农业咨询(农业传感器:研究进展、挑战与展望（《智慧农业（中英文）》2024年第1期）)

引用格式：王儒敬. 农业传感器:研究进展、挑战与展望[J]. 智慧农业(中英文), 2024, 6(1): 1-17.

DOI：10.12133/j.smartag.SA202401017

WANG Rujing. Agricultural Sensor: Research Progress, Challenges and Perspectives[J]. Smart Agriculture, 2024, 6(1): 1-17.

DOI：10.12133/j.smartag.SA202401017

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农业传感器：研究进展、挑战与展望

王儒敬^1，2*

（1.中国科学院合肥物质科学研究院，智能机械研究所，安徽省智慧农业工程实验室，安徽合肥 230031，中国；2.中科合肥智慧农业协同创新研究院，农业传感器与智能感知安徽省技术创新中心，安徽合肥 231131，中国）

摘要：

［目的/意义］农业传感器是数字农业、信息农业、智慧农业等现代农业发展模式的源头技术，也是推动农业科技迭代升级和农业生产方式变革的重要驱动力。农业传感器应用环境（水、气及土壤）和监测对象（动植物）多样复杂、规模大，因此，高环境适应性、高可靠性和低成本的农业传感器是实现智慧农业的基础与核心。

［进展］本文对农业传感器进行分类，并对农业传感器前沿研究趋势进行分析，综述农业传感器在不同应用场景下的研究现状，从农业环境传感器（水、大气和土壤等）、动植物生命信息传感器、农产品质量安全传感器和农机传感器四大类进行深入分析，总结现有农业传感器在研发和使用过程中的通用性和局限性。

［结论/展望］在农业传感器面临的挑战与展望中，具体分析了现阶段农业传感器大规模应用严重不足的核心瓶颈，包括低成本化、专用化、高稳定性及自适应，归纳出“农业泛在感知”的概念，为农业传感器技术研发提供思路和参考。

关键词：农业传感器；泛在感知；环境传感器；土壤养分传感器；表型传感器；智慧农业

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图1 农业传感器依据监测领域及对象分类方法

Fig. 1 A classification method of agricultural sensors based on monitoring areas and objects

图2 2003—2023间农业传感器为主题的论文发表数量

Fig. 2 The number of papers published of agricultural sensors as the subject in 2003‒2023

图3 农业传感器的挑战与解决方案示意图

Fig. 3 Schematic diagram of challenges and solutions for agricultural sensors

通信作者简介

王儒敬 博导/研究员

中国科学院合肥物质科学研究院智能机械研究所二级研究员、总工程师，中科合肥智慧农业协同创新院院长，中国科学技术大学教授、博士生导师，安徽省数字农业产业体系首席专家，国家自动化学会智慧农业专业委员会主任，农业传感器与智能感知安徽省技术创新中心主任，国家科技部“智能农机装备重大专项”领域专家。长期致力于农业感知理论方法研究与智能农业传感器研发，研制成功首台套土壤高通量智能检测机器人，突破复杂自然条件下病虫草害智能识别技术。主持科技部、基金委、科学院及安徽省等科技项目60余项，发表学术论文300余篇，专著2部，获得国家发明专利120余项；获得国家科技进步二等奖1项，安徽省科技进步一等奖2项，享誉国务院津贴。

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