随着科技的不断进步和发展，纳米技术正逐渐应用于各个领域，其中之一就是农业。纳米技术的出现引起了农业界的广泛关注，许多专家纷纷研究和探索如何将纳米技术应用于农业中，以提高农产品的生产效率和质量。
纳米技术在农业中的应用主要体现在以下几个方面：
农业生产中，病虫害是一个常见的问题，传统的防治方法往往需要大量的农药，对环境和人体健康造成一定的危害。而纳米技术的应用可以帮助农民解决这个问题。通过纳米材料的包覆和释放技术，可以将农药精确地输送到作物的受害部位，减少农药的使用量和浪费，从而减少了对环境的污染，提高了农产品的质量。
此外，纳米技术还可以通过改变植物表面的性状，提高植物的自身免疫能力，减少病虫害侵害，从根源上解决了病虫害问题。
在传统农业生产中，利用肥料来提高作物产量是一种常见的方法。然而，传统的肥料往往存在使用效率低、肥料流失等问题。纳米技术的应用可以解决这些问题。
纳米肥料的粒径远小于传统肥料的粒径，能够更好地被作物根系吸收利用，提高肥料的利用效率。此外，纳米肥料还可以被作物根系所吸附，并在植物体内逐渐释放，减少了肥料流失的问题。
通过纳米技术的应用，作物的营养吸收能力得到了大幅提升，作物的生长速度加快，产量得到了显著提高。
土壤是农作物生长的基础，土壤中的肥力和水分对作物的生长发育具有重要影响。然而，传统农业生产中，由于过度耕作和化肥过量使用等问题，导致土壤质量下降，肥力减弱。纳米技术的应用可以帮助改善土壤质量。
纳米材料可以用于土壤增强和修复，通过调节土壤酸碱度、离子交换能力和结构等特性，改善土壤的肥力和保水性。此外，纳米材料还可以吸附土壤中的有害物质，减少对作物的毒害。通过纳米技术的应用，农民能够种植更加健康和高产的作物。
农产品储藏是一个关键环节，直接影响到农产品的质量和市场价值。纳米技术可以提供一种有效的解决方案。
纳米材料可以用于农产品的包装材料中，通过调节材料的透气性和湿敏性等特性，合理地控制农产品的储藏环境，延长农产品的保鲜期。此外，纳米材料还可以降低农产品在储藏过程中的氧化和变质程度，保持农产品的新鲜度和营养价值。
纳米技术的应用不仅提高了农产品的储藏品质，同时也延长了农产品的供应链，增加了农民的收益。
纳米技术的应用为农业生产带来了许多机遇和挑战。随着纳米技术的不断发展和完善，相信在不久的将来，纳米技术将在农业中发挥更为重要的作用，为农产品产量和质量的提高提供有效的技术支持。
当然，纳米技术的应用依然面临一些挑战，例如纳米材料的安全性和环境影响等问题。因此，在推广和应用纳米技术的过程中，需要更加重视安全性和环境保护，确保纳米技术的应用能够真正造福于农民和整个社会。
纳米技术与农业的结合，不仅是农业的一次革命，也是科技进步的一个缩影。相信在不久的将来，纳米技术将为农业带来更多的创新和突破，推动农业的可持续发展。
智能农业是目前农业发展的新方向，它根据农作物的生长习性及时调整土壤状况和环境参数，以最少的投入获得最高的收益，改变了传统农业中必须依靠环境种植的弊端及粗放的生产经营管理模式，改善了农产品的质量与品质，调整了农业的产业结构，确保了农产品的总产量，高效地利用了各种各样的农业资源，可取得可观的经济效益和社会效益。
在农业生产过程中，温度、湿度、光照强度、CO2浓度、水分，以及其他养分等多种自然因素共同影响农作物生长。传统农业的管理方式远远没有达到精细化管理的标准，只能算是粗放式管理，在这种管理方式下，通过人的感知能力来管理上述环境参数，无法达到准确性要求。而智能农业，是通信、计算机和农学等若干学科和领域共同发展并相互结合所形成的产物，它将信息采集、传输、处理和控制集成在一起，使人们更容易获得农作物生长各个阶段的各类信息，也让人们更容易掌控这些信息，通过人工智能与农业生产的结合真正实现人与自然的交互。
智能农业的核心问题可以概括为以下四部分，即农业信息的获取、对所获取信息的管理、经信息分析做出的决策、由决策而决定的具体实施方针。在这四部分中，对农业信息的获取是智能农业的起点，也是非常关键的一点，做不到准确实时地获取农业信息，就无法建造真正的智能农业。而实现智能农业，建立一个实用、可靠、可长期监测的农业环境监测系统是非常必要的。
随着通信、计算机、传感网等技术的迅猛发展，将物联网应用到农业监测系统中已经是目前的发展趋势，它将采集到的温度、湿度、光照强度、土壤水分、土壤温度、植物生长状况等农业信息进行加工、传输和利用，为农业生产在各个时期的精准管理和预警提供信息支持，追求以最少的资源消耗获得最大的优质产出，使农业增长由主要依赖自然条件和自然资源向主要依赖信息资源转变，使不可控的产业得以有效控制。
本篇博文将要介绍一种基于Arduino与LabVIEW的智能农业监测系统，可以实现农作物生长环境参数的实时采集以及上位机监测软件的数据分析和远程监测。数据采集终端设备采用Arduino作为控制核心，上位机软件采用LabVIEW，两者通过RS-485总线实现通信，只需要在田垄之间进行RS-485布线，即可实现组网通信。
项目资源下载请参见：LabVIEW Arduino RS-485智能农业监测系统【实战项目】
SHT11是瑞士Sensirion公司推出的一款数字温湿度传感器芯片，将传感元件和信号处理电路集成在一块微型电路板上，输出完全标定的数字信号，采用CMOSens专利技术，确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。传感器芯片内部包括一个电容性聚合体测湿敏感元件、一个用能隙材料制成的测温元件，并在同一芯片上与14位的A/D转换器以及串行接口电路实现无缝连接。因此，具有品质卓越、响应迅速、抗干扰能力强、性价比高等优点，广泛应用于暖通空调、汽车、消费电子、自动控制等领域。
每个传感器芯片都在极为精确的湿度腔室中进行标定，校准系数以程序形式储存在OTP内存中，用于内部的信号校准。两线制的串行接口与内部的电压调整，使外围系统集成变得快速而简单。微小的体积、极低的功耗，使SHT11成为各类应用的首选。
BH1750FVI是一种两线式串行总线接口的数字型光强度传感器，可以根据收集的光线强度数据来调整液晶或者键盘背景灯的亮度，利用它的高分辨率可以探测较大范围的光强度变化。BH1750FVI光照传感器模块如下图所示：
专业的农用水分传感器价格较贵，此处选择价格较为低廉的电阻式水分传感器，如下图所示：
将SHT11温湿度传感器的VCC、GND、SCK、DATA分别接至Arduino Uno控制板上的+5V、GND、模拟端口A2和A3。
将BH1750FVI光照传感器的VCC、GND、SCL、SDA和ADD分别接至Arduino Uno控制板上的+5V、GND、SCL、SDA和GND，此处在硬件连接图上没有表示出来。
将水分传感器的VCC、GND、Vout分别接至Arduino Uno控制板上的+5V、GND和模拟端口A0，此处在硬件连接图上表示出来。
将MAX485模块的VCC、GND、RO、DI分别接至Arduino Uno控制板上的+5V、GND、RX和TX，将RE和DE端接至数字端口D2，用于控制收发信号。
Arduino Uno与MAX485和SHT11的硬件连接，如下图所示：
在基于RS-485总线的智能农业监测系统中，每个节点配置一个Arduino Uno控制器通过MAX485模块挂在RS-485总线上。Arduino Uno控制器需要完成以下功能：接收和判断命令、采集和传输温湿度、光照和水分数据。Arduino Uno控制器利用MAX485模块通过串口从RS-485总线上接收上位机发来的命令，分析得到有效命令，再根据命令码实现温湿度、光照和水分数据的采集，并上传给LabVIEW软件。
智能农业监测系统Arduino控制器程序代码如下所示：
#include <Wire.h>
#include <SHT1x.h>
#define temp_Command 0x10 //采集命令字
#define humidity_Command 0x20 //A1采集命令字
#define water_Command 0x30 //D1采集命令字
#define illumination_Command 0x40 //D0采集命令字
// GY-30
// BH1750FVI
// in ADDR 'L' mode 7bit addr
#define ADDR 0b0100011
// addr 'H' mode
// #define ADDR 0b1011100
// Specify data and clock connections and instantiate SHT1x object
#define dataPin A3
#define clockPin A2
SHT1x sht1x(dataPin, clockPin);
byte comdata[3]={0}; //定义数组数据，存放串口接收数据
float temp_c;
float humidity;
int dustPin=0;
int dustVal=0;
int Water_Val=0;
int Illumination_Val = 0;
void receive_data(void); //接受串口数据
void test_do_data(void); //测试串口数据是否正确，并更新数据
void setup()
{
Serial.begin(9600);
Wire.begin();
Wire.beginTransmission(ADDR);
Wire.write(0b00000001);
Wire.endTransmission();
}
void loop()
{
while (Serial.available() > 0) //不断检测串口是否有数据
{
receive_data(); //接受串口数据
test_do_data(); //测试数据是否正确并更新标志位
}
}
void receive_data(void)
{
int i ;
for(i=0;i<3;i++)
{
comdata[i] =Serial.read();
//延时一会，让串口缓存准备好下一个字节，不延时可能会导致数据丢失，
delay(2);
}
}
void test_do_data(void)
{
if(comdata[0] == 0x55) //0x55和0xAA均为判断是否为有效命令
{
if(comdata[1] == 0xFF)
{
switch(comdata[2])
{
case temp_Command:
temp_c = sht1x.readTemperatureC();
Serial.print(temp_c, 2);
break;
case humidity_Command:
humidity = sht1x.readHumidity();
Serial.print(humidity,2);
break;
case water_Command:
Water_Val=analogRead(A0);
Serial.print(Water_Val);
break;
case illumination_Command:
// reset
Wire.beginTransmission(ADDR);
Wire.write(0b00000111);
Wire.endTransmission();
delay(100);
Wire.beginTransmission(ADDR);
Wire.write(0b00100000);
Wire.endTransmission();
// typical read delay 120ms
delay(120);
Wire.requestFrom(ADDR, 2); // 2byte every time
for (Illumination_Val=0; Wire.available()>=1; ) {
char c = Wire.read();
//Serial.println(c, HEX);
Illumination_Val = (Illumination_Val << 8) + (c & 0xFF);
}
Illumination_Val = Illumination_Val / 1.2;
Serial.println(Illumination_Val);
break;
}
}
}
}LabVIEW上位机部分需要完成如下功能：根据所选择的节点向RS-485总线上发送不同节点号的温度、湿度、光照、水分的数据采集命令，Arduino控制器通过串口和MAX485模块从RS-485总线上接收上位机命令，然后判断接收的命令中的节点号是否与自己的节点号匹配，如果匹配则实现相应的数据采集之后并将采集的数据回传，LabVIEW软件将回传的数据显示在前面板上;如果不匹配则舍弃当前接收的上位机命令，重新等待下次命令的到来。
LabVIEW前面板分为节点选择、工作指示灯和数据显示模块，节点选择用于选择当前监测的节点，将其数据显示在显示模块上；工作指示灯用于该节点是否正常工作；显示模块主要用于显示当前的数据，包括温度、湿度、光照和水分情况。
基于Arduino与LabVIEW的智能农业监控系统的LabVIEW上位机前面板，如下图所示：
采用条件结构+移位寄存器的状态机来实现LabVIEW上位机主程序，将主程序划分为5个状态：0状态为串口初始化，1状态为温度测量，2状态为湿度测量，3状态为光照测量，4状态为水分测量，且初始状态为0状态（串口初始化）。
为了更好地实现通信，制定如下的通信协议:帧头+节点代号+操作码。0x55为帧头，节点代号有0xA1为节点0的代号，0xA2为节点1的代号，0xA3为节点2的代号，0xA4为节点3的代号，0xA5为节点4的代号，操作码有0x10为温度采集，0x20为湿度采集，0x30为光照采集，0x40为水分采集。
在0状态中，通过设置的串口号来初始化串口通信，如下图所示：
在1状态中，读取温度数据并显示，如下图所示：
在2状态中，读取湿度数据并显示，如下图所示：
在3状态中，读取光照数据并显示，如下图所示：
在4状态中，读取水分数据并显示，如下图所示：
最后，关闭串口通信。
由于RS-485总线具有抗干扰能力强的优点，适合用于可靠性要求高的场合，本节介绍的智能农业监测系统采用RS-485总线作为每个子节点与总站的通信方式，如果需要检测的面积较大，监测密度较为稀疏，RS-485总线方式需要很多的线材，则采用ZigBee无线通信方式更为实用。由于农业专业的传感器价格较为昂贵，本部分采用较为低廉的传感器来实现了一个简易的监测，如果需要专业应用，则需要购买农业专用的传感器。
项目资源下载请参见：LabVIEW Arduino RS-485智能农业监测系统【实战项目】
物联网技术是将现实中的相关物品和互联网进行有效衔接的一种形式，实际使用的设备主要有传感器、GPS系统、全球地理信息系统、感应器、激光扫描仪等，并通过对这些设备的操控实现对相关物品的实时监控、实时互动和与互联网的实时连接等，其在实际应用过程中，对光、电、化学、声音、位置等方面信息的搜索也有着非常显著的效果。
智慧农业简单来讲就是利用多样化且现代化的智能技术，实现对相关农业生产中多项因素的监督、管理及控制。
在农业生产中的应用：在实际的农业生产中利用先进的物联网技术可以有效提升其实际产量，尤其是对种植在温室中的农作物而言，有着非常显著的效果。
在监管中的应用：农作物的实际质量和其实际生长环境紧密联系。在现代化的物联网技术的发展过程中，相关追溯系统也逐渐得到了完善，并被广泛应用到不同农作物的质量和安全的监管方面，以从根本上解决不同农作物在质量安全方面的追溯问题。
在农产品电商中的应用：通过利用现代化的物联网技术，可以高效完善农业在物联网平台的建设，最大程度地促进农产品在电商领域能够得到更加广泛的发展。
物联网技术应用在智慧农业中，可以高效实现农业在生产方面的规范化、智能化，为现代化的农业发展创造出更加丰厚的收益。现阶段，在智慧农业的实际发展过程中，应用物联网技术可以有效地为现代化的农业生产提供相关信息方面的指导，并为现代化的智慧农业发展打下坚实的基础，创新智慧农业发展模式。
西安承信网络信息技术有限公司是致力于农业信息化及农业大数据的提供服务，围绕承信自主开发的农业大数据平台，提供智慧果园、农畜产品质量安全与溯源、农资农机农具监管、农业物联网、涉农电子商务、农政大数据平台、农业生产管理和农业技术信息服务。
智慧农业技术专业的前景非常广阔。1. 当今社会，随着人口的增长和资源的紧缺，农业领域对技术的依赖性越来越高。智慧农业技术专业可以应用先进的信息技术、物联网和人工智能等技术手段，提高农业生产效率，降低资源浪费，为可持续发展做出贡献。2. 智慧农业技术专业的发展与气候变化、环境保护、食品安全等全球性问题紧密相关，因此在国家和国际层面都得到了高度重视和支持。政府、企业和农户对智慧农业技术的需求持续增长，这将为相关专业人才提供广阔的就业机会。3. 智慧农业技术专业与其他领域的交叉应用也非常广泛，如大数据分析、精准农业、农业机器人等，这为专业人才提供了更多的发展空间和机会。随着农业技术的不断进步和智能化水平的提高，智慧农业技术专业还将面临更多的挑战和机遇。未来，该专业可以继续深入研究开发更高效、环保、可持续的农业技术，同时也需要关注农民的培训和科普，促进智慧农业技术在实际生产中的广泛应用。
随着人口的增长和气候变化的影响，农业面临着巨大的挑战。在传统农业中，大量的水资源被浪费，而传统的灌溉方式也无法满足植物对水的需求。为了解决这些问题，智慧农业应运而生。其中，滴灌技术成为智慧农业中的重要组成部分。
滴灌技术是一种精细灌溉方式，通过将水以滴的形式直接输送到植物的根系附近，从而实现节水和高效使用水资源的目的。滴灌系统由滴灌管、滴灌嘴和滴灌控制器等部分组成。滴灌嘴根据植物的需水情况，以一定的间隔和流量释放水滴，水滴通过滴灌管输送到植物的根部。
相比传统灌溉方式，滴灌技术具有以下几个显著的优势：
在智慧农业中，滴灌技术通过与传感器、自动控制系统等技术相结合，进一步提高灌溉的精确性和智能化水平。农田的土壤湿度、气象信息和作物生长状态等数据可以通过传感器实时监测，并通过自动控制系统进行分析和处理，从而实现滴灌系统的自动化控制。这种智能化的滴灌系统可以根据植物的需水情况和环境条件进行智能调控，以达到最佳的水肥一体化管理效果。
滴灌技术作为智慧农业中的重要组成部分，具有巨大的发展潜力。随着传感器技术、大数据分析和人工智能的不断进步，滴灌技术将成为农业生产中不可或缺的一部分。通过滴灌技术的应用，可以实现可持续农业的发展，提高农产品的品质和产量，为人们提供更加安全、健康的食品。
感谢您阅读本文，希望通过本文能够增加您对智慧农业中的滴灌技术的了解，以及其在农业生产中的重要作用。
智慧农业还包括农业电子商务、食品溯源防伪、农业休闲旅游、农业信息服务等方面的内容。
所谓“智慧农业”就是充分应用现代信息技术成果，集成应用计算机与网络技术、物联网技术、音视频技术、3S技术、无线通信技术及专家智慧与知识，实现农业可视化远程诊断、远程控制、灾变预警等智能管理。
智慧农业是农业生产的高级阶段，是集新兴的互联网、移动互联网、云计算和物联网技术为一体，依托部署在农业生产现场的各种传感节点（环境温湿度、土壤水分、二氧化碳、图像等）和无线通信网络实现农业生产环境的智能感知、智能预警、智能决策、智能分析、专家在线指导，为农业生产提供精准化种植、可视化管理、智能化决策。
“智慧农业”是云计算、传感网、3S等多种信息技术在农业中综合、全面的应用，实现更完备的信息化基础支撑、更透彻的农业信息感知、更集中的数据资源、更广泛的互联互通、更深入的智能控制、更贴心的公众服务。“智慧农业”与现代生物技术、种植技术等高新技术融合于一体，对建设世界水平农业具有重要意义。
智慧农业的科技包括感知技术、传感器技术、无线网络技术、人工智能技术和云计算技术等。在智慧农业中，传感器和设备的应用起到了关键作用，例如通过在田地上部署传感器网络，可以实时监测土壤的水分含量和养分情况。
这些技术手段的运用有助于提高农业生产效率、优化农作物生长环境、降低农业投入成本，为农民和农业经济带来前所未有的机遇。
智慧农业专业学习的课程主要有作物生产学、作物育种学、植物保护学、神经网络与深度学习、大数据框架与模式、Python语言程序设计、生物统计学、机器学习、生物信息学、模式识别、单片机原理与应用、农业遥感、农业生产机械化、物联网工程、电气控制基础与可编程控制器、农业推广学。
智慧农业专业简介：
智慧农业是将物联网技术运用到传统农业中去，运用传感器和软件通过移动平台或者电脑平台对农业生产进行控制，使得农业生产过程更为科学高效，提高农业经济效益。
智慧农业项目有：植物无人机保护、智能化农场、农业的AI技术、节水型农业、农业大数据技术。
植物无人机保护：植物保护无人机又称无人飞行器，是农林植物保护作业中使用的无人飞行器，这种类型无人飞机由飞行平台（固定翼、直升机、多轴飞机）、导航飞行控制、散布机构三部分组成并通过通过远程操作或远程操作进行喷洒作业，可以喷洒药剂、种子、粉剂等，无人驾驶小型直升机的优点是工作高度低，漂浮少，可空中盘旋，且无需专用起降在机场，防治效果好，可以远程操作，也避免了喷洒作业人员暴露在农药下的危险很危险。这样可以提高喷洒作业的安全性。
智能化农场：拜耳、极飞科技和农村淘宝联合在京召开发布会，宣布尚未正式启动来到农场规划了新概念农业示范基地项目，也推出了世界上第一个示范基地。智能农业管理系统全方位农事支持耕作、种植、管理和收获，作物可以追溯全过程，农户可以用云数据管理平台随时检查作物的生长情况和用药情况。
农业的AI技术：国内智能农业龙头企业广西慧云信息技术有限公司，慧云信息与物联网、人工智能农学数据建模深度融合的智能种植服务，目前，慧云信息目前已覆盖智能监控、标准化生产、-体化追溯、品牌化营销等各重要环节智能农业整体解决方案。
节水型农业：节水型农业是提高用水有效性的农业，是综合开发利用水、土、作物资源的系统工程，节水型农业的标准是作物产量及其质量、用水利用率及其生产率，与节水灌溉农业相协调开发利用水资源，运用工程技术、农业技术和管理技术达到提高农业用水效益的目的，采用喷灌、微灌消除了田埂、排水沟，节约了土地，经济效益好，作物生长后可按需按时定量灌溉，增加了作物产量。
农业大数据技术：农业大数据技术是大数据理念、技术和方法在农业中的实践，农业大数据技术是耕地、播种、施肥、杀虫、收获、贮藏、育种等各环节是跨行业、跨专业、跨业务的数据分析与挖掘挖掘和数据可视化，农业大数据技术的特点是数据量大、处理速度快、数据类型多价值大、精度高等，主要要集中在农业环境和资源、农业生产、农业市场和农业管理等领域。
测控，遥感，激光，工程材料，人工智能
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