隨著多學(xué)科的交叉與新興技術(shù)的集成應(yīng)用，檢測(cè)技術(shù)不斷發(fā)展，新型傳感器產(chǎn)品也層出不窮。從農(nóng)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)各環(huán)節(jié)的需求可以預(yù)見(jiàn)，MEMS微傳感技術(shù)、光纖傳感技術(shù)、仿生傳感技術(shù)、無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及光譜檢測(cè)技術(shù)等一批新興傳感技術(shù)及檢測(cè)手段，將是農(nóng)業(yè)中傳感器技術(shù)的發(fā)展。
一、MEMS微傳感器技術(shù)
MEMS微傳感器是指應(yīng)用MEMS微機(jī)械電子加工工藝研制的新型敏感元件和傳感器，可在芯片中集成信號(hào)的放大、濾波、反饋線路和補(bǔ)償線路，具有小型化、低功耗和單件成本低等特點(diǎn)。MEMS微傳感器主要包括微壓力傳感器、微加速度傳感器、微角速度傳感器、微型磁敏傳感器、微型光敏傳感器、微型熱敏傳感器和微型氣敏傳感器等。
目前，MEMS微傳感器產(chǎn)品已應(yīng)用于汽車(chē)產(chǎn)業(yè)。在汽車(chē)電子控制系統(tǒng)中，MEMS壓力傳感器可用于測(cè)量氣囊貯氣壓力、燃油壓力、發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油壓力、進(jìn)氣管道壓力、空氣過(guò)濾系統(tǒng)的流體壓力和輪胎壓力等參數(shù)；MEMS微加速度計(jì)主要用于汽車(chē) 氣囊系統(tǒng)、系統(tǒng)、汽車(chē)導(dǎo)航系統(tǒng)和防盜系統(tǒng)等；MEMS微陀螺儀用于測(cè)量汽車(chē)的旋轉(zhuǎn)速度，它與低加速度計(jì)一起構(gòu)成主動(dòng)控制系統(tǒng)。隨著 農(nóng)業(yè)裝備智能化的推進(jìn)，微傳感器具有巨大的應(yīng)用潛質(zhì)和推廣空間，國(guó)內(nèi)已有工程技術(shù)人員將MEMS微加速度傳感器應(yīng)用于水田激光平地機(jī)，實(shí)現(xiàn)了平地鏟水平傾角的動(dòng)態(tài)檢測(cè)。
MEMS氣體傳感器主要指氣體濃度傳感器，一般是基于敏感材料吸附原理，用來(lái)測(cè)試環(huán)境中O2、CO2、CH4和C2H4的濃度，可廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)環(huán)境檢測(cè)。
二、光纖傳感器技術(shù)
光纖傳感器可以分為物性型和結(jié)構(gòu)型兩類(lèi)，物性型光纖傳感器是利用光纖本身(或通過(guò)光學(xué)鍍膜技術(shù)在纖芯表面人為制造)的某種對(duì)環(huán)境變化的敏感特性，基于光纖的光調(diào)制效應(yīng)，將輸入物理量變換為調(diào)制的光信號(hào)；而結(jié)構(gòu)型光纖傳感器則是以光纖作為傳輸媒介，通過(guò)光敏元件實(shí)現(xiàn)信號(hào)轉(zhuǎn)換的一種傳感器。光纖傳感器具有抗電磁干擾、、定位準(zhǔn)確、、、易變形和無(wú)源等特性，封裝在傳感器外殼內(nèi)，被廣泛地應(yīng)用在航空航天、石油化工、冶金電力等各個(gè)，也可以滿(mǎn)足農(nóng)業(yè)的應(yīng)用需求。
在農(nóng)業(yè)中，為育種及溫室栽培環(huán)境適宜，可采用光纖溫度傳感器、光纖濕度傳感器實(shí)時(shí)獲取環(huán)境中的溫濕度情況，并采用光纖CO2傳感器監(jiān)測(cè)溫室中的CO2濃度，以環(huán)境條件達(dá)到所需的 佳狀態(tài)。為農(nóng)業(yè)水利設(shè)施 ，可采用光纖光柵裂縫傳感器等監(jiān)測(cè)高架水渠或大型農(nóng)業(yè)水利設(shè)施的健康情況，通過(guò)光纖流量傳感器監(jiān)測(cè)埋人地下的管道水流通暢狀況。以光纖傳感器為探頭的光纖光度分析儀器在農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)無(wú)損檢測(cè)中的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。
三、高光譜檢測(cè)分析技術(shù)
高光譜技術(shù)是以納米級(jí)的光譜分辨率和幾十或幾百個(gè)波段同時(shí)對(duì)地表地物成像的技術(shù)。高光譜檢測(cè)分析技術(shù)是從軍事應(yīng)用中轉(zhuǎn)化而來(lái)，并被逐步應(yīng)用到工業(yè)，農(nóng)業(yè)等。高光譜檢測(cè)分析技術(shù)融合了傳統(tǒng)的成像技術(shù)和光譜技術(shù)的特點(diǎn)，獲取的高光譜圖像具有“圖譜合一”的特點(diǎn)，即同時(shí)含有圖像信息和光譜信息。圖像信息可以用來(lái)檢測(cè)被檢物體的外觀，而光譜信息則可以反映被檢物體的內(nèi)部特性及品質(zhì)。
目前，在國(guó)內(nèi)農(nóng)業(yè)中，農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)與 檢測(cè)主要還是依靠化學(xué)方法進(jìn)行，化學(xué)方法是一種費(fèi)時(shí)費(fèi)力的破壞性檢測(cè)技術(shù)。隨著成像和光譜技術(shù)的發(fā)展，高光譜成像技術(shù)在 、加拿大、澳大利亞、新西蘭、歐盟等發(fā)達(dá) 和地區(qū)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)與 的無(wú)損檢測(cè)中，在現(xiàn)代 農(nóng)業(yè)中可滿(mǎn)足物種鑒別、土壤分類(lèi)、植物脅迫生理、作物健康、果蔬品質(zhì)檢測(cè)的技術(shù)要求。高光譜檢測(cè)分析技術(shù)將是食品和農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)與 檢測(cè)的工具之一。
四、仿生傳感器技術(shù)
仿生傳感器是一種采用新的檢測(cè)原理的新型傳感器，它采用固定化的細(xì)胞、酶或者其他生物活性物質(zhì)與換能器相配合組成傳感器或傳感器陣列。仿生傳感器是生物醫(yī)學(xué)和電子學(xué)、工程學(xué)相互滲透而發(fā)展起來(lái)的一種新型信息技術(shù)，具有性能好、壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)。
作為一種模擬生物感官的新興檢測(cè)手段，仿生傳感器技術(shù)在農(nóng)業(yè)的應(yīng)用已有較多報(bào)道。以仿生電子鼻為例，可在水果、飲料、酒類(lèi)和肉類(lèi)等產(chǎn)品的檢測(cè)識(shí)別過(guò)程中，地對(duì)不同物質(zhì)的氣味進(jìn)行分類(lèi)識(shí)別。仿生電子鼻通常由若干氣敏傳感器組成傳感器陣列，對(duì)揮發(fā)性氣體進(jìn)行復(fù)合檢測(cè)和識(shí)別，陣列中每一個(gè)傳感器對(duì)某些特定種類(lèi)的氣體成分敏感，使得傳感器陣列對(duì)氣體中不同的成分進(jìn)行識(shí)別并給出總體評(píng)價(jià)。究其工作原理不難發(fā)現(xiàn)，這還不是意義上的仿生傳感器，相信不久的將來(lái)，基于生物技術(shù)的模擬生體嗅覺(jué)、味覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)和觸覺(jué)仿生傳感器必將問(wèn)世，并在農(nóng)產(chǎn)品和食品的檢驗(yàn)檢疫方面發(fā)揮作用。
五、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳感器技術(shù)
無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳感器是具有無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信功能的傳感器，通常由大量的低功耗傳感器節(jié)點(diǎn)組成無(wú)線傳感網(wǎng)來(lái)進(jìn)行信號(hào)采集工作。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳感器技術(shù)涉及傳感器技術(shù)、嵌入式計(jì)算技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和分布式信息處理技術(shù)等多個(gè)學(xué)科。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間采用自組織的通信方式，數(shù)據(jù)由特定的匯聚節(jié)點(diǎn)接收，可以探測(cè)周?chē)h(huán)境中聲、光、熱等多種信號(hào)。
由于功耗低、響應(yīng)快、組網(wǎng)節(jié)點(diǎn)容量大，且成本低，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳感器已在農(nóng)業(yè)信息采集和遠(yuǎn)程監(jiān)控中了應(yīng)用。在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中，應(yīng)用無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)土壤墑情，實(shí)施節(jié)水灌溉，減少漫灌造成的水資源浪費(fèi)。在溫室等農(nóng)業(yè)設(shè)施中，應(yīng)用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳感器可同時(shí)對(duì)多個(gè)溫室空氣溫濕度，光照強(qiáng)度，pH值和CO2濃度以及土壤含水量和土壤中氮、磷、鉀元素含量等影響作物生長(zhǎng)的環(huán)境信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，作物的增產(chǎn)增收。
傳感器技術(shù)是構(gòu)成現(xiàn)代信息技術(shù)的3大基礎(chǔ)技術(shù)之一，技術(shù)應(yīng)用覆蓋農(nóng)業(yè)生產(chǎn)從作物播種、育苗、生長(zhǎng)，到收獲、加工的全過(guò)程，是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)數(shù)字化、信息化和智能化的關(guān)鍵技術(shù)，是智慧農(nóng)業(yè)的重要組成部分。盡管傳感器技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用還面臨著很多問(wèn)題和困難，但相信隨著傳感器技術(shù)的，以及物聯(lián)網(wǎng)、人工智能技術(shù)的發(fā)展和完善，農(nóng)業(yè)與信息化將融合，傳感器技術(shù)在農(nóng)業(yè)的應(yīng)用必將擁有 大的空間。
