智慧农业指的是什么？

顾名思义，智慧农业指的智能自动化农业管理系统（Smart Agriculture Management System）。

当前，农业灌溉已步入了智慧灌溉阶段。基于LoRa技术的慧农业灌溉解决方案，利用物联网技术，可协助我们实现农业灌溉无线自动化。

在农作物环境发生变化时，传感器通过网络上报数据，电磁阀控制器在数据变化下，主动联动水阀开关。当土壤中水分不足时，将触发水阀开启，及时灌溉，反之亦然。联动控制的智能灌溉方式，既解放了双手，降低了人力成本，提高了灌溉效率，同时也避免了水资源的浪费。

将土壤水分温度电导率传感器、光照传感器、二氧化碳传感器安装在田间地头，实时采集土壤及相关环境指数的变化。另外，还可装置多功能数据采集器及更多传感器。我们可通过远程实时了解农作物所处环境的因素变化，管理农作物的灌溉周期及需水量等。

可以在农田搭建LoRa网络，传感器定期上传农田或大棚温湿度、二氧化碳、盐碱度等数据。农业人员能够远程及时获取环境信息，分析并改善农业种植环境，降低功耗和成本，对于提高农业产量、减少水资源的消耗等有重要作用。

智能农业设备中最新的传感器技术和联网技术

智能农业设备中最新的传感器技术和联网技术主要包括以下几个方面：

新一代传感器技术是推动智慧农业发展的底层驱动技术，具有高精度、精准可现场部署的特点，并且在生物传感领域也有显著的应用。这些传感器能够快速、准确地检测作物生长信息、病虫害情况以及环境信息。

智能农业利用了无线传感器网络和物联网技术，通过连接各种智能设备如无人机、自动化机械等，收集和分析农业生产中的大量数据，从而帮助农民做出更科学的决策。例如，滴翠智能科技自主研发了一套基于LoRa+5G的无线自组网技术的智慧农业物联网系统。

CRFID技术因其低成本、长寿命、低功耗和小型化的特点，在无法进行电路有线连接的农业场景中尤为重要。这种技术可以用于农业环境及动植物本体指标的检测。

人工智能模型可以分析大量数据集，例如智能传感器生成的数据集，从而提高农业生产的智能化水平。云计算技术则提供了强大的数据存储和处理能力，使得农业数据可以高效地进行分析和应用。

农机联网和自动驾驶技术也是智能农业的重要组成部分。通过这些技术，可以实现农机的远程控制和自动化操作，提高农业生产效率。

智慧农业物联网系统中常见的传感器有哪些?

在智慧农业物联网系统中，最新的传感器技术包括多种创新的传感器和模块，这些技术能够实现对农作物生长环境的全面监测和管理。以下是一些最新的传感器技术：

• 气体传感器：例如MQ135气体传感器，用于监测二氧化碳和氨气水平，具有高灵敏度和快速响应时间。
• 土壤pH传感器：用于检测土壤的酸碱度，输出为模拟电压信号，适用于农业、水培等场景。
• 无线通信模块：如GSM蜂窝通信模块，通过GPRS技术将数据传输至互联网，适用于智能农业系统的无线通信需求。
• 太阳能电池板电源：用于为系统提供电能，峰值功率输出为每小时20瓦，由多晶硅电池组成。
• 环境监测传感器：包括DHT11传感器用于监测空气温度和湿度，风速计用于采集风速数据，以及雨量检测传感器用于监测降雨情况。
• 营养元素传感器：用于监测土壤中的氮、磷、钾等关键元素水平，结合光传输和检测系统，实现高精度的NPK元素检测。
• 颜色传感器：如TCS230颜色传感器，用于替代传统的pH计，检测土壤或NPK的pH值。
• 无人机和自动化车辆：配备嵌入式通信模块，与中央控制单元或MHMF天线交互，进行空中成像和详细数据收集。
• 柔性传感器：近年来发展迅速，具有多模集成、仿生电子、无线信号传输与供能等特点，适用于物联网应用。

哪些通信技术适合用于智慧农业物联网系统传输?

在智慧农业物联网系统中，远程数据传输的通信技术选择需要考虑传输距离、功耗、覆盖范围和抗干扰能力等因素。以下几种通信技术最适合用于远程数据传输：

• TPUNB：TPUNB是全国产的无线通信技术，以其低功耗、高覆盖和灵活的组网能力，为智慧农业物联网应用提供了有效的解决方案，尤其是在大范围、高并发的无公网环境下表现优异。
• LoRa：LoRa凭借其超远距离和低功耗的特点，在大范围农田监测方面表现出明显优势，尤其是在偏远地区或基础设施不完善的情况下，仍能维持稳定的连接质量。此外，LoRaWAN技术也被广泛应用于智慧农业系统中，通过LoRa终端和LoRa网关集中器进行数据转发，实现了对农业作物生长环境的远程监测与管理功能。
• NB-IoT：NB-IoT是一种基于蜂窝网络的低功耗广域网(LPWAN)技术，适用于需要低带宽、低功耗和广覆盖的应用场景。虽然具体的实验结果未详细提及，但NB-IoT在智慧农业物联网解决方案中被提及，表明其在远程数据传输中的适用性。
• GPRS：GPRS模块在远程测控系统中被选用，用于实现无线数据采集和传输。它能够支持远程网络的农田灌溉控制系统，适用于需要实时数据传输和远程控制的应用场景。

TPUNB和LoRa是目前最适合用于智慧农业物联网系统中远程数据传输的技术，因为它们具有长距离传输、低功耗和广覆盖等优点。

智慧农业如何利用物联网系统提升管理效率

智慧农业通过物联网系统在多个方面显著提升管理效率，包括实时数据采集、自动化控制、远程管理、智能化决策等。以下是一些具体的应用场景和手段：

  1. 实时数据采集与反馈

通过部署传感器，物联网系统可以实时采集温度、湿度、光照、土壤养分等环境数据。这些数据被持续监测并传输至管理系统，提供精准的作物生长环境信息。

实时数据使农户能快速应对环境变化，如气温骤降时提前启动温室加热系统，或在干旱时进行精准灌溉。这种实时反馈避免了传统依赖人工检查的滞后性，大大提高了响应速度。

  2. 自动化控制设备减少人工干预

物联网系统将采集的数据传输到中央控制系统，自动化设备可以根据预设条件直接执行操作。例如，当土壤湿度低于设定值时，系统会自动启动灌溉设备，确保作物获得充足水分。

灌溉、施肥、通风、温控等操作不再需要人工干预，这种自动化模式显著减少了对人力的需求，提高了操作精度和效率。

  3. 远程监控与管理

物联网系统使管理者能够通过移动端或电脑远程查看田间实时数据，甚至控制设备进行操作。农户可以在不在现场的情况下查看环境数据并进行远程管理，极大地提高了管理的灵活性。

在大型农业场景中，管理者可通过远程监控管理多个地块，避免了频繁往返，尤其适用于分散地块的管理。

  4. 智能化决策支持系统

物联网系统采集到的数据经过云平台的大数据分析和机器学习处理，可以生成自动化决策建议。例如，系统根据温湿度、土壤养分的变化规律，给出优化的灌溉和施肥时间表。

决策系统还可以根据历史数据和当前状态预测病虫害、作物产量等，从而帮助管理者更科学地安排生产计划。智能化决策支持显著减少了管理者的经验依赖，使管理更加精准、科学。

  5. 提升生产计划和资源管理的合理性

基于物联网系统提供的数据分析结果，农业生产者可以更合理地安排种植计划、资源分配和采收时间。例如，通过分析作物的生长数据和天气预报，管理者可以合理安排灌溉和施肥计划，避免过度浪费资源。

系统还能根据市场需求预测和作物生长情况，及时调整种植规模和采收时间，避免因供过于求造成的资源浪费。

  6. 故障预警和维护管理

物联网系统可以监控设备的运行状态，一旦设备发生故障或参数异常(如水泵压力异常)，系统会发出预警，提醒管理者及时进行维修。

这种预警机制确保了设备的高效运转，减少了因设备故障导致的生产延误和资源浪费。

  7. 减少人工失误，提升操作精准性

自动化控制系统减少了人工操作的失误风险，例如传统灌溉依赖人工经验，可能导致浇水不均或过量。物联网系统通过传感器采集土壤湿度，自动调节灌溉量，从而保证水资源的高效利用和作物的健康生长。

智慧农业物联网系统的应用，使得农业生产从传统的经验管理走向数据驱动和自动化操作。它通过实时数据、智能化决策、自动化控制和远程管理等手段，极大地提升了农业管理的效率和精准性，减少了人力和资源投入，实现了更高效、更科学的农业管理方式。