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

　　近年來，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，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)揮出越來越大的作用，從而實現(xiàn)科學(xué)監(jiān)測，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。

　　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，主要是通過人工測量，獲取過程需要消耗大量的人力，而通過使用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)可以有效降低人力消耗和對農(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)點構(gòu)成了一張張功能各異的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò),通過各種傳感器采集信息,可以幫助農(nóng)民及時發(fā)現(xiàn)問題,并且準(zhǔn)確地捕捉發(fā)生問題的位置。這樣一來，農(nóng)業(yè)逐漸地從以人力為中心、依賴于孤立機械的生產(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)瓶頸問題。譬如具有自主知識產(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產(chǎn)系統(tǒng)，解決了智能測產(chǎn)與谷物品質(zhì)監(jiān)測系統(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。在這個過程中，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，檢測環(huán)境中的溫度、相對濕度、PH值、光照強度、土壤養(yǎng)分、CO2濃度等物理量參數(shù)，通過各種儀器儀表實時顯示或作為自動控制的參變量參與到自動控制中，保證農(nóng)作物有一個良好的、適宜的生長環(huán)境。

　　在果蔬和糧食的儲藏中，溫度傳感器發(fā)揮著巨大的作用，制冷機根據(jù)冷庫內(nèi)溫度傳感器的實時參數(shù)值實施自動控制并且保持該溫度的相對穩(wěn)定。

　　氣調(diào)庫相比冷藏庫是更為先進(jìn)的貯藏保鮮方法，除了溫度之外，氣調(diào)庫內(nèi)的相對濕度（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)庫內(nèi)各種物理量參數(shù)，通過各種儀器儀表適時顯示或作為自動控制的參變量參與到自動控制中，保證有一個適宜的貯藏保鮮環(huán)境。

　　在作物的生長過程中還可以利用形狀傳感器、顏色傳感器、重量傳感器等來監(jiān)測物的外形、顏色、大小等,用來確定物的成熟程度,以便適時采摘和收獲;可以利用二氧化碳傳感器進(jìn)行植物生長的人工環(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、滅蟲等;可以利用流量傳感器及計算機系統(tǒng)自動控制農(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)測育種環(huán)境還需要溫度傳感器、濕度傳感器、光傳感器等;測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;測量氮磷、鉀各種養(yǎng)分需要用各種離子敏傳感器。

　　在動物飼養(yǎng)中也有傳感器應(yīng)用，如有可用來測定畜、禽肉鮮度的傳感器。它可以高精度地測定出雞、魚、肉等食品變質(zhì)時發(fā)出的臭味成分二甲基胺(DMA)的濃度,其測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)。也有用來檢測雞蛋質(zhì)量的傳感器。

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

　　環(huán)境信息和動植物信息監(jiān)測

　　通過布置多層次的物聯(lián)網(wǎng)傳感器網(wǎng)絡(luò)檢測系統(tǒng),對牲畜家禽、水產(chǎn)養(yǎng)殖、稀有動物的生活習(xí)性、環(huán)境、生理狀況及種群復(fù)雜度進(jìn)行觀測研究,也可用于對森林環(huán)境監(jiān)測和火災(zāi)報警(平時節(jié)點被隨機密布在森林之中,平常狀態(tài)下定期報告環(huán)境數(shù)據(jù),當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時,節(jié)點通過協(xié)同合作會在很短的時間內(nèi)將火源的具體地址、火勢大小等信息傳送給相關(guān)部門)。同時也可以應(yīng)用在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中,來監(jiān)測農(nóng)作物中的害蟲、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)境里單個溫室即可成為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)一個測量控制區(qū),采用不同的傳感器節(jié)點構(gòu)成無線網(wǎng)絡(luò)來測量土壤濕度、土壤成分、pH值、降水量、溫度、空氣濕度和氣壓、光照強度、CO2濃度等來獲得作物生長的最佳條件,同時將生物信息獲取方法應(yīng)用于無線傳感器節(jié)點,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)生長周期、提高經(jīng)濟效益的目的。

精細(xì)農(nóng)業(yè)中的節(jié)水灌溉

　　無線傳感網(wǎng)自動灌溉系統(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、關(guān)閉，從而達(dá)到自動節(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)及實時通信等特點,使灌區(qū)面積、節(jié)點數(shù)量不受到限制,可以靈活增減輪灌組,加上節(jié)點具有的土壤、植物、氣象等測量采集裝置，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�？稍跍厥�、庭院花園綠地、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，土壤的有機質(zhì)含量、溫濕度、重金屬含量、PH值等，以及植物生長特征等信息進(jìn)行實時獲取傳輸并利用，對于科學(xué)施肥、灌溉作業(yè)來說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，需要對儲運環(huán)境的溫度和農(nóng)產(chǎn)品的水分進(jìn)行控制，環(huán)境溫度過高可能會發(fā)生大批農(nóng)產(chǎn)品的腐爛，水分不足品質(zhì)會受到影響，在這個環(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)品運輸?shù)钠焚|(zhì)，目前，韓國、歐盟等國家地區(qū)已經(jīng)在這方面開發(fā)出可操作的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用模型，而我國在這方面的研究亟待加強。

　　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)可以實現(xiàn)畜禽、水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境的動態(tài)監(jiān)測與控制，目前，在無錫已經(jīng)有了此類物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的初級模本，如借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以對太湖的水體環(huán)境進(jìn)行實時監(jiān)測。