中国智慧农业传感器应用分析

　　中投顾问在《2016-2020年中国传感器行业深度调研及投资前景预测报告》中表示，智慧农业（000816）中的信息技术应用范围很广，传感器技术是其中一项关键技术。智慧农业通过传感器实时采集各种环境信号，经由无线信号收发模块传输数据，通过大数据、云计算处理后，对环境进行自动化控制和智能化管理。
　　一、智慧农业中常用的传感器
　　目前，智慧农业中大多数环境参数如温室内温度、湿度、CO2浓度、土壤温度、叶面湿度及光照度等都是通过物联网传感器实时采集，温湿度传感器、光照度传感器、气体传感器、营养元素传感器等是目前智慧农业中几种最常用的传感器。
　　温湿度传感器：是目前智慧农业中应用范围最广的一类传感器，广泛用于温室大棚、土壤、露天环境、植物叶面、粮食及蔬菜水果储藏等过程中的温湿度监测。其中空气温湿度传感器用于检测农业环境中空气的温湿度，通常安装在温室大棚或畜禽舍中空气流通的遮阳处。土壤温湿度传感器安装在作物根部土壤中，安装时根据作物的不同根系深度情况确定传感器埋土深度，每大棚或温室长度通常安装2——4个不等，用以检测作物生长发育过程中土壤温度、水分含量及变动情况，便于及时和适量浇灌。
　　光照度传感器：光照度是指物体被照明面上单位面积得到的光通量。智慧农业中的光照度传感器普遍采用对弱光也具有较高灵敏度的硅兰光伏探测器，具有便于安装、防水性能好、测量范围宽、传输距离远等特点，尤其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的最佳生长状况，以决定是否需要补光或遮阳。
　　气体传感器：目前应用最多的是CO2含量传感器和NH3含量传感器。通过检测温室、大棚及畜禽舍中的CO2含量，来决定是否需要增施化肥或者是通风换气。NH3含量传感器用于检测畜禽舍环境中的NH3含量，以决定是否需要清除粪便和通风换气。
　　营养元素传感器：一般用于无土栽培环境所调配的营养液中各种营养元素的含量检测，也可以用于普通温室、大棚中的土壤营养元素含量检测，以决定是否需要施肥。
　　二、智慧农业传感器技术存在的问题
　　中投顾问在《2016-2020年中国传感器行业深度调研及投资前景预测报告》中表示，近年来，智能感知、移动嵌入与无线通信网络等现代信息技术的发展，推动着农业传感器技术的快速发展。传感器技术在智慧农业中的应用前景非常广泛，但目前我国农用传感器在技术应用上还远未成熟，无法满足智慧农业发展的技术要求。农业传感器技术存在的诸多技术瓶颈严重制约着智慧农业的快速发展。①我国目前农用传感器种类不到世界的10%，传感器价格现阶段相对来说还比较贵，对于普通农作物来说并不适用，传感器在覆盖面、适用性等方面还有很大提升空间。②部分国产传感器性能不够稳定，需要经常校正。器材长期暴露在自然环境下，寿命短，维护成本高。③现阶段开发的植物、土壤和气体传感器设备，大多是基于单点和静态测定，缺少对植物生长信息、农药残留及农田生态综合环境等的动态实时感知监测设备，缺乏高灵敏度、高选择性、多点同步检测或多组分高通量的信息动态、连续测定设备。④目前农业中的无线传感网络拓扑还多数是基站星型拓扑结构的应用，并不是真正意义的无线传感器网络，传感器的无线可感知化和无线传输水平不高。智慧农业还非常缺乏稳定可靠、节能低成本、具有环境适应性和智能化的设备和产品。
　　智慧农业中传感器存在的诸多技术瓶颈严重制约着智慧农业的进一步发展，智慧农业规模化应用尚待时日。