圖一、環境感測器數據透過網路上傳雲端系統，以程式設定閥值與邏輯判斷，進行遠端自動管理

面對極端氣候、農業人口高齡化，缺工等問題，農業耕作技術發展朝向自動化、精緻化及安全目標，將智慧科技導入農業生產，應用感測器收集生物及環境及田間作業數據，大數據分析及預測模型應用，藉由自動環控設備進行田間管理，達到節能省工管理模式。

智慧農業主要運用物聯網的概念與技術，在農場既有的實體物件如農機具、農業設施、土壤、作物等，導入感測元件(如：生物感測、環境感測及影像辨識等)，並結合有線/無線通訊科技，將蒐集與擷取到的感測數據(如：溫溼度、光度、二氧化碳、土壤濕度、蟲害等)上傳至雲端資料庫。更結合消費市場需求與商情資料蒐集，透過大數據資料探勘、整合及分析，將數據轉換為農業經營有用的資訊，提供農場管理者進行產銷規劃、生產管理及顧客服務等經營決策判斷參考，協助產銷過程的智慧監控，減輕農場作業負擔降低勞動力需求，建立更有效率的農場經營管理模式，生產符合消費者需求，安全、安心及可追溯的農產品。

圖二、感測元件繁多，感測精準度差異大

人透過的感官可以感測外部環境狀態，眼、耳、鼻、舌、觸覺及痛覺等就是感測器。感測器是將化學量、物理量及生物量等轉換成電訊號的儀器，感測器是用於偵測環境中所生事件或變化，並將此訊息傳送出至其他電子裝置（如中央處理器）的裝置，通常由敏感元件和轉換元件組成。感測元件就如同人的感知神經元，感受周圍的環境，感測元件感測原理是將物理量(力、位移、角度、震動、音波、流量、溫度、密度、比重)或化學量(鹽度、pH等)的變化轉換成電壓或電阻的變化量而輸出訊號，可作為訊息傳遞、處理、紀錄、顯示及控制等，從早期的類比式到近年來數位式訊號。農業常用感測元件包含光度、相對濕度、空氣溫度、風速風向、土壤濕度、土壤EC、土溫，電子秤、壓力計、流量計、水位計。

數據傳輸方式，從有線連接發展成無線傳輸。應用無線網路傳輸技術，感測器可以進行數據處理及資料回傳，具備感測、運算與通信能力，少了實體訊號線，現場安裝更簡便。由於微機電(MEMS)發展，感測器越做越小，功能及價格也大幅改善，有利於大量布建資料收集、數據監控。

無線傳輸感測器硬體架構包括1.微控制器(Micro Controller Unit；MCU)，具有CPU及小型韌體，負責感測數據收集及運算。2.電力供應，有線電源、鋰電池、太陽能等。3.微機電感測元件，偵測光、溫度、濕度、磁力及震度等。4.無線射頻，如RFID、ZigBee、藍芽、Wi-Fi、LoRa、4G等。