温湿度传感器有什么用(「物联网」温湿度传感器在智慧农业中起到什么样的作用？)

Posted 2023-06-01

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温湿度传感器有什么用(「物联网」温湿度传感器在智慧农业中起到什么样的作用？)

农业是社会进步和科技文明的推动者，是一个国家长久的生命保障。作为一个农业大国，我国对农产品的需求一直处于增长阶段。影响农业生产的关键因素有温湿度、光照度、二氧化碳、土壤pH值、土壤电导率等，其中，温湿度包括空气温湿度和土壤温湿度。

昼夜温差大有利于促进作物营养生长，比如新疆昼夜温差大，产的水果糖分更高。白天温度高，有利于强光下农作物光照速率的提高，为作物生长提供充足的物质；夜间温度的降低可以减少呼吸作用对有机物的消耗。每种农作物都有自己的温度，结合作物特性，从而更好地把握作物的生长情况。

土壤湿度决定了作物的供水状况，直接影响作物根系的生长。只有土壤水分适宜，才能使根系吸收和叶片达到平衡。影响湿度的因素很多，包括土壤湿度、垂直气流、温度等。大棚设施内影响空气湿度的主要因素是土壤蒸发、喷雾水化和作物蒸汽有关。

温湿度传感器

另外，空气湿度变化还会影响作物的蒸制效果，因为作物的蒸腾作用不仅是吸水的动力，也是矿物质营养运输的动力。空气湿度大，蒸化作用弱，作物运输矿物质营养的能力下降。当然，空气湿度长期过低也不好，会造成叶片边缘和叶尖坏死。因为作物叶片内部气腔水、气压力过大，无法承受外部水压，造成叶片内部水蒸气供应不足而坏死。设施冬季由于植物蒸腾和土壤蒸发，使设施内空气相对湿度增加，设施内的蔬菜处于相对密闭的高温高湿环境中，极易发生病害。

一般来说，每种作物对温度和湿度都有偏好，根据其特性来控制，以保证作物的生长。比如现代农业大棚，利用温湿度传感器设备采集数据，根据作物的特性智能控制大棚内的温湿度。“物联网＋信息技术”对农业生产要素进行数字化设计、精确控制、智能决策和科学管理，推动我国农业从增产导向向质量导向转变，带动农业现代化，全面提升农业国际竞争力。

　目前，常用的农业传感器有光照度传感器、二氧化碳传感器、温湿度传感器等等，其中应用特别广泛的是温湿度传感器，那么温湿度传感器在智慧农业中起到什么样的作用呢？在农业物联网中，需要大量的感知节点和终端将采集到的农业信息传送到数据中心，供农户、农业相关专家参考和分析。

土壤温湿度传感器

　　一、满足作物生存条件

　　不同种类的蔬菜、果树、花卉对温度的要求都不同，比如不同种类的花卉开花所需的温度不同：牵牛花、鸡冠花、凤仙花适宜开花温度在25℃~30℃之间，而虞美人、金鱼草、蜀葵等花卉适宜开花温度则在15℃~25℃之间。

　　同样地，不同种类的作物对水分的需求不同：耐旱植物根系发达、吸水力强，叶片蒸发少，消耗的水分也少；湿生植物根系吸水能力弱，叶片薄而大，水分蒸发消耗量大，多原产于热带、沼泽地带；中生植物则不耐旱、不耐涝。同类作物的不同生长期对水分的要求也不同：种子发芽期：需要大量的水分；幼苗生长期：根系小，抗旱弱，需经常保持土壤潮湿，但湿度不能过大；营养生长期：需水量大(包括土壤含水量和空气湿度)；开花结果期：湿度低。

　　通过监测环境温湿度并及时调控，及时满足各类作物的生长条件，使蔬菜、果树、花卉等作物更高产，提高作物经济效益。

　　二、提高农作物吸收能力

　　温度特别是地温过低，会影响植物根系的生长和吸收能力。黄瓜在低于15℃的时候，会发生“花打顶”现象。地温过低，影响植物对矿质元素的吸收，温度低于12℃时，会影响植物对磷的吸收。通过对环境温度及土地的温度监测，及时调控温度，提高农作物的吸收能力。

　　三、促进农作物蒸腾和光合作用

　　低湿环境，会引起植物气孔关闭，减弱光合作用；低湿同时高温，会加剧植物的蒸腾，使植物暂时失水萎蔫；高湿，会抑制植物的蒸腾，影响根系的吸收。使用温湿度传感器监测环境湿度，及时调控，使农作物处在适宜的湿度中，促进农作物的蒸腾和光合作用。

　　四、减少农作物的病害

　　农作物病害与温度的关系密切。农作物病原微生物和其他生物一样，它们的生活和活动有一定的温度范围，叫做适温度。若温度达到这个范围，病原微生物活动尤为频繁。超过这个范围，其活动就减少，然后停止活动。

土壤温湿度传感器的应用场景

　　高湿环境也有利于病微生物的繁殖，温室内的湿度条件是引起病害发生的重要原因。温湿度不仅影响病原微生物的生长发展，而且也影响农作物的抗病能力。使用温湿度传感器监测环境温湿度，及时加以干预，不给病原微生物适宜的生存条件，将病原微生物扼杀在摇篮里。一般来说，在温度低的时候，可以采取增温措施来提升到合适的温度，而湿度一直是农户难以控制的问题，湿度越大，病害发生的几率就越大。

大棚种植植物生长针对温湿度规定表现得极其严苛，在不适合的温湿度环境下，绿色植物会终止生长发育、乃至死掉，如利用温湿度传感器，加以配合气体传感器，光照传感器等可构成一个智能化温室大棚温湿度视频监控系统，控制蔬菜大棚内的有关主要参数，进而使温室大棚的高效率做到完美。

温湿度感应器目前主要分为电阻式、电容式两种，相对来说电容式的精准度比较好，电容式温湿度传感器感应速度非常快，但是在水分的侵蚀下容易氧化。由于采用了独特的的电极分布和镀膜技术，使得感应器不仅不会氧化，还能很快吸收水分子，在消费电子及物联网等领域拥有广阔前景。

　　针对农村市场已经推出了可以显示温湿度的手机APP，可以帮助农民更便捷地了解气候变化。在消费电子领域，温湿度传感器的传统应用是天气预报以及室内监测，通过一个显示屏显示日期、时间、温度和湿度。新型温湿度变送器只要接通电源，就可以完全检测到环境的温度和湿度，以数字的形式呈现在面前，直观地知道环境的温湿度是多少。