该系统创新融合多光谱遥感、边缘计算与自适应组网技术，实现农田环境多维感知与决策闭环，为中小规模农户提供轻量化数字农业工具。目前已在鲁、豫、苏三省建立12个示范基地，累计监测面积超2万亩，数据显示：系统部署后平均节水28%、节肥22%，病虫害预警时效提升72%。
在安徽滁州农业基地的对比试验中（2023-2024季）：
水肥管理：根据土壤剖面水分动态模型，实施非充分灌溉（75%田间持水量阈值），节水31.7%，千粒重提升2.8g。
病害防控：基于多时序NDRE（归一化红边差异指数）变化趋势，提前9天预警条锈病爆发，减少杀菌剂用量42%。
经济效益：亩均增收217元（按当前小麦收购价计），投资回报周期11个月，预计2025年形成超300亿元市场规模。
一、技术核心：精准感知与智能决策
1、空基无人机巡检系统
改造无人机搭载自主研发多光谱相机，覆盖450~900纳米波段，通过植被指数分析（如归一化差异植被指数NDVI）实时反演作物叶绿素含量，精度达±2.5，可识别稻瘟病、蚜虫等21种常见病虫害。
单次飞行20分钟完成150亩农田全要素扫描，效率较人工提升15倍。
2、地面智能传感网络
部署太阳能供电的土壤传感器，基于时域反射原理（TDR）监测0~60厘米土层水分分布，结合三电极技术检测土壤盐分（精度±5%），数据每5分钟更新至云端。采用Lora无线组技术，单节点覆盖半径1.5公里，复杂地形下网络稳定性达97%。
3、云端智能决策平台
集成作物生长模型与多目标优化算法，生成灌溉、施肥、施药的最优方案农户通过微信小程序接收指令，如“南侧地块明早灌溉12吨”“当前氮含量低，需追加复合肥15公斤/亩”。
二、技术创新：破解农业物联网落地难题
1、低成本设计：采用国产芯片与3D打印技术，传感器成本降至300元/套，系统亩均年投入仅35元。
2、长效续航：太阳能动态功耗管理系统，根据光照预测自动调节能耗，设备续航达3年。
3、抗干扰能力：传感器外壳通过IP68防水防尘认证，表面涂覆抗生物腐蚀材料，适应稻田高湿、盐碱地等严苛环境。
三、社会价值与未来规划
团队负责人黄宇航表示：“项目最大挑战在于复杂农田环境下保障数据可靠性（高湿、虫害、农机振动）与降低技术成本间的矛盾。团队通过自研IP68防护级传感器（抗腐蚀涂层+防鼠咬设计）、Lora-Mesh动态组网（复杂地形传输稳定率97%）及国产替代硬件（成本压降70%）破解难题，同步开发极简微信小程序（语音指令+红黄绿预警图），使60岁农户也能10分钟上手。最终实现系统亩均年投入不足30元，故障率低于0.5%，获12省农户主动复购。我们坚持‘复杂算法简单化，专业设备平民化’的理念，系统已通过农业农村部农业机械试验鉴定总站的MT/T 1203-2023标准认证，正在申报6项发明专利。”
以技术创新解农耕之需，以学子智慧助乡村振兴。