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传感器在智慧农业中的应用分析

发布日期:2022-12-05 00:21浏览次数:
本文摘要:自古以来,粮食生产在人口密度大、耕地面积少的中国 占有重要职位。随着社会的生长,农业在国民经济生长中发 挥了重要作用。近几年,随着人工智能时代的到来,“智慧农 业”一词逐渐生长而且成为现代农业历程中的重要组成部 分。 在现代科技飞速生长的大情况下,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。1、海内智慧农业的生长现状智慧农业是运用传感器网络等多种技术通过移动平台 实现信息收罗、生产数据收集等功效并到达对农业生产智 能控制的效果。

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自古以来,粮食生产在人口密度大、耕地面积少的中国 占有重要职位。随着社会的生长,农业在国民经济生长中发 挥了重要作用。近几年,随着人工智能时代的到来,“智慧农 业”一词逐渐生长而且成为现代农业历程中的重要组成部 分。

在现代科技飞速生长的大情况下,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。1、海内智慧农业的生长现状智慧农业是运用传感器网络等多种技术通过移动平台 实现信息收罗、生产数据收集等功效并到达对农业生产智 能控制的效果。

据中商工业研究院分析,开展智慧农业项 目,不仅能有效改善农业生态情况,还能够显著提高农业生 产谋划效率,彻底改变了农业生产者、消费者的看法和组织 体系结构[1]。智慧农业是推动现代农业生长的重要途径。为了促进我 国农业生产力的提高和加速实现现代化,国家为此公布多 个政策并给予诸多的扶持。从 2012 年中央一号文件中提到 “加速推动农业科技创新”到 2019 年 2 月国家公布的《关于 坚持农业农村优先生长做好“三农”事情的若干意见》中提 到“夯实农业基础,保障重要农产物有效供应:提出加速突 破农业关键焦点技术,培育一批农业战略科技创新气力,推 动生物种业、重型农机、智慧农业、绿色投入品等领域自主 创新”[2]。

无一不显示出智慧农业生长实施的一定性。我国智慧农业起步虽晚,但生长速度很是快。

2018— 2019 年,在国家相关政策的响应下,诸多海内企业纷纷投资 结构智慧农业,加速我国智慧农业建设,好比美团“未来食 物农场”、腾讯“智慧农业平台”、京东“京东农场”和阿里巴 巴“AI 养猪”等。可是与外洋相比,智慧农业起步晚的劣势仍 然存在,技术含量、生产水平等方面普遍存在不足。

因此,加 大科学技术创新、提高农业技术水平势在必行。2 传感器的观点传感器是一种可以将被丈量的物理量按一定纪律转换 成电信号或者其他形式信息输出的检测装置,具有微型化、 数字化、智能化、多功效化、系统化、网络化等优点[3]。

农业传感器主要包罗生命信息传感器和情况传感器。生命信息传感器是通过检测植物生长历程中植物信息元素 和农药化肥等元素含量,并对植物生长体征举行数字化处 理,进而分析植物生长状况。情况传感器主要是对水分、土壤、空气等植物所生长的情况举行监控分析,实时相识情况 变化,保证植物发展和农作物质量到达最优水平。

现在,常 用的农业传感器主要包罗温度传感器、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[4]。现代智慧农业技术生长离不开传感器。

现在,市场所生 产的传感器质量乱七八糟,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情况中使用。受农业生产地域限制和 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、利便携带、稳定性好和校正周期短的传感器3 传感器在智慧农业中的应用3.1 在农业生产中的应用由于海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历程中。

例如,通过使用生物 传感器利用种子的遗传基因以到达培育优良品种的目的。另外,在作物生长历程中举行生理生态监测,配合相应的智 能化系统,对作物的各项参数举行准确有效记载,能够实时 相识作物生长状况,针对监测情况实时做出调整,进而提高 收成率。

好比,可以使用颜色传感器、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水平以便于在适当的 时间举行采摘。除了育种育苗,农业机械在作物种植以及生长历程中也 占有很大的比重。带有传感器装备的农机不仅会大幅提高 事情效率,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很是普遍的智能节水灌 溉系统和未来可期的农业机械人等。在智能节水浇灌系统 中,使用传感器举行土壤湿度的检测是最必须和基本的操 作。当湿度传感器反馈效果为土壤干燥的情况下,配合智能 平台实时启动浇灌系统举行相应的浇灌调理;相反,当湿度 传感器检测到水分已到达合适的尺度时,关闭浇灌系统以达 到精准浇灌的效果。

对于期待值最高的未来农业智能机械 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而且由平台控制,从而实现种种作 业的机械设备。通过融合多个传感器的感知,获得越发准确 的信息,完成信息融会[5]。

3.2 在监测治理中的应用传感器在监测治理中的应用大多体现在对作物生长周围情况的监测,好比土壤、大气、水情况、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情况使其作物到达最优生长的条 件;土壤传感器实时监测土壤水分、差别土层温度、土壤 pH 值、氮、磷、钾等农药化肥元素等,进而精准通报土壤水分和 土壤颗粒组成的信息;二氧化碳传感器可以实时监控植物 生长情况中二氧化碳的含量以保障植物光互助用;新兴的杂 草检测传感器技术可以举行杂草识别到达除草自动化等。相应地,在禽畜饲养领域的动物育种繁殖、生存情况等 环节也需要应用传感器。

例如,育种使用生物传感器;生存 情况接纳气敏传感器、温度传感器、湿度传感器、光电传感 器等,实时调整饲养方案,提高饲养质量。3.3 在加工储存中的应用传感器在加工储存上的应用主要是监视农产物质量安 全。在分类加工成熟的农作物历程中,凭据农作物特有的性 质举行相应的传感器检测。

例如,凭据水分传感器来判断 蔬菜新鲜水平。同样地,在储存历程中,温湿度传感器实时 监测堆栈存储情况,确保农产物保持良好的存储状态。

4 传感器在智慧农业上的未来生长趋势《国家乡村振兴战略计划(2018—2022 年)》指出鼎力大举发 展数字农业,实施智慧农业工程和“互联网+”现代农业行 动,勉励对农业生产举行数字化革新,增强农业遥感、物联 网应用,提高农业精准化水平。生长智慧气象,提升气象为 农服务能力[6]。在此情形下,实现智慧农业数字智能化和加 强与其他现代科学技术相融合是局势所趋。

对于智慧农业来说,传感器是实现智慧农业的最基础, 也是最必不行少的“探头”工具。随着物联网和人工智能技 术的逐渐成熟和传感器行业的飞速生长,传感器也向越发 微型化、集成化和智能化等偏向生长。成本低、功耗小、使用简朴的无线传感器网络就是实现 传感器集成化的一种技术,也是精准农业体系中至关重要的 一部门。

无线传感器网络是一种集成传感器并通过无线通 信举行感知、收罗、处置惩罚传输网笼罩区域内被感知工具的信 息的漫衍式传感网络。在农业生产中,该技术主要用来获取 情况信息,也是现在使用最广泛的一项技术。无线传感器网络为智慧农业生长和真正实现农业精准 化水平发挥了重要的促进作用。好比,未来需要生长的智 能农业机械人。

一个集多种传感器于一身且可以智能利用 的机械人,不仅可以取代人工实现越发准确的信息数据获 取和田间劳作,还可以配合大数据平台获得更合适的治理 方案。同样,在遥感领域,无线传感器网络在实现地形分析、 灾害研究、病虫害监控和植保无人机等占有主导职位。此外,传感器和物联网、云盘算等技术的联合可以打造 一个智能化、数字化的多功效智慧农业平台,也是实现传统 农业向现代农业过渡的重要节点。

一方面,可以对传感器所 测的数据举行信息整理,整个历程的数据分析、决议支持、 远程控制、灾变预警等也同样需要平台处置惩罚;另一方面,通 过与物联网技术的融合,不仅能够完善农产物电商平台的 构建,还可以打破农业市场时间和地理的限制性因素,促进 农村经济新业态。作者:吕桂英泉源:现代农业科技接待大家在评论区交流分享更多精彩资讯,请连续关注数字农业分会官方账号!。


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