作品展示

本作品围绕器件制备、电路设计、算法探究三个方面进行： （1）本作品设计一个小型可穿戴自供电传感器，将自然界中的光能，机械能和植物蒸腾作用释放的水蒸气均转换为电能。同时，该器件在应对不同植物生长环境和植物水分信息变化时给出细微的差异化电压变化响应； （2）通过设计电路，首先利用多模态自供电传感器将植物生长环境信息转换为电信号；其次利用信号处理模块将电信号转换为数字信号；最后利用无线发射模块将数据经WiFi无线传输至PC端； （3）探究智能分析算法，经训练构建成熟的智能分析算法模型，实现植物生长环境多元感知信息的分离，如植物生长环境中的风力等级、光照强度和植物体内的水分信息，最终将植物生长环境信息实时展示于用户界面，供用户分析和获取所需信息并决策。

（1）将自然界中多种形式能量（光能、机械能和植物蒸腾作用释放的水蒸气）转换为电能，制备高性能多模态自供电传感器件，充分利用自然资源，节约化石能源，绿色环保。 （2）训练并构建最优智能分析算法模型，实现植物生长环境信息多元感知分离和精准监测，最终实现多元感知信息可视化供用户分析决策，保证植物健康成长。

（1）为保证监测过程中，植物叶片不受损害，故采用可穿戴柔性材料进行传感器件的设计； （2）由于传感器大规模使用，电源供应问题亟待解决，且化石能源的过度使用导致环境污染日益严峻，故设计多模态自供电传感器件，充分合理利用自然界中的光能、机械能和无时无刻都存在的水蒸气，将它们转换为电能，驱动传感器工作，不仅解决外部电源需求问题，而且节约化石能源，保护环境。 （3）大部分多元信息感知器件均为不同感知模块的集成，本设计制备单模式器件，并与最优智能分析算法统一结合，实现二者“知行合一”，精准监测植物生长环境及植物生长信息，响应号召，实现多学科交叉发展。

（1）相较于刚性植物传感器件，本器件可贴合植物叶片，实现植物生长环境和植物水分信息原位无损监测； （2）相较于需要外部供电系统的传感器，本器件可多模态自供电，自给自足，节能环保，避免繁琐布线或频繁更换电池的弊端； （3）积极响应智慧农业政策，多学科交叉发展，构建最佳智能分析算法，将传感器与智能分析算法统一结合，精准监测，及时避免植物生长受不利环境因素的影响，通过监测植物水分信息，控制农业灌溉系统，节约农业用水，提高作物产量。