 國內(nèi)的發(fā)展現(xiàn)狀

我國溫室自動化設(shè)備的研制起步比較晚，到20世紀(jì)80年代中后期才初步形成了我國溫室工程技術(shù)體系。當(dāng)時，對于苗床的研制還僅僅停留在機(jī)械結(jié)構(gòu)方面，在研究移動苗床自動控制領(lǐng)域要晚于西方發(fā)達(dá)國家近10～20年。

過去幾十年，我國移動苗床主要以手動式移動苗床為主。此類苗床耗時、耗力，且對于勞動力要求特別高，在苗盤移動過程中要保證上面的種苗不受損傷。由于苗床一般安放在溫室中，處于密閉狀態(tài)，并且溫室里對溫度、濕度要求都較高，因此工人不能長時間呆在里面，這一局限性也促進(jìn)了我國溫室自動化控制系統(tǒng)的快速發(fā)展。近年來，國家對溫室自動化設(shè)備研發(fā)資金不斷投入，自動化移動苗床控制系統(tǒng)作為其中一種現(xiàn)代自動化農(nóng)業(yè)控制設(shè)備，近幾年已從單層人工運(yùn)輸發(fā)展成多層自動運(yùn)輸，并且整個苗床自動化相關(guān)配套設(shè)備已具有一定規(guī)模。通過從荷蘭、以色列、日本等一些設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展迅速的國家引進(jìn)現(xiàn)代自動化移動苗床設(shè)備，再進(jìn)行消化、吸收與技術(shù)創(chuàng)新，我國許多設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)企業(yè)已取得較大的科技成果，有力地推動了我國自動化移動苗床的發(fā)展。以杭州恒農(nóng)科技股份有限公司為例，該公司研發(fā)的自動化立體移動苗床系統(tǒng)(見圖3)除去機(jī)械框架，整個控制系統(tǒng)包括苗床搬運(yùn)車伺服電機(jī)控制系統(tǒng)、天車行走控制系統(tǒng)及計算機(jī)生產(chǎn)管理系統(tǒng)。該設(shè)備已在上海都市菜園里正式投入使用，說明我國移動苗床設(shè)備的自動化水平有了一定的提高[3]。

圖3 杭州恒農(nóng)自動化移動苗床Fig.3 Hangzhou Heng Nong’s automatic mobile seedbed

1.2.1 采用定位精準(zhǔn)的伺服控制系統(tǒng)

進(jìn)入21世紀(jì)以來，隨著勞動力成本的不斷上升，傳統(tǒng)的苗床移動設(shè)備已滿足不了市場的需求。伺服控制系統(tǒng)作為目前國際上比較流行的一種驅(qū)動定位系統(tǒng)已被許多發(fā)達(dá)國家應(yīng)用在溫室自動化設(shè)備上。我國在苗床自動搬運(yùn)設(shè)備上也進(jìn)行了大量的研究，并且結(jié)合自身市場的需求，形成了一套完整的伺服定位控制系統(tǒng)。

以上面介紹過的杭州恒農(nóng)科技股份研發(fā)的自動化移動苗床控制系統(tǒng)為例，整個苗床搬運(yùn)車采用伺服電機(jī)作為驅(qū)動器，結(jié)合苗床架上的傳感器形成一個閉環(huán)控制系統(tǒng)，通過上位機(jī)控制器可將苗床搬運(yùn)車沿著導(dǎo)軌準(zhǔn)確定位在溫室工廠里所需要的位置。這一套伺服控制系統(tǒng)也是目前國內(nèi)比較先進(jìn)的溫室自動化控制系統(tǒng)。

1.2.2 基于計算機(jī)物流管理模式已具備一定基礎(chǔ)

過去幾十年，我國在溫室工程技術(shù)初具規(guī)模時期，大量的溫室移動設(shè)備包括苗床都采用人工或者半自動的方式來進(jìn)行搬運(yùn)作業(yè)，可以說在移動苗床自動化運(yùn)營管理水平方面一直處于落后的狀態(tài)。近幾年，隨著計算機(jī)控制技術(shù)的快速發(fā)展，我國已經(jīng)逐步擺脫傳統(tǒng)純粹依靠人工進(jìn)行苗床搬運(yùn)、澆水灌溉、燈光照明的一些固定式苗床設(shè)備,取而代之的是通過計算機(jī)進(jìn)行集中管理作業(yè)的自動化移動苗床控制系統(tǒng)。

例如,目前已研發(fā)出全自動控制的無土栽培營養(yǎng)液灌溉系統(tǒng)、LED自動輔助補(bǔ)光照明系統(tǒng)及基于計算機(jī)圖像處理技術(shù)的育苗選種系統(tǒng)等，并形成了一套相對完整的計算機(jī)物流管理模式，從而有效地保證了種苗培育的優(yōu)良性與科學(xué)性。這一自動化管理模式降低了生產(chǎn)企業(yè)的勞動力成本，增進(jìn)了企業(yè)的生產(chǎn)效益，也提高了我國溫室設(shè)備的自動化水平[4-8]。

1.2.3 數(shù)據(jù)采集與傳輸更加科學(xué)、準(zhǔn)確

隨著現(xiàn)代傳感器、現(xiàn)場總線的廣泛應(yīng)用，過去溫室移動苗床上種苗生長數(shù)據(jù)難以采集與傳輸?shù)膯栴}將得以解決，目前國內(nèi)應(yīng)用比較多的農(nóng)用傳感器有溫濕度傳感器、位移傳感器及照度傳感器等。這些傳感器構(gòu)成了整個溫室大棚的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，為后期計算機(jī)分析種苗生長狀況環(huán)節(jié)提供了大量的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，是現(xiàn)代自動化移動苗床控制系統(tǒng)必不可少的一部分。

在現(xiàn)場總線方面，目前應(yīng)用比較多的主要是以CAN總線為主。它是德國BOSCH公司為解決現(xiàn)代汽車中眾多的控制與測試儀器之間的數(shù)據(jù)交換而開發(fā)的一種串行數(shù)據(jù)通信協(xié)議的現(xiàn)場總線，可以實現(xiàn)多主方式工作，通信速度可以達(dá)1Mbps/40m , 最大通信距離可達(dá)10km,并且開發(fā)成本僅為同類現(xiàn)場總線的1/3。由于苗床上種苗的生長情況需要實時監(jiān)控，數(shù)據(jù)上傳與下達(dá)需同步進(jìn)行，因此CAN總線目前被廣泛應(yīng)用在自動化移動苗床控制系統(tǒng)中[9]。

2 目前自動化移動苗床控制系統(tǒng)存在的問題

我國對自動化移動苗床控制系統(tǒng)的研究開始于20世紀(jì)80年代，在近幾十年的發(fā)展中，通過不斷吸收國外農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)國家的先進(jìn)技術(shù)及自身的研究創(chuàng)新，已取得了良好的成績；但與荷蘭、美國、以色列等一些設(shè)施農(nóng)業(yè)比較發(fā)達(dá)的國家相比，我國在設(shè)施農(nóng)業(yè)自動化設(shè)備區(qū)域分布、自動控制系統(tǒng)可靠性、后期系統(tǒng)維護(hù)上存在一定的問題。

2.1 部分地區(qū)移動苗床的自動化水平不高

當(dāng)前，雖然我國在溫室自動化移動苗床上取得了舉世矚目的成就，但我國幅員遼闊，目前只有在東部沿海等一些發(fā)達(dá)城市應(yīng)用了自動化移動苗床控制系統(tǒng)，而這些地方恰恰土地供應(yīng)極度緊缺，溫室自動化設(shè)備難以大面積推廣。在設(shè)施農(nóng)業(yè)較為集中的內(nèi)陸中原地區(qū)(如河南、新疆等地區(qū))，土地供應(yīng)面積充足，是發(fā)展自動化設(shè)施農(nóng)業(yè)的良好區(qū)域。由于當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展緩慢的原因，當(dāng)?shù)卦S多地區(qū)都還是以固定式苗床或者是純手工移動苗床為主，費(fèi)時費(fèi)力，且勞動力成本高，整體跟不上發(fā)達(dá)地區(qū)的苗床自動化水平。因此，與美國、荷蘭和日本等發(fā)達(dá)國家整體的移動苗床自動化水平相比，我國的移動苗床自動化水平還存在一定的差距。

2.2 自動化移動苗床控制系統(tǒng)的可靠性不夠

經(jīng)過幾十年的研究與創(chuàng)新，目前我國溫室自動化設(shè)備在以自動化移動苗床控制系統(tǒng)為核心的基礎(chǔ)上，已經(jīng)形成了一套完整的溫室自動化控制系統(tǒng)，但在控制系統(tǒng)的成熟程度(即自動化技術(shù)本身的可靠性)方面還有大量的工作要做。例如，在伺服控制電機(jī)上位機(jī)軟件層面，由于程序過于冗雜、CPU運(yùn)行過慢導(dǎo)致閉環(huán)反饋系統(tǒng)出現(xiàn)延時，進(jìn)而導(dǎo)致苗床搬運(yùn)車定位可靠性受到一定的影響，出現(xiàn)搬運(yùn)車定位不準(zhǔn)確及定位錯誤等問題。

相比美國、荷蘭和日本等發(fā)達(dá)國家，在對移動苗床上種苗生長數(shù)據(jù)的檢測與調(diào)控技術(shù)上，我國研制生產(chǎn)的控制系統(tǒng)雖然能完成數(shù)據(jù)采集、傳輸與處理的基本功能，但在長時間、大容量、高負(fù)載的溫、光、水、氣、肥等因子的監(jiān)測和調(diào)控上，國內(nèi)控制設(shè)備的可靠性還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，相比國外差距還是比較大[10-12]。

2.3 自動化移動苗床控制系統(tǒng)的后期維護(hù)困難

過去20余年，由于我國設(shè)施農(nóng)業(yè)一直處于低位運(yùn)行的狀態(tài)，造成自動化移動苗床控制系統(tǒng)方面的專業(yè)售后維修人才嚴(yán)重流失。隨著近些年設(shè)施農(nóng)業(yè)自動化設(shè)備的快速發(fā)展，我國部分發(fā)達(dá)地區(qū)率先研制出移動苗床自動化設(shè)備，雖然這些地區(qū)應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛，但絕大多數(shù)的技術(shù)還是采用國外引進(jìn)、國內(nèi)消化的模式，從而造成目前這方面的人才極度匱乏。一旦控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障，便可能需要國外的技術(shù)支持，企業(yè)成本過高、維修周期過長等問題可能會造成自動化設(shè)備長時間的閑置，甚至處于報廢無人維修的境地[13]。

3 發(fā)展趨勢

3.1 苗床控制系統(tǒng)更加可靠、地區(qū)發(fā)展更加均衡

隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人民生活質(zhì)量的不斷提高，苗床控制系統(tǒng)作為設(shè)施農(nóng)業(yè)設(shè)備中的核心控制系統(tǒng)，其可靠性的設(shè)計直接影響到企業(yè)的信譽(yù)及國家整體設(shè)施農(nóng)業(yè)的自動化水平。因此，設(shè)施農(nóng)業(yè)控制系統(tǒng)整體的可靠性問題已經(jīng)引起了國家農(nóng)業(yè)機(jī)械管理部門的高度重視，相關(guān)部門將陸續(xù)采取一系列的措施來保證整個控制系統(tǒng)的可靠性。

未來自動化移動苗床控制系統(tǒng)將告別傳統(tǒng)小批量生產(chǎn)的模式，取而代之的是大批量流水線生產(chǎn)，因此在控制系統(tǒng)電子元器件質(zhì)量上面需得到保障，從而使整個苗床控制系統(tǒng)的硬件可靠性得到逐步的提升。同時，隨著國家對設(shè)施農(nóng)業(yè)資金扶持力度的不斷加大，無論從設(shè)備利潤還是人才引進(jìn)方面，將迎來一個良好的窗口期。因此，在資金、人才的雙重保障下，未來整體設(shè)施農(nóng)業(yè)控制系統(tǒng)的可靠性將得到一定的保證。

在區(qū)域苗床自動化控制水平分布方面，隨著國家整體經(jīng)濟(jì)水平、技術(shù)水平的不斷提升，未來將逐漸告別東、西部設(shè)施農(nóng)業(yè)自動化水平分布不均的現(xiàn)象，取而代之的將是西部土地資源充分地區(qū)廣泛使用自動化移動苗床控制設(shè)備，從而促進(jìn)我國設(shè)施農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展[14-15]。

3.2 苗床控制系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合，向智能化方向發(fā)展

3.2.1 機(jī)械視覺識別技術(shù)

機(jī)械視覺識別技術(shù)是目前相當(dāng)流行且發(fā)展十分迅速的一門技術(shù)，是集數(shù)字圖象處理、機(jī)械工程技術(shù)、控制技術(shù)、傳感器技術(shù)及計算機(jī)軟硬件技術(shù)于一體的工業(yè)機(jī)器視覺應(yīng)用系統(tǒng)，如圖4所示。

圖4 機(jī)械識別技術(shù)Fig.4 Mechanical identification technology

它為機(jī)器設(shè)備增加了一雙眼睛，將計算機(jī)的快速識別與人類視覺的高度智能化結(jié)合在一起，通過對目標(biāo)物體圖像的采集和處理得出分析結(jié)果，并上傳到控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了機(jī)器自主判斷的能力。許多發(fā)達(dá)國家(如美國、日本)已在農(nóng)業(yè)機(jī)械視覺識別技術(shù)方面進(jìn)行了深入的研究，如苗床上種苗質(zhì)量鑒定、獲取種苗生長狀態(tài)信息及種苗種類自動篩選等。機(jī)械視覺識別技術(shù)的應(yīng)用將有效減少人工對自動化系統(tǒng)決策的參與，使得自動化移動苗床控制系統(tǒng)得到進(jìn)一步的提升。目前，我國該技術(shù)在設(shè)施農(nóng)業(yè)自動化設(shè)備上的應(yīng)用與研究還處于起步階段，未來隨著國家科技不斷的進(jìn)步，機(jī)械視覺識別技術(shù)在自動化移動苗床控制系統(tǒng)上將得到廣泛的應(yīng)用[16]。

3.2.2 條碼識別技術(shù)

條碼識別技術(shù)如圖5所示。

圖5 條碼識別技術(shù)Fig.5 Bar code recognition technology

條碼識別技術(shù)作為一種自動識別技術(shù)，始于20世紀(jì)中葉的美國，是集光、電、機(jī)和計算機(jī)于一體，自動采集數(shù)據(jù)并發(fā)送給控制系統(tǒng)，最終實現(xiàn)實時信息的準(zhǔn)確傳輸與獲取的自動識別技術(shù)，也是迄今為止最為經(jīng)濟(jì)、實用的信息管理技術(shù)。該技術(shù)能夠?qū)⒏鱾€領(lǐng)域的信息數(shù)據(jù)聯(lián)系在一起，精確定位高速移動的物體，為實現(xiàn)物流與信息流的同步、提高供應(yīng)鏈管理效率提供良好的技術(shù)手段。目前，在諸多物流控制系統(tǒng)中已經(jīng)廣泛采用該技術(shù)。對于自動化移動苗床控制系統(tǒng)，在分練種苗時往往存在工作量太大、分練錯誤等問題，如果將各種條形碼貼在相應(yīng)的種苗盆上，然后通過條碼閱讀器將條形碼信息輸入到計算機(jī)中，再通過計算機(jī)對種苗進(jìn)行分類管理，可有效降低成本及減少搬運(yùn)取苗錯誤。因此，條碼識別技術(shù)與計算機(jī)技術(shù)相結(jié)合未來將廣泛應(yīng)用在苗床控制系統(tǒng)中[17]。

3.2.3 網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)

目前，自動化移動苗床控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)通訊模塊廣泛采用以現(xiàn)場總線為主，而未來隨著苗床系統(tǒng)對網(wǎng)絡(luò)實時性、傳輸速率要求的不斷提升，以工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)為核心的網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)將逐漸應(yīng)用在苗床控制系統(tǒng)中，目前眾多的工控廠家已經(jīng)逐漸將自己的工業(yè)現(xiàn)場總線向基于以太網(wǎng)技術(shù)的通訊技術(shù)靠攏。工業(yè)以太網(wǎng)顧名思義就是應(yīng)用在工業(yè)上的以太網(wǎng)(見圖6)，相比于現(xiàn)場總線，其有以下幾大優(yōu)點(diǎn)：①可以滿足控制系統(tǒng)各個層次的要求，使企業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)與控制網(wǎng)絡(luò)得以統(tǒng)一；②設(shè)備成本降低，以太網(wǎng)卡的價格是總線網(wǎng)絡(luò)價格的1/10；③工業(yè)以太網(wǎng)更容易與Internet集成，傳輸速率更加快[18]。

圖6 工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)Fig.6 Industrial ethernet technology

4 結(jié)論

自動化移動苗床控制系統(tǒng)作為育苗輸送的一種農(nóng)業(yè)自動化設(shè)備，在溫室現(xiàn)代化生產(chǎn)中擔(dān)當(dāng)著重要的角色。隨著我國溫室面積的不斷擴(kuò)張及社會生產(chǎn)要求的不斷上升，移動苗床自動控制系統(tǒng)的發(fā)展是必然的趨勢。這種趨勢主要體現(xiàn)在智能化自動控制模塊的廣泛應(yīng)用及相關(guān)技術(shù)可靠性的不斷完善。同時，隨著 “互聯(lián)網(wǎng)+農(nóng)業(yè)” 概念的提出，從國家政策傾向出發(fā)已把農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化控制技術(shù)提升到國家戰(zhàn)略層面，而自動化移動苗床控制系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)不僅減少了勞動力成本、提高了產(chǎn)業(yè)效率，而且在擺脫農(nóng)業(yè)機(jī)械一直作為低端制造業(yè)這一困境方面做出了一定的貢獻(xiàn)。因此，在政策、技術(shù)、資金的三重推動下，我國設(shè)施農(nóng)業(yè)自動化設(shè)備將引來良好的發(fā)展時期，自動化移動苗床控制系統(tǒng)也將得到快速的發(fā)展。

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Research on the Development Status of Automatic Mobile Seedbed Control System

Si Huiping， Zhou Chen， Wu Junhui， Lin Kaiyan, Chen Jie

(Institute for New Rural Development, Tongji University, Shanghai 201804，China)

With the development of China's facility agriculture industry and the shortage of workers, the automatic mobile seedbed has gradually been recognized and developed as a new automatic agricultural production equipment with its advantages of energy-saving and labor-saving, and has been gradually promoted with the upgrading of industry , in which the seedbed control system is the core device. In this paper, firstly，the development status of automatic mobile seedbed control system at home and abroad is introduced, and then some problems in the development of automatic mobile seedbed control system are compared and analyzed. At last, combining with the advanced automation technology in the world, we have a simple analysis and summary for the future development trend of automatic mobile seedbed control system.

mobile seedbed; automatic control system; data acquisition; IoT; intelligence

2016-10-17

“十二五”國家科技支撐計劃項目(2014BAD05B05)

司慧萍(1979 - )，女，上海人，副教授，(E-mail)sihuiping@#edu.cn。

吳軍輝(1974 - )，男，上海人，副教授，(E-mail)junhui_wu@163.com。

S233.74

A

1003-188X(2017)12-0258-06