智慧農業的無線感測器應用及存在的技術問題?

Tags: ,

智慧農業通過無線感測器實時採集各種環境訊號,經由無線訊號收發模組傳輸資料,通過大資料、雲端計算處理後,對環境進行自動化控制和智慧化管理。

目前,智慧農業中大多數環境引數如溫室內溫度、溼度、CO2濃度、土壤溫度、葉面溼度及光照度等都是通過深圳信立XL無線感測器實時採集,無線溫溼度感測器、無線光照度感測器、無線氣體感測器、無線營養元素感測器等是目前智慧農業中幾種最常用的無線感測器。

近年來,智慧感知、移動嵌入與無線通訊網路等現代資訊科技的發展,推動著農業無線感測器技術的快速發展。無線感測器技術在智慧農業中的應用前景非常廣泛,但目前我國農用無線感測器在技術應用上還遠未成熟,無法滿足智慧農業發展的技術要求。農業無線感測器技術存在的諸多技術瓶頸嚴重製約著智慧農業的快速發展。

一、智慧農業中常用的感測器

無線溫溼度感測器:是目前智慧農業中應用範圍最廣的一類感測器,廣泛用於溫室大棚、土壤、露天環境、植物葉面、糧食及蔬菜水果儲藏等過程中的溫溼度監測。其中無線空氣溫溼度感測器用於檢測農業環境中空氣的溫溼度,通常安裝在溫室大棚或畜禽舍中空氣流通的遮陽處。無線土壤溫溼度感測器安裝在作物根部土壤中,安裝時根據作物的不同根系深度情況確定感測器埋土深度,每大棚或溫室長度通常安裝2——4個不等,用以檢測作物生長髮育過程中土壤溫度、水分含量及變動情況,便於及時和適量澆灌。

智慧農業的無線感測器應用及存在的技術問題

無線光照度感測器:光照度是指物體被照明面上單位面積得到的光通量。智慧農業中的無線光照度感測器普遍採用對弱光也具有較高靈敏度的矽蘭光伏探測器,具有便於安裝、防水效能好、測量範圍寬、傳輸距離遠等特點,尤其適用於農業溫室大棚,用來檢測作物生長所需的光照強度是否達到作物的最佳生長狀況,以決定是否需要補光或遮陽。

智慧農業的無線感測器應用及存在的技術問題

無線氣體感測器:目前應用最多的是CO2含量無線感測器和NH3含量感測器。通過檢測溫室、大棚及畜禽舍中的CO2含量,來決定是否需要增施化肥或者是通風換氣。NH3含量感測器用於檢測畜禽舍環境中的NH3含量,以決定是否需要清除糞便和通風換氣。

智慧農業的無線感測器應用及存在的技術問題

營養元素感測器:一般用於無土栽培環境所調配的營養液中各種營養元素的含量檢測,也可以用於普通溫室、大棚中的土壤營養元素含量檢測,以決定是否需要施肥。

智慧農業的無線感測器應用及存在的技術問題

二、智慧農業感測器技術存在的問題

我國目前農用感測器種類不到世界的10%,感測器價格現階段相對來說還比較貴,對於普通農作物來說並不適用,感測器在覆蓋面、適用性等方面還有很大提升空間。

智慧農業的無線感測器應用及存在的技術問題

部分國產感測器效能不夠穩定,需要經常校正。器材長期暴露在自然環境下,壽命短,維護成本高。

現階段開發的植物、土壤和氣體感測器裝置,大多是基於單點和靜態測定,缺少對植物生長資訊、農藥殘留及農田生態綜合環境等的動態實時感知監測裝置,缺乏高靈敏度、高選擇性、多點同步檢測或多組分高通量的資訊動態、連續測定裝置。

目前農業中的無線感測網路拓撲還多數是基站星型拓撲結構的應用,並不是真正意義的無線感測器網路,感測器的無線可感知化和無線傳輸水平不高。智慧農業還非常缺乏穩定可靠、節能低成本、具有環境適應性和智慧化的裝置和產品。

目前農業中的無線感測網路拓撲還多數是基站星型拓撲結構的應用,並不是真正意義的無線感測器網路,感測器的無線可感知化和無線傳輸水平不高。智慧農業還非常缺乏穩定可靠、節能低成本、具有環境適應性和智慧化的裝置和產品。

注意事項

智慧農業中感測器存在的諸多技術瓶頸嚴重製約著智慧農業的進一步發展,智慧農業規模化應用尚待時日。

,
相關問題答案