监测|传感器在智慧农业中的应用

自古以来,粮食生产在人口密度大、耕地面积少的中国占有重要地位。随着社会的发展,农业在国民经济发展中发挥了重要作用。近几年,随着人工智能时代的到来,“智慧农业”一词逐渐发展并且成为现代农业进程中的重要组成部分。在现代科技飞速发展的大环境下,传感器作为现代智能化的重要工具,为推进实现智慧农业发挥了重要作用。
监测|传感器在智慧农业中的应用
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农业传感器主要包括生命信息传感器和环境传感器。生命信息传感器是通过检测植物生长过程中植物信息元素和农药化肥等元素含量,并对植物生长体征进行数字化处理,进而分析植物生长状况。环境传感器主要是对水分、土壤、空气等植物所生长的环境进行监控分析,及时了解环境变化,保证植物成长和农作物质量达到最优水平。目前,常用的农业传感器主要包括温度传感器、湿度传感器、pH值传感器、气敏传感器、生物传感器、光电传感器和压力传感器等。
【 监测|传感器在智慧农业中的应用】现代智慧农业技术发展离不开传感器。目前,市场所生产的传感器质量参差不齐,传感器的性能选择也影响着农业生产力的提高。低功耗、材质耐腐蚀、抗低温性能好的传感器可在户外田间的环境中使用。受农业生产地区限制和大多数农民对传感器知识缺乏的影响,应选择安装方式简单、方便携带、稳定性好和校正周期短的传感器。

传感器在智慧农业中的应用
1、 在农业生产中的应用
由于国内传感器技术具有局限性,传感器在农业生产中的应用大多存在于育种育苗过程中。例如,通过使用生物传感器操纵种子的遗传基因以达到培育优良品种的目的。另外,在作物生长过程中进行生理生态监测,配合相应的智能化系统,对作物的各项参数进行准确有效记录,能够实时了解作物生长状况,针对监测情况及时做出调整,进而提高收成率。比如,可以利用颜色传感器、水分传感器检测作物的颜色和水分含量来判断作物的成熟程度以便于在适当的时间进行采摘。
监测|传感器在智慧农业中的应用
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除了育种育苗,农业机械在作物种植以及生长过程中也占有很大的比重。带有传感器装备的农机不仅会大幅提高工作效率,还可以减轻一定量的人力劳动。传感器在农业机械方面的应用可以体现在近几年来非常普遍的智能节水灌溉系统和未来可期的农业机器人等。在智能节水灌溉系统中,利用传感器进行土壤湿度的检测是最必需和基本的操作。当湿度传感器反馈结果为土壤干燥的情况下,配合智能平台及时启动灌溉系统进行相应的灌溉调度;相反,当湿度传感器检测到水分已达到合适的标准时,关闭灌溉系统以达到精准灌溉的效果。对于期待值最高的未来农业智能机器人,它是一个集视觉、力觉(压力)、避障(超声波&红外)、触觉等多种传感器于一身并且由平台控制,从而实现各种作业的机器设备。通过融合多个传感器的感知,获得更加精确的信息,完成信息交融。
2、在监测管理中的应用
传感器在监测管理中的应用大多体现在对作物生长周围环境的监测,比如土壤、大气、水环境、杂草等的监测。目前,传感器在大棚种植中有显著效果,例如技术较为成熟的大棚智能监测系统。在此系统中,温度传感器、湿度传感器、光传感器等实时监测育种环境使其作物达到最优生长的条件;土壤传感器实时监测土壤水分、不同土层温度、土壤pH值、氮、磷、钾等农药化肥元素等,进而精准传递土壤水分和土壤颗粒组成的信息;二氧化碳传感器可以实时监控植物生长环境中二氧化碳的含量以保障植物光合作用;新兴的杂草检测传感器技术可以进行杂草识别达到除草自动化等。