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浅谈物联网农业传感器的三大未来发展趋势

近年来,随着现代农业自动化需求的不断增长和信息技术的发展,农业物联网在物理感知、数据传输、智能处理等领域取得了重要进展。从国际整体发展状况来看,物联网农业传感器技术主要朝着微型化、智能化和可移动性的方向发展。下面,就请跟随小编一起,通过多个国外新鲜应用案例,来详细了解一下这三方面的发展趋势。

 

美国研制出的某一可自行发电纳米传感器示意图,资料图


传感器微型化

纳米传感器有望为粮食问题做贡献。在美国,目前就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。

新型生物传感器的出现。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。例如美国普渡大学等机构的研究人员制成的新型生物传感器,便可探测出人体唾液和眼泪中极低的葡萄糖浓度。该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,并可帮助消除或降低利用针刺进行糖尿病测试的几率。

 

美国科罗拉多大学开发的番茄植株上的叶片传感器。资料图


农业传感器智能化获得突破

不久前,德国开发出一种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。采用此法可省水省时省钱,可减少植物生长所需的10%到40%的水量,每年为农户节省几千美元。

农业传感器可移动化成主流方向

日前,韩国研究人员宣布,他们发明了一种小型生物芯片传感器,可快速、准确地对食品和环境污染进行检测。生物芯片传感器利用表面等离子共振技术,即通过接收被扫描物体表面反射的激光共振信号来辨别分子层的结构,从而检测被测对象的DNA和蛋白质是否受到污染。这种便携式新型装置可进行“即时检验”,大大提高了检测效率。

 

美国研发的RFID温度传感器标签,能确保奶制品在运输过程中的新鲜度。资料图


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。

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