傳感器田間測、農機田間耕，“耕?！鞭D身變“智牛”；腳不沾泥、手不碰水就把田種了，打開手機就能設定耕作深度，查看數據就知道農作物生長狀況……在北京傳火者人工智能科技有限公司打造的農業示范園里，傳感器技術將現代信息技術與農業生產、經營、管理和服務全產業鏈融合，為傳統農業提質增效提供了現代化解決方案。

據悉，傳感器技術是現代農業發展的高階產物，同時也是智慧農業的核心。傳感器在物聯網的宏觀調控下，能夠根據當前的農產品種植特點，對不同農作物的環境需求進行感知，通過對其實施智能化的監控，可以有效提升種植效率，提升產量。

在作物環境信息監測系統中，可以實時監測育種區域視頻圖像、空氣溫濕度、二氧化碳濃度、氧氣濃度等參數。也可以進行作物穗層溫濕度監測。利用這些信息，系統能對不同監測點信息同步獲取、存儲、動態直觀呈現及管理，為及時灌溉和適量灌溉、作物最佳生長條件改善等提供參考。而二氧化碳監測儀器，幾乎是所有智慧化溫室大棚必不可缺少的元件。

據悉，一般而言，NDIR（非分散紅外）技術是監測二氧化碳最成熟的方法。其原理是利用一個紅外光束穿過采樣腔，樣本中的各氣體組分吸收特定頻率的紅外線。通過測量相應頻率的紅外線吸收量，便可確定該氣體組分的濃度。之所以說這種技術是非分散的，是因為穿過采樣腔的波長未經預先濾波；相反地，如果光濾波器位于檢波器之前，那么便可以濾除選定氣體分子能夠吸收的波長之外的所有光線。比如針對二氧化碳檢測的傳感器，如果采用了幾種不同的濾光器和熱電堆之后，就可精確測量多種氣體的濃度了。

很多氣體的正負電荷中心瞬態或穩態不重合。在紅外頻譜，氣體可吸收特定頻率，這種特性可以用來進行氣體分析。當紅外輻射射入氣體中，并且當分子的自諧振頻率與紅外波長相匹配時，氣體分子會根據原子的能級躍遷而與入射紅外線產生諧振。來達到精確測量的目的，相比于傳統的電化學傳感器，NDIR技術體現出來了無毒、高效、精確度高等諸多優點。

但是由于它的結構比較復雜，零部件特別多，如何把設備做得體積小、性能好，是要花一番心思的。得益于微機電系統（MEMS）技術，現在一個只有指甲蓋大小的氣體傳感器，就能實現對二氧化碳的實時監測。

MEMS技術從半導體技術中衍生而來，是在晶圓上制造懸臂梁、空腔薄膜等結構，以實現傳感、執行等功能。經過數十年發展，MEMS技術發展成熟并實現大規模商業化應用，在智能手機、智能手表等便攜式或穿戴式設備中都有MEMS器件的身影，比如，手機中的MEMS重力加速度計感知到手機翻轉，并自動通知系統完成屏幕旋轉的動作。

MEMS能夠把信息的獲取、處理和執行集成在一起，組成功能強大的微型系統，大幅度地提高系統自動化、智能化和可靠性水平。MEMS氣體傳感器在農業環境監測系統中表現出色的靈敏度和準確性。由于MEMS傳感器采用了微納米加工技術，其傳感元件對氣體的響應速度快、穩定性高，能夠檢測到非常微小的氣體變化。例如，在工業生產過程中，利用MEMS氣體傳感器可以實時監測并識別有害二氧化碳的濃度，確保農業大棚及時地開關卷簾，控制棚內氣體濃度。

建設農業強國，利器在科技，關鍵靠改革。近年來，各地推動物聯網、大數據、云平臺等新技術與農業生產深度融合，為農業插上科技的翅膀。作為一種新的探索，智能傳感器為農業創新發展打開了新的想象空間。如果將數字技術廣泛融入農業產業發展的各環節，定能進一步推進智慧農業發展，為農民增收致富、鄉村振興和農業農村現代化不斷注入新的動力。

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