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日志

智能化农业物联网助力传统农业升级

已有 2549 次阅读2019-12-31 09:31 |个人分类:传感器| 温湿度传感器, 土壤湿度传感器

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近几年,物联网技术不断成熟,逐渐被应用到农业的诸多领域中,包括农业环境监测、温室大棚生产控制、节水灌溉、气象监测、产品安全与溯源、设备智能诊断管理等方面,用物联网技术升级传统农业已是实现农业现代化的重要途径。

农业物联网是指物联网技术在农业生产、经营、管理和服务中的应用。主要是利用大量的传感器节点构成监控网络,通过各种传感器采集信息,以帮助农民及时发现问题,并且准确确定发生问题的位置,这样农业将逐渐从以人力为中心、依赖于孤立机械的生产模式转向以信息和软件为中心的生产模式,从而大量使用各种自动化、智能化、远程控制生产设备,进而实现农业集约、高产、优质、高效、生态和安全的目标。

传感器在农业物联网的信息感知层发挥着重要的作用:信息感知层主要是通过射频识别、传感器、摄像头、全球定位系统以及遥感技术等采集物理世界的数据和发生的物理事件,这一层次要解决的重点问题是感知、识别物体与采集信息。在这一阶段,需要利用传感器采集土壤、气象、病虫害、农事操作等关键信息以及数据。

在可靠传输层面,传感器需要将其获得的信息与数据传输到网络平台上,进行加工和处理,为农业的生产管理、质量追溯、农技服务等提供数据支撑。

而对于处理应用层面来说,在施肥、喷药、灌溉等过程中,需要传感器进行数据采集,通过对所种植产品的土壤、害虫、湿度等数据来判断何时施肥、何时喷药、何时灌溉以及所需份量,从而避免传统经验式管理的资源浪费和对环境的破坏。

同时,系统还可以进行临界条件的提示和提醒。传感器所收集的信息以及数据,会分别应用到比如温湿度传感器、土壤水分传感器等接近或超出了作物最佳生长值时,基于物联网技术的智能平台通过手机短信等方式及时提醒种植者,种植者可以根据提醒及时采取相应行动,保障作物生长环境的最优。

这里介绍两款应用在农业物联网中的传感器,数字式温湿度传感器 - HTU21D,新款数字式温湿度复合传感器HTU21D树立了新的湿度传感器的尺寸和智能化典范:采用适合回流焊的DFN封装,尺寸仅为3 x 3 x 1mm;提供经过校正的,线性的I2C数字输出信号。HTU21D的功耗低,性价比高,尺寸小,所以适合价格敏感和安装空间受限的OEM大批量应用。

土壤水分传感器 - SUT,土壤湿度传感器是一种通过高频测量检测土壤介电常数的装置(70MHZ)。 此值大小取决于土壤的水分,并对水矿化度不敏感。土壤中的水是导体,根据其浓度可以获得土壤的相对湿度指示。传感器自动进行温度补偿,输出为标准的4-20 mA0-2Vdc或使用MCS模块的数字RS485 / Modbus 传感器可容易地与任何采集系统进行连接,采集系统允许通过近似方法执行等式计算VWC的值。

通过传感器所传输的数据,可以随时随地掌握作物的信息,对农作物进行远程管理,同时请专家或通过专家系统对作物的病虫害、长势等进行科学诊断与决策,给农作物适宜的生长环境和营养建议。

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