智慧农业：小小传感器“四两拨千斤”，让科技武装到土壤 

自古以来，中华民族就是一个以农业立国的民族，农业作为我国的主要产业，在国民经济展中发挥了重要的作用。

近几年，随着科技的发展以及人工智能时代的到来，智慧农业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。

01农业传感器的概念

传感器是一种可以将被测量的物理量按一定规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、多功能化、系统化、网络化等优点。

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。

现代智慧农业技术发展离不开传感器。实施智慧农业首先需要了解农作物的长势、和病虫草害情况等。过去这些情况都靠农民的眼睛和经验去判断，现在先进的农业传感器可以比人更精确地反映农作物的情况。

02智慧农业中常用的传感器

在智慧农业生产中，传感器有着无可替代的作用：无论是监测内外环境，还是捕捉各种数据信息，传感器都是必备工具，今天我们来说说智慧农业中常用的几种传感设备。

1.温湿度传感器

温室大棚中使用温度湿度传感器可以促进植物的生长，温湿度传感器是物联网农业智能环境监测系统的重要部件。

当温室大棚监测系统安装后，操作人员可根据温湿度传感器实时温湿度数据对温室内部采暖、通风等设备实行操作， 有效解决了现代化智能连栋温室操作费用高，耗能大等缺点。监测系统还可根据蔬菜生长条件设置警报值，当温湿度异常时实行报警，提醒工作人员注意。

2.光照度传感器

光照度是指物体被照明面上单位面积得到得光通量。智慧农业中的光照度传感器适用于农业温室大棚，用来检测作物生长所需的光照强度是否达到作物适宜的生长状况，以决定是否需要补光或遮阳。

3.风速风向传感器

农业风速传感器主要使用到室外，用于组建气象风速的检测采集使用，温室中普遍使用遮阳网和卷膜来进行遮光和保温使用，当遮阳网或是卷膜展开时，风速如果过大，将对遮阳网和卷膜造成损害，而系统会根据风速送回的风速信息做计算处理，用于在高风速的情况下及时地收回遮阳网和卷膜，防止大风对遮阳网和卷膜的破坏。

4.农业气体传感器

二氧化碳、氨气等气体传感器主要用于温室大棚以及养殖场，能够实时监测环境内气体的浓度，通过上传至云平台，对当前的作物进行有效施肥、通风、换气的方案，调整相应气体浓度，给予温室作物或者家畜一个通风的健康环境，利于作物、家畜的生长。

5.电导率传感器

能够监测土壤中的氮、磷、钾以及其他各种微量元素，通过对大棚中的土壤等营养物质进行专项含量的检测，决定是否要对当前的作物进行有效的施肥。

03传感器在智慧农业上的未来发展趋势

《国家乡村振兴战略规划（2018—2022年）》指出要大力发展数字农业，实施智慧农业工程和“互联网+”现代农业行动，鼓励对农业生产进行数字化改造，加强农业遥感、物联网应用，提高农业精准化水平。

对于智慧农业来说，传感器是实现智慧农业的最基础，也是最必不可少的“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发展，传感器也向更加微型化、集成化和智能化等方向发展。

成本低、功耗小、使用简单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分。无线传感器网络是一种集成传感器并通过无线通信进行感知、采集、处理传输网覆盖区域内被感知对象的信息的分布式传感网络。在农业生产中，该技术主要用来获取环境信息，也是目前使用最广泛的一项技术。

无线传感器网络为智慧农业发展和真正实现农业精准化水平发挥了重要的促进作用。

比如，未来需要发展的智能农业机器人。一个集多种传感器于一身且可以智能操纵的机器人，不仅可以代替人工实现更加精确的信息数据获取和田间劳作，还可以配合大数据平台得到更合适的治理方案。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地位。

传感器和物联网、云计算等技术的结合可以打造一个智能化、数字化的多功能智慧农业平台，也是实现传统农业向现代农业过渡的重要节点。