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农业物联网与传感仪器研究进展

一、概述

在传感器、物联网技术高速发展的如今，农业作为第一产业，其发展是国家经济的基石。在三农政策的引导号召下，高校、研究所等科研机构都在为农业发展贡献力量。总结2020—2021年的论文发布情况，不难发现在农业传感器与物联网方向已经取得了一些进展。其中包括农产品质量安全纳米传感应用研究分析与展望，太阳能杀虫灯物联网故障诊断特征分析及潜在挑战，以及用于作物表型信息边缘计算采集的认知无线传感器网络分簇路由算法等。这些研究为农业物联网的发展提供了新的思路和方向。

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农业物联网技术现状与发展趋势(agrarticle202110089209100892092021472shtml)

1.1农业物联网的定义和重要性

农业物联网是指将物联网技术应用于农业生产、经营、管理和服务中，通过各类传感器、射频识别（RFID）、视觉采集终端等感知设备，广泛采集大田种植、设施园艺、畜禽养殖、水产养殖、农产品物流等领域的现场信息。这些信息通过无线传感网络、电信网、互联网等现代信息传输通道实现多尺度的可靠传输，最终经过融合、处理，通过智能化操作终端实现农业的自动化生产、最优化控制、智能化管理、系统化物流和电子化交易。

推动农业走向信息化：通过多种无线传感器和传输设备的使用，农业种植现场的信息能够自动监测和传输，实现了管理者和种植现场的快速连接，提高了信息共享和农业自动化水平。

提高农业生产管理水平：物联网技术的应用能够实时采集和传输农业生产现场的环境参数，为农作物生产和温室控制提供了科学依据，从而提高了作物产量和质量，并提高了水、化肥等资源的利用率。

保障农产品和食品安全：在农产品和食品的运输领域，物联网技术可以实现对农产品从生产到销售全过程的智能监控，提高了农产品和食品的品质和安全性。

促进农业资源探测及监控：利用卫星和GPS定位系统等技术，可以对土地的实时信息进行探测和传递，实现了农业资源信息的及时反馈和农作物生长情况的准确把握。

农业物联网的发展对于推动现代农业的智能化、信息化和可持续发展具有重要意义。

1.2传感仪器在农业物联网中的作用

在农业物联网（IoT）的广阔领域中，传感仪器扮演着至关重要的角色。它们不仅是物联网感知层的核心组成部分，还是实现精准农业、智能农业和可持续农业的关键技术之一。传感仪器通过实时、准确地监测农业环境中的各种参数，为农业生产提供了前所未有的数据支持，进而推动了农业生产的智能化和精细化管理。

传感仪器能够实现对农业环境参数的实时监测。这包括土壤温度、湿度、pH值、养分含量，以及空气中的温度、湿度、光照强度、二氧化碳浓度等。这些数据是农作物生长过程中不可或缺的信息，通过传感仪器的采集和传输，农民可以及时了解农田的实时状况，为决策提供支持。

传感仪器有助于提高农业资源的利用效率。通过实时监测土壤和水资源状况，农民可以精准地调节灌溉和施肥的时间和量，避免资源的浪费。传感仪器还可以监测农作物的生长状况，为农民提供最佳的种植策略，从而提高农作物的产量和品质。

传感仪器在农业物联网中还具有预警和防控病虫害的功能。通过监测农田中的温度、湿度等环境参数，传感仪器可以预测病虫害的发生概率，并及时向农民发送预警信息。这有助于农民及时采取措施，防止病虫害的扩散，保护农作物的健康生长。

传感仪器还可以促进农业生产的智能化和自动化。通过与其他物联网设备和系统的集成，传感仪器可以实现远程监控和控制农业生产过程，减少人力投入，提高生产效率。同时，传感仪器还可以与智能决策系统相结合，为农民提供更加精准和科学的种植建议，推动农业生产的智能化和现代化。

传感仪器在农业物联网中发挥着至关重要的作用。它们不仅为农业生产提供了实时、准确的数据支持，还促进了农业资源的有效利用、病虫害的防控以及农业生产的智能化和自动化。随着技术的不断进步和应用范围的扩大，传感仪器将在农业物联网中发挥更加重要的作用，为农业生产的可持续发展做出更大的贡献。

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