合理的增施CO2气肥能够提高作物光合作用率和抗逆性，促进作物生长发育，提高品质，该项技术已经成为目前温室大棚重要增产增收技术之一。其施肥量大都通过人工计算并且增施过程中很少采用CO2检测装置，无法获知当前CO2浓度，往往导致施肥量不足，达不到预期效果。一旦人工计算、操作失误，增施CO2浓度过高会对绿色植物光合系统造成破坏，会出现叶片卷曲、凋谢甚至诱发营养元素缺乏，引发作物高温危险，严重时对环境及操作、生产人员生命造成危害。研究通过增加CO2检测装置实时监控当前温室大棚CO2浓度，为传统增施方法和设备提供技术补充，对方便实现经济、合理增施CO2气肥有重要意义。

当前在部分农业园区、科研院所等场合能够装配CO2检测装置，大都直接采用化工和环境领域的CO2检测设备，如美国ACI，格瑞斯通，具备防暴封装、高浓度检测及变送、显示、报警、控制等多种附加功能，但价格昂贵，难以推广；便携式CO2检测装置如美国(GE)Telaire、瑞典SenseAir、芬兰Vaisala等，操作者的活动会直接影响CO2浓度测量，影响精度，同时耗电量大，不适合现场长时间持续监测；国产市售低成本CO2变送器、报警器采用半导体、固体电解质、电化学原理测量，精度低、年漂移量大，返修率高；近年来GE的T6004或6113探头在温室监测应用逐渐增多，部分基于Zigbee温室无线CO2传感器，目前检测CO2的方法主要有滴定法、气相色谱法、红外光谱法、电化学、半导体陶瓷式、固体电解质传感器等。其中滴定法装置复杂、操作繁琐、灵敏度选择性低，气相色谱法虽然在灵敏度、精度、速度上具有优势，但其高昂的价格、庞大体积满足不了设施农业气肥控制对简单、廉价、高精度、快速响应的CO2检测仪器的需求。因此红外、电化学、半导体、固体电解质CO2传感器成为当前应用主流。电化学式及半导体式的CO2传感器虽然体积小，但其精度、稳定性及对气体的选择性不太理想，同时电化学还存在使用寿命问题，应用领域受到很大的限制。

在实际使用过程中由于CO2功耗峰值达1W，预热时间超过2min为长时间监测提出考验，同时在温室高温高湿环境下传感器易冷凝影响测量精度，严重时会污染光路损坏传感器，而且很多传感器未作相关防护，在实际应用过程中精度的长期稳定性较差，需要防护处理并及时校对探头。

采用低功耗CO2传感器与嵌入式Zigbee模块构建温室专用无线CO2检测装置，在传感器防水、精度补偿、校对方式、能耗管理等方面做出有益设计，以期解决CO监测装置在设施农业生产应用推广难度大、存在问题多、缺少针对性产品、关注度低等问题。

针对当前设施CO2施肥缺少合适CO2检测装置，依赖进口及工业领域装备，温室环境适应性差，难以校对的现状，将Mesh无线网络和低能耗CO2传感器集成，支持多种校对方式、太阳能高效供电系统、低能耗、远程无线采集校对等功能，满足温室环境应用。在CO2防水、防冷凝及结构方面、传感器校对接口、低功耗无线网络及校对方法实现方面做出有益研究和探索。传感器校对后精度小于±20mg／kg，一致性小于±30mg／kg，采样响应时间小于6min，消除光路冷凝及灌溉喷洒影响，大幅度延长传感器实用寿命和和校对周期，具有较好的应用前景。