RFID技术在套种大棚中的应用_刘玉晓.pdf

RFID 技术在套种大棚中的应用 刘玉晓 赵玉娥 山东华宇工学院 253034 山东德州 摘 要 针对青岛黄岛区的大棚蓝莓 提出基于 RFID 技术 的全透明化大棚种植模式及 横莓竖瓜 的套种模式的构 想 在种植 生产 仓储 运输等环节实现智能控制和农产品 溯源 提高经济效益和农产品的质量安全水平 关键词 RFID技术 农业现代化 二维码技术 套种大棚 黄岛蓝莓是山东省青岛市黄岛区的特产 世界蓝 莓看中国 中国蓝莓看青岛 1 而黄岛区的蓝莓占据青 岛半壁江山 黄岛蓝莓是青岛的又一张名片 截至 2020 年 5 月 黄岛区的蓝莓种植总面积 6 200 hm 2 可 采摘面积 5 200 hm 2 蓝莓年均总产量 2 69 万 t 带动 6 8万名农民从事蓝莓产业 在蓝莓园的土地里种出了 金豆豆 本文以黄岛区蓝莓为研究对象 因黄岛区蓝莓种 植面积 生产基地很大 规模大小不一 很少有独立品 牌 对质量的监管较为松懈 并且单一的蓝莓种植 传 统的种植方式 使得蓝莓大棚财力人力投资都很大 针 对这两方面问题 本文提出基于 RFID 技术的全透明 化大棚种植模式及 横莓竖瓜 的套种模式的构想 其 中 RFID 技术用于解决农产品种植生产过程中的化肥 使用 灌溉 致病微生物防治 土壤中农药残留和重金 属监测等问题 构想建立现代农业新模式 1 基于RFID技术的套种大棚模式概述 1 1 RFID技术简介 RFID Radio Frequency Identification 技术就是无 线射频技术 是一种非接触式的目标自动识别技术和 数据采集技术 位于物联网的感知层 可用它随时随地 通过无线电信号识别特定目标并获取目标物体的相关 信息 2 近年来 顺应国家 互联网 战略的要求 RFID 技术作为构建物联网的核心关键技术 备受人们青睐 随着时代的发展 RFID 技术越来越成熟 其标签的价 格也大幅度地下降 这就使得 RFID 与农业大范围结 合的可行性更高 并且随着物质生活水平的提高 人们 对于食品的质量要求更加严格 这也使得 RFID 技术 与农业结合已迫在眉睫 利用RFID技术的超强优势和广阔前景 期望可以 改变传统的大棚种植模式 或可将RFID技术大范围应 用到整个农业生产中 实现对作物生长状态的实时监 控 对作物生长环境的智能监控和对生鲜农产品的高效 溯源 实现对蓝莓等生鲜农产品的精准又有效的智能化 管理控制 1 2 套种大棚 为了提高大棚效益 根据大棚棚体高度和蓝莓植 株株距 分析蓝莓对生长环境的要求 寻找生存条件相 似的作物 充分利用 时间差 和 空间差 进行多层 次 多作物的立体种植 3 经过对比分析发现 早熟品 种西瓜无论是生长周期还是生存条件都适应蓝莓大棚 的生长条件 因此提出了 横莓竖瓜 的蓝莓 西瓜大 棚套种模式的构想 期望以现代套种模式实现向技术 要效益 采取套种模式的基础是不影响蓝莓本身的生 长 因此在套种之外还有两大创新点 一是 S 形种植 即西瓜在蓝莓植株两侧垄侧交错种植 二是西瓜悬挂 种植 以上两个种植方式可以有效解决蓝莓通风和光 照问题 也可以提高西瓜栽种数量 2 基于RFID技术的农产品质量溯源系统的构建 为有效避免食品质量安全问题 严格把控食品质 量 需从容易发生问题的环节入手 从种植 生产 仓 储 运输等环节分析解决 1 种植环节 种植园的环境关乎蓝莓品质 具体 影响因素有土壤 灌溉水 温度 湿度 通风等 如蓝莓 生长适宜的土壤 pH 值在 4 5 5 5 之间 过高过低都会 对蓝莓产生不良影响 轻则口感不佳 重则蓝莓减产绝 产 植株黄叶脱叶 2 生产环节 这个环节对大棚蓝莓来说 主要是 如何防治病虫害 为了保证蓝莓品质 不可避免地需要 在合适的时期使用杀虫剂 化肥 使用时机或用量不正 确 会造成农药残留 也有一些种植户片面追求高产 早熟 使用违规化学品 一旦发生 后果不堪设想 3 仓储环节 蓝莓不易保存 经过采摘 运输 到 达消费者手中之前 还有很大的损坏可能 蓝莓本身水 分含量高 很容易被感染病菌 如果仓储不妥 更容易 加快蓝莓的变质 该环节对蓝莓质量和经济效益影响 基金项目 山东省大学生创新训练项目 S202013857014 作者简介 刘玉晓 2000 女 山东青岛人 大学 主要研究方 向为物流工程 农产品供应链 技术设计与试验应用 60 2021年第5期 十分显著 4 运输环节 在蓝莓从种植园到销售门店的运输 过程中 包装材料 包装方式 运输途径 运输环境都会 直接影响蓝莓的品质和销售价格 采摘后的蓝莓生理 活动仍然活跃 而此时的运输条件则起到了加速或缓 解的作用 综上所述 从种植园到消费者的过程中对蓝莓进 行监管控制十分必要 为了减少人力投资 需要实现一 人多棚 多环节的控制 这尤其突出体现了农业向现代 化转变的重要性 而在这一转变中 RFID 技术起到了 关键性的作用 RFID 溯源流程如图1所示 3 RFID技术在套种大棚中的应用 1 智能管理 遥控自动控制温 湿 光 水 气等设 备 实现远程智能精确控制 作物生长过程成为一个智 慧控制过程 2 无线视频监控控制 监控室通过 无线视频监 控云平台 实现遥感 视频采集 视频复制和智能化工 作维护 并提供智能化硬件传输服务 4 3 智能报警 以大数据技术为基础 在大棚环境 信息达到标准值时 监控系统向专家 监测中心和移动 用户发送数据和预警 如果设备自动启动 系统也会发 送信息通告 4 食品安全追溯 收集智能化数据 构建作物全 生命周期追溯信息系统 保障食品安全 提高食品知名 度 增加品牌价值 综上所述 云平台的智能控制将用于湿度 温度 光照 通风和日照的控制 同时考虑西瓜和蓝莓的需 求 整个过程由无线视频监控控制 如有不适应作物的 情况 会自动发信号 最后果实将通过云平台寻找买 家 使用 RFID 技术给每株蓝莓 西瓜一个独特的身 份 一旦蓝莓 西瓜投放市场 消费者可以通过扫描包 装上的二维码来追踪蓝莓和西瓜的过去和现在 并知 道他们购买的蓝莓和西瓜的种植园 面积 种类 苗木 状况 健康状况 收获时间 农药使用情况 运输信息 等 一旦出现食品安全问题 就可以利用监控系统快 速发现 4 结论 将 RFID 技术与农业结合 有望实现对大棚信息 的智能化控制 实时采集可能影响蓝莓品质的因素数 据 并及时报警 提醒农户 农户可以通过手机端进行 操作控制 解放劳动力 真正实现一人多棚 多环节控 制 对生长环境的严格把控可以有效保证和提高农产 品的品质 打造品牌 提升农户的销售信心和消费者的 消费信心 并且随着RFID 技术的成熟 芯片和条码的 价格也在降低 为现代化农业的发展提供了有力支持 对于政府方面 通过数据的采集 政府有望加强对蓝莓 市场的监管 严格把控产品质量 有利于实现市场监管 标准化 农户受知识和技术认知水平的限制 应用技术的 积极性不高 影响基于 RFID 技术的套种大棚模式的 实现 且据预测新技术的投入短时间会增加资金的投 入 进而导致农产品价格提高 在一定程度上也会抑制 消费者的消费积极性 RFID 技术应用于农业 广泛被 大众接受还任重道远 在国家政策支持下 应改变传统 的农业模式 提高生鲜农产品流通系统的运行效率 实 现农产品全周期供应监管 为消费者提供安全放心健 康的生鲜农产品 参考文献 1 李臣 刘文佳 刘阳 等 青岛市黄岛区蓝莓生产经营模式 比较分析 J 林业经济问题 2015 35 6 509 514 520 2 王梅 基于 RFID 的物联网技术在畜牧业中的应用 J 畜 牧兽医科技信息 2018 6 6 3 孙建华 榴莲蜜园地套作南瓜对土壤水分的影响 J 热带 农业科学 2019 39 12 5 10 4 马俊 秦娟 姬馨玉 基于 NB IOT 的多参数智慧农业大棚 系统设计 J 数字通信世界 2020 3 59 60 加工厂 图1 RFID农产品溯源流程 仓库 运输 经销商 农场 消费者 跟踪 跟 踪 跟 踪 溯源 跟踪 RFID农产品溯源 技术设计与试验应用 61