背景：

智慧農(nóng)業(yè)中的信息技術(shù)適用于多個(gè)領(lǐng)域，傳感器技術(shù)是其中一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。智慧農(nóng)業(yè)通過農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)傳感器實(shí)時(shí)采集各種環(huán)境信號(hào)，經(jīng)由無線信號(hào)收發(fā)模塊傳輸數(shù)據(jù)，通過大數(shù)據(jù)、云計(jì)算處理后，對環(huán)境進(jìn)行自動(dòng)化控制和智能化管理。

一、智慧農(nóng)業(yè)中常用的傳感器

目前，智慧農(nóng)業(yè)中大多數(shù)環(huán)境參數(shù)如溫室內(nèi)溫度、濕度、CO2氣體濃度、土壤溫濕度、葉面濕度及光照度等都是通過物聯(lián)網(wǎng)傳感器實(shí)時(shí)采集，溫濕度傳感器、光照度傳感器、氣體傳感器、土壤養(yǎng)分檢測儀等是目前智慧農(nóng)業(yè)中幾種最常用的傳感器。

溫濕度傳感器：是目前智慧農(nóng)業(yè)中應(yīng)用范圍最廣的一類傳感器，廣泛用于溫室大棚、土壤、露天環(huán)境、植物葉面、糧食及蔬菜水果儲(chǔ)藏等過程中的溫濕度監(jiān)測。其中溫濕度傳感器用于檢測農(nóng)業(yè)環(huán)境中空氣的溫濕度，通常安裝在溫室大棚或畜禽舍中空氣流通的遮陽處。土壤溫濕度傳感器安裝在作物根部土壤中，安裝時(shí)根據(jù)作物的不同根系深度情況確定傳感器埋土深度，每大棚或溫室長度通常安裝2一4個(gè)不等， 用以檢測作物生長發(fā)育過程中土壤溫度、水分含量及變動(dòng)情況，便于及時(shí)和適量澆灌。

光照度傳感器：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(nóng)業(yè)中的光照度傳感器普遍采用對弱光也具有較高靈敏度的硅蘭光伏探測器，具有便于安裝防水性能好、測量范圍寬、傳輸距離遠(yuǎn)等特點(diǎn)，尤其適用于溫室大棚，用來檢測作物生長所需的光照強(qiáng)度是否達(dá)到作物的最佳生長狀況，以決定是否需要補(bǔ)光或遮陽。

氣體傳感器：目前應(yīng)用最多的是CO2含量傳感器和NH3含量傳感器。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(fēng)換氣。NH3含量傳感器用于檢測畜離舍環(huán)境中的NH3含量，以決定是否需要清除糞便和通風(fēng)換氣。

土壤養(yǎng)分檢測儀：一般用于無土栽培環(huán)境所調(diào)配的營養(yǎng)液中各種營養(yǎng)元素的含量檢測，也可以用于普通溫室、大棚中的土壤營養(yǎng)元素含量檢測，以決定是否需要施肥。

二、智慧農(nóng)業(yè)傳感器技術(shù)存在的問題

近年來，智能感知、移動(dòng)嵌入與無線通信網(wǎng)絡(luò)等現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展，推動(dòng)著農(nóng)業(yè)傳感器技術(shù)的快速發(fā)展。傳感器技術(shù)在智慧農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用前景非常廣泛，但目前我國農(nóng)業(yè)傳感器在技術(shù)應(yīng)用上還遠(yuǎn)未成熟，無法滿足智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展的技術(shù)要求。農(nóng)業(yè)傳感器技術(shù)存在的諸多技術(shù)瓶頸嚴(yán)重制約著智慧農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展。①我國目前農(nóng)用傳感器種類不到世界的10%，傳感器價(jià)格現(xiàn)階段相對來說還比較貴，對于普通農(nóng)作物來說并不適用，傳感器在覆蓋面、適用性等方面還有很大提升空間。②部分國產(chǎn)傳感器性能不夠穩(wěn)定，需要經(jīng)常校正。器材長期暴露在自然環(huán)境下,壽命短，維護(hù)成本高。③現(xiàn)階段開發(fā)的植物、土壤和氣體傳感器設(shè)備，大多是基于單點(diǎn)和靜態(tài)測定，缺少對植物生長信息、農(nóng)藥殘留及農(nóng)田生態(tài)綜合環(huán)境等的動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)感知監(jiān)測設(shè)備，缺乏高靈敏度、高選擇性、 多點(diǎn)同步檢測或多組分高通量的信息動(dòng)態(tài)、連續(xù)測定設(shè)備。④目前農(nóng)業(yè)中的無線傳感網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溥€多數(shù)是基站星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的應(yīng)用，并不是真正意義的無線傳感器網(wǎng)絡(luò),傳感器的無線可感知化和無線傳輸水平不高。智慧農(nóng)業(yè)還非常缺乏穩(wěn)定可靠、節(jié)能低成本、 具有環(huán)境適應(yīng)性和智能化的設(shè)備和產(chǎn)品。智慧農(nóng)業(yè)中傳感器存在的諸多技術(shù)瓶頸嚴(yán)重制約著智慧農(nóng)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展， 智慧農(nóng)業(yè)規(guī)?；瘧?yīng)用尚待時(shí)日。