天涯就是天地
第1楼2010/10/16
生物技术、遗传工程等都成为良种培育的重要技术,在这其中生物传感器发挥了重要的作用。农业科学家通过生物传感器操纵种子的遗传基因,在玉米种子里找到了防止脱水的基因,培育出了优良的玉米种子。此外,监测育种环境还需要温度传感器、湿度传感器、光传感器等;测量土壤状况需用水分传感器,吸力传感器、氢离子传感器、温度传感器等;测量氮磷、钾各种养分需要用各种离子敏传感器。
在动物饲养中也有传感器应用,如有可用来测定畜、禽肉鲜度的传感器。它可以高精度地测定出鸡、鱼、肉等食品变质时发出的臭味成分二甲基胺(DMA)的浓度,其测量的最小浓度可以达到1ppm,利用这种传感器可以准确地掌握肉类的鲜度,防止腐败变质。也有用来检测鸡蛋质量的传感器。
物联网在现代农业中的几个主要应用
环境信息和动植物信息监测
通过布置多层次的物联网传感器网络检测系统,对牲畜家禽、水产养殖、稀有动物的生活习性、环境、生理状况及种群复杂度进行观测研究,也可用于对森林环境监测和火灾报警(平时节点被随机密布在森林之中,平常状态下定期报告环境数据,当发生火灾时,节点通过协同合作会在很短的时间内将火源的具体地址、火势大小等信息传送给相关部门)。同时也可以应用在精准农业中,来监测农作物中的害虫、土壤的酸碱度和施肥状况等。
温室环境中的信息采集
在温室环境里单个温室即可成为无线传感器网络一个测量控制区,采用不同的传感器节点构成无线网络来测量土壤湿度、土壤成分、pH值、降水量、温度、空气湿度和气压、光照强度、CO2浓度等来获得作物生长的最佳条件,同时将生物信息获取方法应用于无线传感器节点,为温室精准调控提供科学依据,从而达到增加作物产量、改善品质、调节生长周期、提高经济效益的目的。
精细农业中的节水灌溉
无线传感网自动灌溉系统利用传感器感应土壤的水分,并在设定条件下与接收器通信,控制灌溉系统的阀门打开、关闭,从而达到自动节水灌溉的目的。由于传感器网络信息互递、自组网络及实时通信等特点,使灌区面积、节点数量不受到限制,可以灵活增减轮灌组,加上节点具有的土壤、植物、气象等测量采集装置,可以构建高效、低能耗、低投入、多功能的农业节水灌溉平台。可在温室、庭院花园绿地、高速公路中央隔离带、农田井用灌溉区等区域,实现农业与生态节水技术的定量化、规范化、模式化、集成化,促进节水农业的快速和健康发展。
物联网在农业领域具有广阔应用前景
在农田、果园等大规模生产方面,如何借助物联网技术把农业小环境的温度、湿度、光照、降雨量等,土壤的有机质含量、温湿度、重金属含量、PH值等,以及植物生长特征等信息进行实时获取传输并利用,对于科学施肥、灌溉作业来说具有非常重要的意义,这已成为目前农业物联网研究领域最主要的课题之一。