物联网传感器在智慧农业中的应用研究
王健宏辰 谢开建 张驰
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王健宏辰 谢开建 张驰,. 物联网传感器在智慧农业中的应用研究[J]. 传感器研究,2024.3. DOI:10.12721/ccn.2024.157023.
摘要:
随着国内现代化农业建设的不断推进,以及高新技术的普及,智慧农业已经成为社会大众关注的焦点。而智慧农业的实际应用,则离不开智能化技术和互联网技术这两项先进的技术。本文深入探讨了物联网技术在智慧农业中的重要作用,并详细阐述了它在实际应用中的可行性,以期为我国农业发展提供有力支持。
关键词: 物联网智慧农业应用
DOI:10.12721/ccn.2024.157023
基金资助:

一、智慧农业中的物联网技术

(一)无线网络技术

无线网络技术已经成为当今社会不可或缺的一部分,它不仅普及到每一个家庭,而且还被广泛应用于各个行业。它可以将电子设备与人们的手机连接起来,使得人们可以通过无线网络进行远程控制和操作。智慧农业的发展离不开无线网络技术的广泛应用,它可以将农业生产的信息有效地传输出去。许多传感器都需要能够准确地识别出有效的数据,而这些任务的成功完成,离不开无线网络技术的强大支撑。

(二) 传感网技术

随着智能农业的不断发展,传感网技术已经成为一个重要的工具,它将传感器、通信电缆等多个元素有机地联系起来,形成一个网络,从而实现对特定区域内的数据的快速采集、分析、处理。由于需要使用大量的传感器,因此,其可获取的数据量将变得更加庞大。如果我们能够构建一个完善的传感网络,那么我们将可以更加科学和合理地管理传感器,从而大大提升它们的采集效率和环境适应能力。

二、 物联网技术在智慧农业中的具体应用

(一)农业监管应用

农业监管是一项复杂的工作,它涉及到农业生态环境监管、农业资源利用、农业技术创新、农业产业结构调整、农业资源优化配置等多个方面,而保证农产品质量则是其中最重要的因素。为了建立一个优质的农业生态环境,智慧农业可以利用物联网技术快速采集大量有关农田环境质量的数据信息,并对这些数据进行深入分析和研究,从而更准确地判断农田生态环境的实际情况,从而更好地保护农作物的健康生长。通过快速分析和评估,我们可以制定出针对性强、具有高度可行性的环境治理方案,以确保农业发展的可持续性和可行性。

(二)农业灌溉应用

在农业发展的过程中,灌溉是一项重要的任务,它的有效性与合理性至关重要。如果采取正确的灌溉方法,不仅可以促进农作物的高质量生长,而且也可以防止环境资源的浪费。因此,在智慧农业的实施过程中,我们可以利用物联网技术,安装传感器,实时监测农田的光照、温度等信息,从而更好地满足各种农作物的灌溉需求,从而实现节约型的农业发展。采用先进的技术和管理手段,构建一个具有科学性和高效率的农业灌溉系统,使农田灌溉工作更加自动化,从而大大提升了农作物的产量和品质,并为智慧农业的可持续发展提供了强有力的支撑。

(三)农产品销售应用

随着科技的发展,智能农场的建设也变得越来越重要。其中,农作物的销售也变得越来越重要。现阶段,大多数的农产品都已经通过网络渠道进行销售。利用物联网技术,我们能够实现对农作物生长的完整记录,并且能够将这些信息及时地发布到网络平台,使消费者更加清晰明确。通过引入新技术和新方法,我们不仅能够帮助消费者更全面地理解农产品,而且能够建立起一个可靠的信任关系,从而为农业带来巨大的收益,促进农业的可持续发展。

(四)大田情况监测系统

1.土壤墒情监测

智慧农业利用先进的技术,能够实时监测土壤水分状况,从而及早发现和预防生产异常。这种技术采用了多种传感器,能够在任何时间、任何地点进行实时监测,并将结果及时反馈给相关部门。此外,还有一个专门的数据库,用来存储和管理所有的墒情数据,从而更好地保护和管理土地资源。

2.智能虫情监测

通过利用先进的光学、电子学、远程传输技术以及大数据技术,我们开发出一套全面的自动害虫监测系统,它可以实时收集、分析、传播害虫信息,并且可以进行无公害的诱捕杀虫,从而实现远程监控、预警和防治的智能化、集约化。这个系统的性能非常稳定,操作非常方便,它可以在农业、林业、草原、蔬菜、果园和城市绿化等领域得到广泛应用。

3.智能孢子监测

通过应用先进的高科技手段,如数字图像处理、人工智能辨识、电子显微镜、智能数据分析等,我们开发出一种全新的智能孢子监测系统,它能够实时连续地监测病菌孢子,从而大大提高作物病害防治的效率。

4.灾情、苗情监测

720度高清摄像,能够在突发状况下迅速反应,实现实时拍摄,并将其用于紧急录制。物联网传感器的安装,使得从播种到收获,从施肥到包装,每一步都能够实时监测,从而建立起一套完善的农业生产标准。通过远程环境监控,可以让管理者实时跟踪作物的生长情况,并且可以让质量监督检验检疫部门、上级政府机构实施有效的监督,从而更好地掌握生产过程,此外,信息技术管理者还可以实时收集、存储、分析和处理现场的数据和图像,而且,这一视频监控系统还可以为未来收集生物信息提供可靠的依据。

5.气象环境监测

农场的气象系统能够实时监控和预警极端天气。这些系统包括:空气温度、湿度、紫外线强度、太阳辐射、风速、方向、风力和降水量,还能够检测和捕捉害虫。通过使用现场的气象设备,我们能够更好地了解农场的状况。通过引入先进的智能传感技术,我们可以大大增强农业生产的抗逆性,从而将原本落后的传统农业转变为现代化的经济发展模式。这些技术包括太阳能辐射罩、百叶箱和小型气象站等。

(五)智慧农业中心展台

智慧农业中心展台的发展历经了三个阶段:自动化、智能化和智慧化。自动化阶段以先进设备为主,智能化阶段则以功能软件为主,而智慧化阶段则以综合系统为主。

采用数字技术将数据整合并呈现在平台上,使得不同层次的工作更加容易完成,并且可以实现集中式管理,提供农产品溯源服务,确保从根本上控制问题,提升标准化执行。无论身处何处,只要连接互联网,都可以随时获取大棚试验田的温湿度状态和作物生长状态。如果气温高于预先设置的警戒值,系统将会发出警告,并使用智能手机进行实时监测。此外,为了获取更多的气候数据,系统还会使用GPRS技术将数据传输到网络服务器,并使用以太网摄像头对农田进行实时监测。

该监控大屏可以实时显示园区的农业环境、病虫害状况以及苗木状况,并且支持远程查看和管理。此外,该平台还具有设置环境数据预警值的功能,并且会根据预警结果自动发出警报,同时还会发送手机短信或者网页上的报警提醒,以便于管理者和操作者的有效操作。通过对园区的实时监控,包括温度、湿度、二氧化碳浓度等,我们能够制定准确的统计报告,并通过图表和曲线图的方式展示这些信息,为管理者提供有效的农业生产指导、分析和决策依据。

总结

随着国内社会经济的飞速发展,高新技术的普及和应用也越来越广泛。智慧农业作为现代化农业的重要组成部分,利用物联网技术实现了农业生产的智能化,大大提升了农产品的质量,促进了农业的发展,为我国经济的持续增长做出了重要贡献。

参考文献

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