如果研發農田感測器,感測器本身最需要收集數據有哪些?例如農田土壤水分?肥力?

想製造低成本農田感測器,本人非農專業,有興趣了解控制農業產量和質量最需要參數是什麼?不想做成大而全設備,只想關注最重要參數,謝謝!


說句不好聽的話,山東一家公司買我們一套參數加一個報告花了23萬。

-----------------上點乾貨,看到答案太水不爽------------------

按照問題描述,題主是打算生產「低成本」感測器,然後說服農民(或農場主)建設先進的農田控制系統來增加產量,或者提高品質(例如現在比較火的有機綠色產品)。所以題主需要的參數有以下特點:

  • 作物產量(或品質)對該參數比較敏感;
  • 收集參數成本低;
  • 該參數或者對應的農田條件易於控制;
  • 對應的農田控制措施順應時代的要求,etc

以上特點,該參數至少要滿足兩條,越多越好。

結論:這些信息題主基本無法在知乎上免費問到,還是去找專業人士來付費諮詢吧,例如農業院校、當地農科院等等。


中國是一個農業大國,但我國農業技術、基礎設施等包括農業生產經營模式都與真正的市場還有很大差距,農業相關的資料具有很大的市場需求空間,發展潛力巨大。但是,研究的時候必需要考慮到中國的實情,相關設施一定要經濟實用,切莫走忽悠型研發模式。

農作物對環境的要求裡面有幾個因素就是感測器要收集的數據,象光、溫、水、肥、氣、土、蟲、菌、草等,這裡面每個字下面又分許多小支項,如光的光照強度、光照時間。溫的氣溫、水溫、土溫、積溫、溫差、不同部位的溫度、不同時間的溫度。水有水質、乾濕度、水消耗速度、水需求量。肥有基礎肥力、肥力的變化、有機肥數量、微肥情況等。氣包括透氣性、空氣濕度、空氣質量。土包括土壤營養、土壤性質、土壤污染程度、不同元素的含量、土壤透水透氣性等。蟲里有蟲種類、蟲數量等。菌有菌類、菌量。雜草也是一種要監視的內容。

列出了這麼多,不可能由一種產品完全監視,可以研發不同的產品,最好是選最需要的東西先研究,還是那句話,經濟實用最有市場,不明白時多做調查,否則研究出來也怕沒有市場,在為中國農業現在還處於粗糙狀態。


瀉藥,不了解


最基本的還是光溫水肥。除了肥力方面,其他的可以歸為農田小氣候檢測。感測器監測指標主要是:輻射、風、土壤和空氣溫濕度、二氧化碳含量。


看到這個問題還是比較感興趣的,正好這學期的precision farming 中涉及到很多sensor,本著學習的心態來交流一下~

需要收集的數據有哪些上面很多都已經提到了。

我這裡就單單說一下感測器在精準農業中的使用,希望可以提供點研發思路(這東西確實不便宜)。精準農業中感測器的使用大多是結合拖拉機一起的,以便實時收集田間數據,然後再做出相應的反饋,比如施肥量,農藥的使用種類和劑量,如何實現,先來看一張圖。

拖拉機前置的感測器探測出一些具體的生物量,比如雜草(下面我還會具體說一下技術上是如何實現的),經數據分析(當然這又涉及到提供決策的農業資料庫了),然後後置的裝備做出相應的調整,以達到精確控制的目的,節約成本。來看一具體的例子。

再說一下技術上的問題,一般感測器大多是光學感測器。比如像這些公司生產的。

光源有兩種方式獲得,一是主動由感測器本身發出的光,像LED燈。另一種就是被動光源(主要是太陽光),但十分受天氣的影響。還是來看圖。

最後我簡單說一個例子,如何利用感測器探測田間雜草。看圖~

田間的雜草和作物是有不同的葉片的形狀的,利用這一點,我們通過感測器獲得掃描圖像後,經過一些處理(過程有點複雜,這裡不說了),辨別出具體的植物種類,做出反饋。看一張IR的灰度圖。

其實感測器在農業中的使用也不只是限於農田生產,動物的飼養,包括像豬,牛圈中都有很廣泛的利用。前些天去參觀了幾個農場,感觸挺多的,國外在這些技術上確實領先我們,師夷還是很有必要的,但也要結合我們國家的情況來看咯~

謝謝!

20.06.2016

霍恩海姆大學 德國


求土壤感測器,水稻用~~~


農田感測器,涉及到的有水質、氣象、土壤等方面。

水質方面有溫度、溶解氧、PH、氨氮硝氮、濁度、懸浮物、電導率等。

氣象方面有溫度、相對濕度、降水量、氣壓、風向、風速等。


基本需要監測的參數如下:

土壤水分溫濕度電導率感測器:監測土壤的水分、水勢、溫度、濕度、電導率

大氣溫濕度氣壓感測器:監測空氣溫濕度、氣壓

光照輻射感測器:監測輻射

雨量感測器:監測降雨量


必須項:溫濕度,光照,EC,PH


四大塊:水,肥,氣,熱。


推薦閱讀:

已經厭倦了在外面漂泊工作,想辭職回家包地種。在中國能像在美國那樣搞農業嗎?
轉基因農產品不強制要求標識的後果是什麼?
僅從營養方面進行討論,現代的「精確「農業是否優於古代的「模糊」農業?
現代農業發展前景怎麼樣?
蔬菜大棚的田的壟多寬多高 ?

TAG:農業 | 現代農業 |