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提高设施农业整体水平 传感器是物联网技术赖以发展的核心

作者:张文超       浏览:544       2018-04-26

  当前,我国农业现代化进程明显加快,处于传统农业向现代农业转型期,但也面临着资源、环境与市场的多重约束,保障粮食安全、食品安全、生态安全的压力依然存在,确保农民稳定增收的任务越来越重。因此充分发挥农业物联网独特而重要的作用,将成为解决上述问题的办法,同时也将为我国现代农业的发展提供前所未有的机遇。

传感器

  农业物联网监控核心:传感器将大量的传感器节点构成监控网络, 通过各种传感器采集信息, 以帮助农民及时发现问题, 并且准确地确定发生问题的位置, 这样农业将逐渐地从以人力为中心、依赖于孤立机械的生产模式转向以信息和软件为中心的生产模式,从而大量使用各种自动化、智能化、远程控制的生产设备。

  即在大棚控制系统中,运用物联网系统的温度传感器、湿度传感器、PH值传感器、光传感器、CO2传感器等设备,检测环境中的温度、相对湿度、PH值、光照强度、土壤养分、CO2浓度等物理量参数,通过各种仪器仪表实时显示或作为自动控制的参变量参与到自动控制中,保证农作物有一个良好的、适宜的生长环境。远程控制的实现使技术人员在办公室就能对多个大棚的环境进行监测控制。采用无线网络来测量获得作物生长的最佳条件,可以为温室精准调控提供科学依据,达到增产、改善品质、调节生长周期、提高经济效益的目的。而近年来,国外如以色列、荷兰等国在设施农业中研究和生产方面已达到很高水平。我国近年来,虽然农业正迅速发展,但与国外相比,普遍存在科技含量低、劳动强度大、生产水平和效益低下。因此,迫切需要技术改进,以提高我国设施农业的整体水平。

  因此,要实现高水平的设施农业,涉及到的关键技术中信息获取的手段是最重要的关键技术之一。因此,开发性能价格比高的设施农业用传感器是当务之急。作为传感器技术新世纪的发展方向,把重视传感器在设施农业中的应用是势在必行的,这也是促进传感器产业化的重要途径之一。

  设施农业传感器分类:

  1、温度湿度传感器:

  无线温湿度传感器作物的生长与温度和湿度有密切关系,塑料大棚的控制参数中,温度与湿度检测、控制是主要参数之一

  2、土壤水分传感器:

  无线土壤水分传感器作物生长需要水份,在设施农业中如何灌水,做到既不影响作物生长又不浪费水资源是至关重要的问题。

  3、二氧化碳传感器:

  无线CO2传感器农作物生长发育离不开光合作用,而光合作用又与CO2有关,所以控制CO2的浓度,有利于作物的生长发育。

  4、光照度传感器:

  无线光照度传感器设施农业中,采用栽培管理自动化系统其光源完全为人工光,而不用太阳光,采用光传感器来检测和控制光照强度,使作物可以得到均匀一致的光照。

  5、土壤温度传感器:

  鑫芯物联无线土壤温度传感器土壤温度直接影响到农作物的生长,采用土壤温度传感器可使农作物处于理想的生长环境。

  6、叶面湿度传感器:

  无线叶面湿度传感器植物进行光合作用叶面水分的含量起着至关重要的作用,叶面湿度传感器能准确测量植物叶面表面水分的百分比含量,从而为植物的生长提供有力的条件由于农业物联网传感器是在系统中发挥作用。

  传感器的性能必须符合以下要求:

  一、长期稳定性好农业设施用传感器的使用环境比工业更恶劣,如高温、高湿。因此传感器长期稳定性要更高,需要解决涉及传感器稳定性的关键技术包括材料、工艺等;

  二、能适应系统要求设施农业的实质是实现人为调节和控制作物生长环境条件,是通过一个闭环系统来实现的。因此传感器的性能都应该与控制系统相适应。尤其是传感器的长距离布点、传感器灵敏度的一致性、传感器的响应时间等,这样才能使系统真正做到快速反应和调控环境的高效工作;

  三、优良的性能价格比由于用量较大,因此必须要求其价格较低廉,否则难于推广。把传感器在农业中的应用作为主要服务领域之一,这既能促进我国农业水平的提高,又能促进传感器产业化自身的发展。

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