总结：农业传感器与物联网专题科研

　　为实现智慧农业的应用与落地，来自中国农业科学院、南京农业大学、英国林肯大学、华南农业大学、江南大学、国家农业智能装备工程技术研究中心、浙江大学、中国科学院、吉林农业大学、西北农林科技大学、国家信息农业工程技术中心等科研单位，积极组织跨领域、跨学科的人员深入研究，为智慧农业的应用发光发热。

　　目前关于农业传感器与物联网应用相关专题取得了一些进展，集中在农产品质量安全、农田物联网混合、水产养殖、土壤养分遥测、农机远程管理、水肥浓度感知与配比、果园多机器人等方面。

　　一、农产品质量安全纳米传感应用研究分析与展望

　　农科院与国家纳米科学中心的王培龙与唐志勇，就智慧农业对农业传感技术的灵敏度、稳定性和检测通量等指标要求展开了研究，总结论述了常用的碳基纳米材料、金属纳米材料和金属-有机框架等材料，与传化学传感、生物传感、电化学传感和光谱传感等常用传感分析技术和器件，以及纳米传感分析技术在农产品质量安全，尤其在克伦特罗、三聚氰胺等危害物,甲硝唑、二噁英类化合物、硝基呋喃类抗生素检测等方面的应用。

　　总结，纳米材料的制备和修饰技术仍需要进一步提升，多目标、高通量纳米传感器件在实际应用中的价值广受关注，在线传感分析在农产品质量安全智慧监控方面有迫切需求需要快速、实时、在线监测。

　　二、太阳能杀虫灯物联网故障诊断特征分析及潜在挑战

　　太阳能杀虫灯物联网是一种基于农业场景与物联网技术的新型物理农业虫害防治工具，通过无线传输太阳能杀虫灯组件状态数据，用户可后台实时查看太阳能杀虫灯运行状态，具有杀虫计数、虫害区域定位、辅助农情监测等功能。南京农业大学与英国林肯大学，以近年常用太阳能杀虫灯物联网的故障诊断难和维护难等矛盾为研究点。分析了故障诊断的重要性，针对目前太阳能杀虫灯节点自身存在的故障，研究了故障诊断方法与策略。此研究可扩展至其它农业物联网中，并为农业物联网的故障诊断提供参考。

　　三、作物信息采集的认知无线传感器网络分簇路由算法

　　随着无线终端数量的快速增长，和多媒体图像等高带宽传输业务需求的增加，农业物联网相关领域可预见地会出现无线频谱资源紧缺问题。针对基于传统物联网的作物表型信息采集系统中存在由于节点密集部署导致数据传输过程容易出现频谱竞争、数据拥堵的现象以及固定电池的网络由于能耗不均衡引起检测周期缩减等诸多问题，华南农业大学与岭南现代农业科学与技术广东实验室，建立了一个认知无线传感器网络作物表型信息采集模型，并针对模型提出一种引入边缘计算机制的动态频谱和能耗均衡(DSEB)的事件驱动分簇路由算法。

　　四、基于荧光法的溶解氧传感器研制及试验

　　针对目前中国市面上的溶解氧传感器存在价格昂贵、不能持续在线测量及更新部件维护困难等问题，难以在水产养殖物联网中大规模推广和发挥作用等问题，江南大学与江苏省互联网农业发展中心与商业公司，联手研究了基于荧光淬灭原理，进行低成本、易维护溶解氧传感器的研发，实时不间断地对溶解氧浓度进行测量。同时具有测量方便、制作成本低、体积小等特点，有望降低水产养殖低成本。

　　五、基于调制近红外反射光谱的土壤养分近场遥测方法研究

　　为实现快速、准确检测土壤养分，优化取样及预处理过程繁琐、操作复杂、费时费力，不能实现土壤养分的原位快速检测的问题，国家农业智能装备工程技术研究中心研究了基于调制近红外光谱，提出了一种土壤养分主动式近场遥测方法，可有效避免土壤反射自然光的干扰。

　　六、农机远程智能管理平台研发及其应用

　　金华职业技术学院、浙江大学与商业公司，针对农机管理实时数据少、农机实时作业监管困难、服务信息不对称等问题，基于专业化、标准化、云平台、模块化以及开放性的原则，研究设计了基于大田作业智能传感技术、物联网技术、定位技术、遥感技术和地理信息系统，可定制化的通用农机远程智能管理平台。

　　为各级政府管理部门、农机合作社、农机手、农户设计并实现了农机信息库及农机位置服务、农机作业实时监测与管理、农田基础信息管理、田间作物基本信息管理、农机调度管理、农机补贴管理、农机作业订单管理等功能，同类型管理平台的研发具有一定的参考与借鉴作用。

　　七、水肥浓度智能感知与精准配比系统研制与试验

　　中科院、中科大、宁夏农业物联网工程技术研究中心、安徽省智慧农业工程实验室，为解决农场当地当时的复合肥料精准化配料问题，将水肥一体化智能灌溉施肥系统作为研究对象，构建了水肥浓度智能感知与精准配比系统。该系统结构简单，配比精准，易与现有水肥一体机或者人工配肥系统结合使用，可广泛应用于设施农业栽培、果园栽培和大田经济作物栽培等环境下的精准智能施肥。

　　八、农田物联网混合多跳路由算法

　　为提高农业无线传感器网络对农田土壤、环境和作物生长的多源异构信息的获取能力，针对传感器在农田中非均匀分布且受到能量制约等问题，吉林农业大学研究提出了一种基于粒子群和模拟退火协同优化的农田物联网混合多跳路由算法(PSMR)。该算法为实现大规模农田复杂环境的长时间、高效、稳定的数据采集监测提供了技术基础，可提高农业物联网的资源利用效率。

　　九、果园多机器人通信协议改进设计与测试

　　西内农林科技大学、农业农村部苹果全程机械化科研基地等机构，针对多机器人在果园中作业时的通信需求，研究了基于Wi-Fi信号在桃园内接收强度预测模型，提出了一种引入优先节点和路径信号强度阈值的改进无线自组网，按需平面距离向量路由协议(AODV-SP)，为果园多机器人在实际环境中通信系统的搭建提供参考。

　　十、太阳能杀虫灯物联网节点的防盗防破坏设计及展望

　　国家信息农业工程技术中心、南京农业大学、英国林肯大学联手，研究了以太阳能杀虫灯物联网为应用场景，对硬件进行改造设计以获取更多的传感信息。同时用以被盗被破坏出现后的部署、追踪和巡检等应急应用。