传感器在现代农业中的应用

传感器在现代农业中的应用

【摘要】我国自古以来就是农业大国，但传统的以人为主，靠天吃饭的生产模式，严重的降低了生产效率。在科技迅猛发展的今天，我们必须用先进的科技模式来解放劳动力，提高生产效率。进入21世纪后，信息技术的发展日新月异，信息技术的三大支柱技术——传感器技术，通信技术和计算机技术实现了质的飞跃。本文将对传感器在现代农业生产中的运用以及发展前景做一些介绍，并阐述物联网技术的生产实用。随着我们对传感技术应用的成熟，在农业生产中传感器将会有越来越重要的应用，对于农业的现代化进程有着巨大的推动作用。传感器的发展也会使得农业生产更加智能化、机械化。

【关键词】传感器;物联网;农业机械化

0.引言

随着经济的发展越来越多的工厂需要劳动力，现在很多地方出现了“人力荒”，由于我国的农业自动化水平比较低，有很多人力资源被农业所束缚。而我国作为世界上的农业大国，农业的发展水平也会对世界的农业发展起到巨大的作用。因此我国必须借助科技的发展提高农业的自动化水平，提高生产率进而解放劳动力，而当前结合传感器技术和物联网技术在农业中的应用，我们可以确定要实现农业自动化离不开传感器。传感器是我国实现“工厂化农业”的助推器。

1.传感器在农业中的应用

1.1传感器在农业中应用概述

在传统的农业中，从农作物的育苗，生长、收获一直到储藏等环节都需要量的人力资源。但在传感器出现后，利用传感器为主的检测技术和传感器网络技术，通过传感器收集到空气温湿度、土壤温度、土壤水分含量、光照强度、肥分（氮、磷、钾含量）、各种气体含量等，并把这些非电量转化为电量通过计算机分析这些数据，之后对农作物的成长环境进行改善。以此做到生产过程的机械化，避免劳动资源的浪费。

1.1.1遥感技术在农业中的应用

利用人造卫星和无人机等先进工具在远距离处通过传感器来获取农作物周围环境以及农作物自身的各种有用信息。而遥感技术作为非破坏，非接触的检测方法，在短时间内可以检测极广的地域，对农业生产起着第一手资料分析指导的作用。检测中，以近紫外线到红外线以及微波作为信息载体，采用能检测这些信息的传感器，经分析后城乡。

1.1.2传感器用于降雨量检测

农作物的生长对于水分的要求很大，所以检测降雨量就变得十分重要。雨量传感器是通过蒸发在传感器裸露面上雨水所消耗电量来测定降水，可将降水量转化为电压信号输出达到土壤水分的检测。

1.1.3传感器用于温度检测

温度对于农作物生长有着密不可分的关系，所以对温度的测量和控制问题就成了研究人员必须解决的问题，不仅在农作物生长期间需要对温度进行检测在粮食储存期间也要对温度进行严格的监控。而温度传感器的种类也多种多样有：热电偶式、热电阻式、热敏电阻式和光电式等。在农作物生长和储存期间可选择光电传感器，在其内部安装一个光纤光栅，当外界温度改变通过信号转换使得光栅常数发生改变，从而引起通过光纤的传导光在特定的波长出现吸收或加强。这个波长值与原参考波长的差值就反应了温度值。

1.1.4育苗和大棚培养

大棚种植可采用温度传感器，湿度传感器，PH值传感器等对大棚内的环境进行监控，通过信号转换传给计算机并利用计算机来处理、控制通风、灌溉设备。使得作物生长环境能够维持在良好情况下。

2.传感器在农业生产运用中所面对的问题和解决方法

在实际农业生产中，农用传感器作为自动化基础应有几项要求：

2.1性价比要求

由于我国农田分布广，若要实现农业自动化就需要大量的使用传感器，而传感器本身所带来的经济效益与自身价格能否维持在厂家的利益范围内是其推广的前提。所以加快传感器的研究使的传感器技术更加成熟是科研人员应该考虑的方向。

2.2传感器能否适应农田环境

当我们把传感器放置在农田等真实复杂的环境中，面对风吹日晒，传感器能否适应如此恶劣的环境，并把检测量实时快速的传给计算机是我们必须考虑的方向。

3.传感器的未来—物联网

作为近年来的热门研究课题，物联网一直被媒体炒得火热。前景十分被人们所看好，如无锡的物联网中心和我们矿大的“感知矿山中心”等一系列企业和高校正在研究物联网。同时，随着智能化农业的发展，智能感知芯片和移动嵌入式系统等物联网技术在现代农业中应用的扩宽。物联网在自动化农业领域，在农田、果园等大规模自动化生产方面具有广阔的应用前景。如何借助物联网把农业生产

环境中的如温度，湿度，光照，降雨量等多方面因素以及植物生长情况等农业信息进行实时获取，分析及处理对农业全自动化具有十分重要的意义，这也是当前农业物联网研究的主要课题之一。同时在生鲜农产品流通时需要对储存及运输环境进行温度和水分监控，在物联网的辅助下，可以大大减少农产品在运输过程的损坏程度。

4.结语

农业生产中的自动化对于提高农业生产率，提高单位面积农作物的产量以及农产品的储藏都具有明显的积极意义。而实现现代农业作业的全自动化，传感器有着不可代替的地位。开发实用性价比高的农业用途传感器是农业的需要，大力发展农用物联网也是促进现代农业的重要途径。■

【参考文献】

［１］童敏明，唐守锋.检测与转换技术.中国矿业大学出版社.

［２］物联网推动我国农业发展方式转换与分析.福建时报.2010-10-20.

［３］陈岗.气象传感器在农业中的应用.仪器仪表用户,2001:3.

［４］陈杰，黄鸿.传感器与检测技术.高等教育出版社.