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随着信息技术和计算机网络技术的发展,物联网已经走进了农业生产的各个领域。国际电信联盟认为,物联网是通过智能传感器、射频识别(RFID)设备、全球卫星定位系统(GPS)等信息传感设备按照约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
三大发展趋势
农业物联网感知技术取得重要进展。随着传感技术、数字技术、互联网技术的快速发展,采用新材料、新机理、新工艺的新型传感器不断涌现,实现了高灵敏度、高适应性、高可靠性并向嵌人式、微型化、模块化、智能化、集成化、网络化方向发展。
美、德、日等工业发达国家在传感器技术与制造工艺方面处于国际领先地位。从近两年国际工业展览会展出产品和国际知名厂商技术发展状况分析可以看出,传感器技术的发展趋势是:数字补偿技术、网络化技术、智能化技术、多功能复合技术。同时技术参数指标更加严格,制造工艺更加精细,补偿工艺更加完善外观质量更加精美。从国际整体发展状况来看传感器技术主要有以下几方面的发展趋势:
在美国还有多项试验考察研制纳米传感器,这种可植入牲畜体内的传感器能够在疾病感染整群牲畜之前将其检测出来。纳米技术在纳米水平上取得的新突破,有助于研制出用于防止食品和饮料受到致命细菌污染或阻止氧气进人容器内的塑料包装。
该技术还将用于丰富食品的营养并保持食品中通常会随时间流失的维生素含量。农民还可利用该项技术确保在恰当的时间为作物缓慢地释放化肥,积极探査来自病虫害或污染物的威胁。
美国制成新型生物传感器。美国普渡大学等机构的研究人员制成了新型生物传感器,能够探测出人体唾液和眼泪中极低的葡萄糖浓度。该项技术无需过于繁复的生产步骤,从而可降低传感器的制造成本,并可能帮助消除或降低利用针刺进行糖尿病测试的几率。
相关研究论文发表在《先进功能材料》杂志上。新型生物传感器包括3个主要部分:石墨烯制成的纳米片层、铂纳米粒子和葡萄糖氧化酶。
这种探测器能探测到浓度为0.3微摩尔的葡萄糖,比其他基于石墨烯、碳纳米管或金属纳米粒子等材质的电气化学生物传感器更为敏感。这项技术有望在农产品葡萄糖含量精确检测中推广应用。
德国开发出可闻出水果成熟度的仪器。其核心技术是用金属氧化物气敏传感器去检测水果释放出的特殊气味,最后分析判断出水果的成熟度。初步试验显示,这种仪器与食品实验室中专用测量仪的检测效果一样精确。利用这种仪器,大宗水果批发商将可以直接在仓库中高效监测计划出售水果的成熟度。
美国科罗拉多大学的科学家日前研制出智能微芯片,可置于植物叶片上,这种智能芯片类似夹式耳环,比邮票还要轻薄,贴在植物叶片上,当植物需要水时,会向农户的手机发送信息需求。采用此法可以省水省时省钱,可减少植物生长所需的10%-40%的水量,每年为农户节省几千美元。
美国专家研究RFID和传感器保障农业食品安全。研究人员将在运输卡车内的农产品货箱里安装感应器,监测温湿度水平,波动的发生时间以及它们如何对零售的农产品上的大肠杆菌或其他病原体的产生可能造成的影响。研究人员还希望利用研究结果为包装、配送专业人士提供培训,通过监测运输和配送过程中的新鲜食品,防止食源性致病菌的产生。
目前,我国的农业物联网还处于初级阶段,智能农业在未来一定是农业的发展大势,想要抢占先机就要有人引导。
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