隨著多學(xué)科的交叉與新興技術(shù)的集成應(yīng)用，檢測技術(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)展趨勢及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)各環(huán)節(jié)的需求可以預(yù)見，MEMS微傳感技術(shù)、光纖傳感技術(shù)、仿生傳感技術(shù)、無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及光譜檢測技術(shù)等一批新興傳感技術(shù)及檢測手段，將是農(nóng)業(yè)中傳感器技術(shù)的發(fā)展。
1、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。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)用于汽車產(chǎn)業(yè)。在汽車電子控制系統(tǒng)中，MEMS壓力傳感器可用于測量氣囊貯氣壓力、燃油壓力、發(fā)動機(jī)機(jī)油壓力、進(jìn)氣管道壓力、空氣過濾系統(tǒng)的流體壓力和輪胎壓力等參數(shù)；MEMS微加速度計主要用于汽車 氣囊系統(tǒng)、系統(tǒng)、汽車導(dǎo)航系統(tǒng)和防盜系統(tǒng)等；MEMS微陀螺儀用于測量汽車的旋轉(zhuǎn)速度，它與低加速度計一起構(gòu)成主動控制系統(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)，實現(xiàn)了平地鏟水平傾角的動態(tài)檢測。
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，用來測試環(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。
2、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，物性型光纖傳感器是利用光纖本身(或通過光學(xué)鍍膜技術(shù)在纖芯表面人為制造)的某種對環(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；而結(jié)構(gòu)型光纖傳感器則是以光纖作為傳輸媒介，通過光敏元件實現(xiàn)信號轉(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、、、易變形和無源等特性，被廣泛地應(yīng)用在航空航天、石油化工、冶金電力等各個，也可以滿足農(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、光纖濕度傳感器實時獲取環(huán)境中的溫濕度情況，并采用光纖CO2傳感器監(jiān)測溫室中的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)測高架水渠或大型農(nóng)業(yè)水利設(shè)施的健康情況，通過光纖流量傳感器監(jiān)測埋入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)無損檢測中的應(yīng)用也越來越廣泛。
3、高光譜檢測分析技術(shù)
高光譜技術(shù)是以納米級的光譜分辨率和幾十或幾百個波段同時對地表地物成像的技術(shù)。高光譜檢測分析技術(shù)是從軍事應(yīng)用中轉(zhuǎn)化而來，并被逐步應(yīng)用到工業(yè)，農(nóng)業(yè)等。高光譜檢測分析技術(shù)融合了傳統(tǒng)的成像技術(shù)和光譜技術(shù)的特點，獲取的高光譜圖像具有“圖譜合一”的特點，即同時含有圖像信息和光譜信息。圖像信息可以用來檢測被檢物體的外觀，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，在國內(nèi)農(nóng)業(yè)中，農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)與 檢測主要還是依靠化學(xué)方法進(jìn)行，化學(xué)方法是一種費時費力的破壞性檢測技術(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 的無損檢測中，在現(xiàn)代 農(nóng)業(yè)中可滿足物種鑒別、土壤分類、植物脅迫生理、作物健康、果蔬品質(zhì)檢測的技術(shù)要求。高光譜檢測分析技術(shù)將是食品和農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)與 檢測的工具之一。
4、仿生傳感器技術(shù)
仿生傳感器是一種采用新的檢測原理的新型傳感器，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)展起來的一種新型信息技術(shù)，具有性能好、壽命長的特點。
作為一種模擬生物感官的新興檢測手段，仿生傳感器技術(shù)在農(nóng)業(yè)的應(yīng)用已有較多報道。以仿生電子鼻為例，可在水果、飲料、酒類和肉類等產(chǎn)品的檢測識別過程中，地對不同物質(zhì)的氣味進(jìn)行分類識別。仿生電子鼻通常由若干氣敏傳感器組成傳感器陣列，對揮發(fā)性氣體進(jìn)行復(fù)合檢測和識別，陣列中每一個傳感器對某些特定種類的氣體成分敏感，使得傳感器陣列對氣體中不同的成分進(jìn)行識別并給出總體評價。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，基于生物技術(shù)的模擬生體嗅覺、味覺、聽覺和觸覺仿生傳感器必將問世，并在農(nóng)產(chǎn)品和食品的檢驗檢疫方面發(fā)揮作用。
5、無線網(wǎng)絡(luò)傳感器技術(shù)
無線網(wǎng)絡(luò)傳感器是具有無線網(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)點組成無線傳感網(wǎng)來進(jìn)行信號采集工作。無線網(wǎng)絡(luò)傳感器技術(shù)涉及傳感器技術(shù)、嵌入式計算技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和分布式信息處理技術(shù)等多個學(xué)科。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點間采用自組織
的通信方式，數(shù)據(jù)由特定的匯聚節(jié)點接收，可以探測周圍環(huán)境中聲、光、熱等多種信號。
由于功耗低、響應(yīng)快、組網(wǎng)節(jié)點容量大，且成本低，無線網(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)用無線傳感網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測土壤墑情，實施節(jié)水灌溉，減少漫灌造成的水資源浪費。在溫室等農(nóng)業(yè)設(shè)施中，應(yīng)用無線網(wǎng)絡(luò)傳感器可同時對多個溫室空氣溫濕度，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的環(huán)境信息進(jìn)行實時監(jiān)測，作物的增產(chǎn)增收。
