運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的氣調(diào)庫(kù)相比冷藏庫(kù),更有利于農(nóng)產(chǎn)品貯藏保鮮，圖為位于德國(guó)諾伊斯郡的農(nóng)產(chǎn)品氣調(diào)庫(kù)控制車間。

　　近年來(lái)，隨著智能農(nóng)業(yè)、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的發(fā)展，智能感知芯片、移動(dòng)嵌入式系統(tǒng)等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用逐步拓寬。在監(jiān)視農(nóng)作物灌溉情況、土壤空氣變更、畜禽的環(huán)境狀況以及大面積的地表檢測(cè)，收集溫度、濕度、風(fēng)力、大氣、降雨量，有關(guān)土地的濕度、氮濃縮量和土壤pH值等方面，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)正在發(fā)揮出越來(lái)越大的作用，從而實(shí)現(xiàn)科學(xué)監(jiān)測(cè)，科學(xué)種植，幫助農(nóng)民抗災(zāi)、減災(zāi)，提高農(nóng)業(yè)綜合效益，促進(jìn)了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)。

　　形形色色的物聯(lián)網(wǎng)傳感器

　　在傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)中，人們獲取農(nóng)田信息的方式很有限，主要是通過(guò)人工測(cè)量，獲取過(guò)程需要消耗大量的人力，而通過(guò)使用無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)可以有效降低人力消耗和對(duì)農(nóng)田環(huán)境的影響，獲取精確的作物環(huán)境和作物信息。在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中，大量的傳感器節(jié)點(diǎn)構(gòu)成了一張張功能各異的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò),通過(guò)各種傳感器采集信息,可以幫助農(nóng)民及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,并且準(zhǔn)確地捕捉發(fā)生問(wèn)題的位置。這樣一來(lái)，農(nóng)業(yè)逐漸地從以人力為中心、依賴于孤立機(jī)械的生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)向以信息和軟件為中心的生產(chǎn)模式,從而大量使用各種自動(dòng)化、智能化、遠(yuǎn)程控制的生產(chǎn)設(shè)備，促進(jìn)了農(nóng)業(yè)發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變。

　　目前，一批成本低、高性能的土壤水分和作物營(yíng)養(yǎng)信息采集技術(shù)產(chǎn)品正在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域發(fā)揮著作用，解決了數(shù)字農(nóng)業(yè)信息快速獲取技術(shù)瓶頸問(wèn)題。譬如具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新型土壤水分傳感器，可以精確地采集土壤和作物養(yǎng)分信息；基于稱重傳感器的高精度智能測(cè)產(chǎn)系統(tǒng)，解決了智能測(cè)產(chǎn)與谷物品質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的精度難題……形形色色、功能各異的各種物聯(lián)網(wǎng)傳感器系統(tǒng)，使我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展邁出了新的步伐。

　　在現(xiàn)代化溫室栽培領(lǐng)域，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)精確地呵護(hù)著果蔬和作物的秧苗。在這個(gè)過(guò)程中，溫度傳感器、濕度傳感器、PH值傳感器、光傳感器、離子傳感器、生物傳感器、CO2傳感器等設(shè)備，檢測(cè)環(huán)境中的溫度、相對(duì)濕度、PH值、光照強(qiáng)度、土壤養(yǎng)分、CO2濃度等物理量參數(shù)，通過(guò)各種儀器儀表實(shí)時(shí)顯示或作為自動(dòng)控制的參變量參與到自動(dòng)控制中，保證農(nóng)作物有一個(gè)良好的、適宜的生長(zhǎng)環(huán)境。

　　在果蔬和糧食的儲(chǔ)藏中，溫度傳感器發(fā)揮著巨大的作用，制冷機(jī)根據(jù)冷庫(kù)內(nèi)溫度傳感器的實(shí)時(shí)參數(shù)值實(shí)施自動(dòng)控制并且保持該溫度的相對(duì)穩(wěn)定。

　　氣調(diào)庫(kù)相比冷藏庫(kù)是更為先進(jìn)的貯藏保鮮方法，除了溫度之外，氣調(diào)庫(kù)內(nèi)的相對(duì)濕度（RH）、O2濃度、CO2濃度、乙烯（C2H4）濃度等均有相應(yīng)的控制指標(biāo)。控制系統(tǒng)采集氣調(diào)庫(kù)內(nèi)各種物理量參數(shù)，通過(guò)各種儀器儀表適時(shí)顯示或作為自動(dòng)控制的參變量參與到自動(dòng)控制中，保證有一個(gè)適宜的貯藏保鮮環(huán)境。

　　在作物的生長(zhǎng)過(guò)程中還可以利用形狀傳感器、顏色傳感器、重量傳感器等來(lái)監(jiān)測(cè)物的外形、顏色、大小等,用來(lái)確定物的成熟程度,以便適時(shí)采摘和收獲;可以利用二氧化碳傳感器進(jìn)行植物生長(zhǎng)的人工環(huán)境的監(jiān)控,以促進(jìn)光合作用的進(jìn)行。例如,塑料大棚蔬菜種植環(huán)境的監(jiān)測(cè)等;可以利用超聲波傳感器、音量和音頻傳感器等進(jìn)行滅鼠、滅蟲(chóng)等;可以利用流量傳感器及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)自動(dòng)控制農(nóng)田水利灌溉。

　　生物技術(shù)、遺傳工程等都成為良種培育的重要技術(shù),在這其中生物傳感器發(fā)揮了重要的作用。農(nóng)業(yè)科學(xué)家通過(guò)生物傳感器操縱種子的遺傳基因,在玉米種子里找到了防止脫水的基因,培育出了優(yōu)良的玉米種子。此外,監(jiān)測(cè)育種環(huán)境還需要溫度傳感器、濕度傳感器、光傳感器等;測(cè)量土壤狀況需用水分傳感器,吸力傳感器、氫離子傳感器、溫度傳感器等;測(cè)量氮磷、鉀各種養(yǎng)分需要用各種離子敏傳感器。

　　在動(dòng)物飼養(yǎng)中也有傳感器應(yīng)用，如有可用來(lái)測(cè)定畜、禽肉鮮度的傳感器。它可以高精度地測(cè)定出雞、魚(yú)、肉等食品變質(zhì)時(shí)發(fā)出的臭味成分二甲基胺(DMA)的濃度,其測(cè)量的最小濃度可以達(dá)到1ppm,利用這種傳感器可以準(zhǔn)確地掌握肉類的鮮度,防止腐敗變質(zhì)。也有用來(lái)檢測(cè)雞蛋質(zhì)量的傳感器。

物聯(lián)網(wǎng)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的幾個(gè)主要應(yīng)用

　　環(huán)境信息和動(dòng)植物信息監(jiān)測(cè)

　　通過(guò)布置多層次的物聯(lián)網(wǎng)傳感器網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)系統(tǒng),對(duì)牲畜家禽、水產(chǎn)養(yǎng)殖、稀有動(dòng)物的生活習(xí)性、環(huán)境、生理狀況及種群復(fù)雜度進(jìn)行觀測(cè)研究,也可用于對(duì)森林環(huán)境監(jiān)測(cè)和火災(zāi)報(bào)警(平時(shí)節(jié)點(diǎn)被隨機(jī)密布在森林之中,平常狀態(tài)下定期報(bào)告環(huán)境數(shù)據(jù),當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí),節(jié)點(diǎn)通過(guò)協(xié)同合作會(huì)在很短的時(shí)間內(nèi)將火源的具體地址、火勢(shì)大小等信息傳送給相關(guān)部門)。同時(shí)也可以應(yīng)用在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中,來(lái)監(jiān)測(cè)農(nóng)作物中的害蟲(chóng)、土壤的酸堿度和施肥狀況等。

溫室環(huán)境中的信息采集

　　在溫室環(huán)境里單個(gè)溫室即可成為無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)一個(gè)測(cè)量控制區(qū),采用不同的傳感器節(jié)點(diǎn)構(gòu)成無(wú)線網(wǎng)絡(luò)來(lái)測(cè)量土壤濕度、土壤成分、pH值、降水量、溫度、空氣濕度和氣壓、光照強(qiáng)度、CO2濃度等來(lái)獲得作物生長(zhǎng)的最佳條件,同時(shí)將生物信息獲取方法應(yīng)用于無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn),為溫室精準(zhǔn)調(diào)控提供科學(xué)依據(jù),從而達(dá)到增加作物產(chǎn)量、改善品質(zhì)、調(diào)節(jié)生長(zhǎng)周期、提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。

精細(xì)農(nóng)業(yè)中的節(jié)水灌溉

　　無(wú)線傳感網(wǎng)自動(dòng)灌溉系統(tǒng)利用傳感器感應(yīng)土壤的水分，并在設(shè)定條件下與接收器通信，控制灌溉系統(tǒng)的閥門打開(kāi)、關(guān)閉，從而達(dá)到自動(dòng)節(jié)水灌溉的目的。由于傳感器網(wǎng)絡(luò)信息互遞、自組網(wǎng)絡(luò)及實(shí)時(shí)通信等特點(diǎn),使灌區(qū)面積、節(jié)點(diǎn)數(shù)量不受到限制,可以靈活增減輪灌組,加上節(jié)點(diǎn)具有的土壤、植物、氣象等測(cè)量采集裝置，可以構(gòu)建高效、低能耗、低投入、多功能的農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉平臺(tái)�？稍跍厥摇⑼ピ夯▓@綠地、高速公路中央隔離帶、農(nóng)田井用灌溉區(qū)等區(qū)域,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)與生態(tài)節(jié)水技術(shù)的定量化、規(guī)范化、模式化、集成化,促進(jìn)節(jié)水農(nóng)業(yè)的快速和健康發(fā)展。

物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景

　　在農(nóng)田、果園等大規(guī)模生產(chǎn)方面，如何借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)把農(nóng)業(yè)小環(huán)境的溫度、濕度、光照、降雨量等，土壤的有機(jī)質(zhì)含量、溫濕度、重金屬含量、PH值等，以及植物生長(zhǎng)特征等信息進(jìn)行實(shí)時(shí)獲取傳輸并利用，對(duì)于科學(xué)施肥、灌溉作業(yè)來(lái)說(shuō)具有非常重要的意義，這已成為目前農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)研究領(lǐng)域最主要的課題之一。

　　在生鮮農(nóng)產(chǎn)品流通方面，需要對(duì)儲(chǔ)運(yùn)環(huán)境的溫度和農(nóng)產(chǎn)品的水分進(jìn)行控制，環(huán)境溫度過(guò)高可能會(huì)發(fā)生大批農(nóng)產(chǎn)品的腐爛，水分不足品質(zhì)會(huì)受到影響，在這個(gè)環(huán)節(jié)如果借助物聯(lián)網(wǎng)的幫助，將能大大提高農(nóng)產(chǎn)品運(yùn)輸?shù)钠焚|(zhì)，目前，韓國(guó)、歐盟等國(guó)家地區(qū)已經(jīng)在這方面開(kāi)發(fā)出可操作的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用模型，而我國(guó)在這方面的研究亟待加強(qiáng)。

　　還有一類具有典型意義的應(yīng)用是工廠化健康養(yǎng)殖作業(yè)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)畜禽、水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與控制，目前，在無(wú)錫已經(jīng)有了此類物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的初級(jí)模本，如借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以對(duì)太湖的水體環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。