第一篇:淺論物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用
淺論物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用
徐炎 14級(jí)物聯(lián)網(wǎng)工程 P71414052
摘要:物聯(lián)網(wǎng)是新的信息技術(shù)變革,被認(rèn)為是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后的實(shí)際信息產(chǎn)業(yè)的第三次浪潮,代表了信息產(chǎn)業(yè)的新一輪革命。本文介紹了物聯(lián)網(wǎng)的概念、產(chǎn)生與發(fā)展及在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀,重點(diǎn)分析了農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)。最后,提出了農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用發(fā)展策略。
關(guān)鍵詞:農(nóng)業(yè);物聯(lián)網(wǎng);精細(xì)管理;智能農(nóng)業(yè)
1999年MIT提出物聯(lián)網(wǎng)概念,即把所有物品通過(guò)射頻識(shí)別等信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái),實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別和管理。2008年末IBM提出了發(fā)展“智慧地球”的新概念,又進(jìn)一步被奧巴馬總統(tǒng)提升為促進(jìn)經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇的國(guó)家戰(zhàn)略。2009年8月7日,溫總理在無(wú)錫考察“中科院高新微納傳感網(wǎng)工程中心”時(shí),提出“感知中國(guó)”的概念。面對(duì)后經(jīng)濟(jì)危機(jī)時(shí)代的挑戰(zhàn),各國(guó)都在尋求新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)和著力點(diǎn),物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)首當(dāng)其沖。目前,物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)已被正式列為國(guó)家五大新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一。溫家寶總理在十一屆全國(guó)人大三次會(huì)議上作政府工作報(bào)告時(shí)指出,要大力培育戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),加快物聯(lián)網(wǎng)的研發(fā)應(yīng)用。過(guò)去的十年間,互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)取得巨大成功.而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將成為推動(dòng)下一個(gè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的特別重要推手。物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀
歐洲智能系統(tǒng)集成技術(shù)平臺(tái)2009年提交的物聯(lián)網(wǎng)研究發(fā)展報(bào)告中,將物聯(lián)網(wǎng)的種類(lèi)劃分為18大類(lèi)。其中,”農(nóng)業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)物聯(lián)網(wǎng)”是最重要的發(fā)展方向之一。報(bào)告指出,農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)分為三個(gè)層次:信息感知層、信息傳輸層和信息應(yīng)用層。信息感知層由各種傳感器節(jié)點(diǎn)組成,通過(guò)先進(jìn)傳感器技術(shù),多種支持過(guò)程精細(xì)化管理的參數(shù)可通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)獲取,如土壤肥力、作物苗情長(zhǎng)勢(shì)、動(dòng)物個(gè)體產(chǎn)能、健康、行為等信息。在信息傳輸層中,傳感器獲取各類(lèi)數(shù)據(jù)通過(guò)有線或無(wú)線方式,以多種通信協(xié)議,向局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)發(fā)布。信息應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行融合,處理后用于制定科學(xué)的管理決策,對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行控制。
近十年來(lái),美國(guó)和歐洲的一些發(fā)達(dá)國(guó)家相繼開(kāi)展了農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范研究,實(shí)現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、資源利用、農(nóng)產(chǎn)品流通領(lǐng)域,物-人-物之間的信息交互與精細(xì)農(nóng)業(yè)的實(shí)踐和推廣,形成了一批良好的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用模式,推動(dòng)了相關(guān)新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。同時(shí)還促進(jìn)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)與其他物聯(lián)網(wǎng)的互聯(lián),為建立無(wú)處不在的物聯(lián)網(wǎng)奠定了基礎(chǔ)。我國(guó)在農(nóng)業(yè)行業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用主要實(shí)現(xiàn)在農(nóng)業(yè)資源、環(huán)境、生產(chǎn)過(guò)程、流通過(guò)程等環(huán)節(jié)信息的實(shí)時(shí)獲取和數(shù)據(jù)分享,以保證產(chǎn)前正確規(guī)劃以提高資源利用效率、產(chǎn)中精細(xì)管理以提高生產(chǎn)效率,實(shí)現(xiàn)節(jié)本增效,產(chǎn)后高效流通,實(shí)現(xiàn)安全溯源等多個(gè)方面,但大多數(shù)應(yīng)用還處于實(shí)驗(yàn)示范階段。
1.1 農(nóng)業(yè)資源利用
在農(nóng)業(yè)資源檢測(cè)和利用方面,美國(guó)和歐洲利用資源衛(wèi)星對(duì)土地利用信息進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè),并將其結(jié)果發(fā)送到各級(jí)監(jiān)測(cè)站,進(jìn)入信息融合和決策系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)大區(qū)域農(nóng)業(yè)的統(tǒng)籌規(guī)劃。同時(shí),在地面利用GPS定位設(shè)備,對(duì)地理位置進(jìn)行標(biāo)定,實(shí)現(xiàn)區(qū)域農(nóng)業(yè)規(guī)劃。
近年來(lái),我國(guó)將GPS定位技術(shù)與傳感器技術(shù)相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)資源信息的定位與采集;利用無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)通信技術(shù),實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)資源信息的傳輸;利用GPS技術(shù)實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)資源的規(guī)劃管理等。目前GPS技術(shù)已開(kāi)始應(yīng)用于農(nóng)業(yè)資源調(diào)查、土壤養(yǎng)分檢測(cè)和施肥、病蟲(chóng)害檢測(cè)和防止等方面。精細(xì)農(nóng)業(yè)需要及時(shí)了解農(nóng)田狀態(tài)信息。衛(wèi)星定位技術(shù)與農(nóng)田信息采集技術(shù)相結(jié)合,可以實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)采集、分析農(nóng)田狀態(tài)信息,生成農(nóng)田信息空間分布圖,指導(dǎo)生產(chǎn)者做出相應(yīng)的決策并付諸實(shí)踐。
1.2 農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境檢測(cè)
農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境是確保國(guó)家農(nóng)產(chǎn)品安全、生態(tài)安全、資源安全的重要基礎(chǔ)。許多發(fā)達(dá)國(guó)家如美國(guó)、法國(guó)和日本特別注重對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的檢測(cè)和保護(hù)。一方面,加強(qiáng)立法等政策性保護(hù)措施;另一方面,綜合運(yùn)用高科技手段構(gòu)建先進(jìn)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境檢測(cè)網(wǎng)絡(luò),通過(guò)利用先進(jìn)的傳感器感知技術(shù)、信息融合傳送技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)融合其中,建立覆蓋全國(guó)的農(nóng)業(yè)信息化平臺(tái),實(shí)現(xiàn)了對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的自動(dòng)檢測(cè),保證了農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。
在美國(guó),已形成生態(tài)環(huán)境信息采集-信息傳輸處理-信息發(fā)布的分層體系結(jié)構(gòu)。加州大學(xué)的=伯克利分校和大西洋學(xué)院聯(lián)合在大鴨島上部署了由43個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)組成的傳感器網(wǎng)絡(luò),節(jié)點(diǎn)上安裝有多種傳感器以檢測(cè)海島上不同類(lèi)型的數(shù)據(jù)。在法國(guó),利用信息技術(shù)對(duì)土壤環(huán)境進(jìn)行精確的數(shù)據(jù)分析,根據(jù)種植品種的具體要求,調(diào)節(jié)和改善種植環(huán)境。
1.3 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)精細(xì)化管理
精細(xì)農(nóng)業(yè)是現(xiàn)有農(nóng)業(yè)生產(chǎn)措施與信息高新技術(shù)應(yīng)用的有機(jī)結(jié)合,它集成了信息技術(shù)與3s空間信息技術(shù),從信息采集、高效運(yùn)輸、信息處理、模型建立、決策分析、農(nóng)作管理等方面開(kāi)展信息化技術(shù)研究。在美國(guó),20%精細(xì)農(nóng)業(yè)中應(yīng)用了GPS、傳感器等物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù),已成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)信息獲取、生產(chǎn)管理、輔助決策、智能實(shí)施的物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)。農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)
未來(lái)的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)大到一頭牛,小到一粒米都將擁有自己的身份,人們可以隨時(shí)隨地地通過(guò)網(wǎng)絡(luò)了解他們的地理位置、生長(zhǎng)狀況等一切信息,實(shí)現(xiàn)所有農(nóng)牧產(chǎn)品的互聯(lián)。要實(shí)現(xiàn)這些就必須解決如下問(wèn)題:一是農(nóng)業(yè)傳感設(shè)備必須向低成本、自適應(yīng)、高可靠、微能耗的方向發(fā)展;二是農(nóng)業(yè)傳感網(wǎng)必須具備分布式、多協(xié)議兼容、自組織和高通量等功能特征;三是信息處理必須達(dá)到實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、自動(dòng)和智能化要求。集成傳感器技術(shù)、無(wú)線通信技術(shù)、嵌入式計(jì)算技術(shù)和分布式智能信息處理技術(shù)于一體,具有易于布置、方便控制、低功耗、靈活通信、低成本等特點(diǎn)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已成為實(shí)踐“農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)”的迫切應(yīng)用需求。農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用發(fā)展策略
促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用發(fā)展,應(yīng)遵循“自主創(chuàng)新、集成應(yīng)用、培育產(chǎn)業(yè)”的發(fā)展模式。一是緊緊圍繞發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重大需求,重點(diǎn)突破農(nóng)業(yè)專(zhuān)用傳感器瓶頸性科學(xué)技術(shù)難題與新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、農(nóng)業(yè)傳感器網(wǎng)絡(luò)、智能化農(nóng)業(yè)信息處理等一批重大共性關(guān)鍵技術(shù),構(gòu)建適于推廣應(yīng)用的重大技術(shù)、產(chǎn)品和應(yīng)用系統(tǒng)示范原型;二是集成信息技術(shù)領(lǐng)域已有共性關(guān)鍵技術(shù)產(chǎn)品和農(nóng)業(yè)領(lǐng)域多年來(lái)積累的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究成果,著力開(kāi)展面向產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的示范實(shí)驗(yàn)研究,構(gòu)建產(chǎn)業(yè)化推廣應(yīng)用模式;三是培育一批農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)新興產(chǎn)業(yè),提供產(chǎn)業(yè)技術(shù)支撐,加快轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)發(fā)展方式,提高土地產(chǎn)出率、資源利用率、勞動(dòng)生產(chǎn)率,增強(qiáng)農(nóng)業(yè)抗風(fēng)險(xiǎn)能力、國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力和可持續(xù)發(fā)展能力。結(jié)論
物聯(lián)網(wǎng)是全球信息化發(fā)展的新階段。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,為實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的信息化、產(chǎn)業(yè)化提供了前所未有的機(jī)遇。同時(shí),農(nóng)業(yè)也為物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了最為廣闊的應(yīng)用平臺(tái)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,將是實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變的助推器和加速器,也將為培育物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)業(yè)應(yīng)用相關(guān)的信息技術(shù)和服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供無(wú)限商機(jī)。
【參考文獻(xiàn)】
耿軍濤,周小佳,張冰潔。《基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的大氣環(huán)境檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)》 孫忠富,曹洪太,李洪亮。《基于GPRS和WEB的溫室環(huán)境信息采集系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)》
白紅武,滕光輝,馬亮。《蛋雞健康養(yǎng)殖網(wǎng)絡(luò)化管理信息系統(tǒng)》 王立方,陸昌華,謝菊芳?!都倚蠛托螽a(chǎn)品可追溯系統(tǒng)研究進(jìn)展》 張長(zhǎng)利,沈維政.《物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用》
第二篇:物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用
物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用
2011年12月7日下午2:30,信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院在湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)八教學(xué)海廳組織了以“國(guó)內(nèi)外物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用”為主題的講座,邀請(qǐng)了知名專(zhuān)家趙春江老師為主講嘉賓,信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院院長(zhǎng)沈岳為主持人,另有信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院各專(zhuān)業(yè)老師及09級(jí)、10級(jí)學(xué)生參與了本次講座。
首先由沈院長(zhǎng)對(duì)主講嘉賓趙春江做了簡(jiǎn)短的介紹,然后由趙春江老師就物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展及應(yīng)用做了簡(jiǎn)明而深刻的闡述。以下是趙老師就物聯(lián)網(wǎng)及農(nóng)業(yè)談?wù)摰膸c(diǎn)重要觀點(diǎn)。
一、物聯(lián)網(wǎng)在國(guó)內(nèi)外正以極快的速度發(fā)展,信息科學(xué)技術(shù)的發(fā)展遠(yuǎn)遠(yuǎn)超
過(guò)了”大家”的預(yù)言,如托馬斯.沃泰曾說(shuō)“5臺(tái)計(jì)算機(jī)就能滿足世界的發(fā)展”;從Information到Informatics,從IT到ICT再到IET,這一系列的發(fā)展已經(jīng)證明信息技術(shù)已得到了廣泛的應(yīng)用。
二、物聯(lián)網(wǎng)以更加精細(xì)和動(dòng)態(tài)的方式認(rèn)知、管理世界,提高人們認(rèn)識(shí)復(fù)
雜事物的能力。趙老師重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)“物聯(lián)網(wǎng)不是互聯(lián)網(wǎng)的下一代,而是互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的拓展”。
三、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)已得到了國(guó)家的高度關(guān)注,十二五期間對(duì)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)已
提出規(guī)劃,使物聯(lián)網(wǎng)能識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控的功能。目前這些技術(shù)已得到了基本應(yīng)用,如智能交通、健康護(hù)理、電子標(biāo)簽(RFID)在集裝箱運(yùn)輸中的應(yīng)用、阿爾卑斯山環(huán)境監(jiān)測(cè)以及多種形式的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)。利用物聯(lián)網(wǎng)能實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品在運(yùn)輸過(guò)程中質(zhì)量安全的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、農(nóng)機(jī)精準(zhǔn)優(yōu)化作業(yè)、設(shè)備的高效調(diào)度、及基于農(nóng)機(jī)物連傳感器的生產(chǎn)決策。
四、我國(guó)發(fā)展智能農(nóng)業(yè)致力使原始創(chuàng)新與集成創(chuàng)新相結(jié)合,使產(chǎn)業(yè)培育
與示范應(yīng)用相結(jié)合,并朝三大技術(shù)方向發(fā)展,即農(nóng)業(yè)傳感器物聯(lián)網(wǎng)、精準(zhǔn)作業(yè)與智能設(shè)備方向、農(nóng)業(yè)信息云計(jì)算與云服務(wù)方向。
最后,趙春江老師給大家放映了幾段視頻并耐心解答了同學(xué)及老師提出的疑問(wèn)。
到此,此次論壇圓滿結(jié)束。
第三篇:物聯(lián)網(wǎng)在智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中的應(yīng)用
物聯(lián)網(wǎng)在智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中的應(yīng)用
摘要:介紹了物聯(lián)網(wǎng)及智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的內(nèi)涵,結(jié)合農(nóng)業(yè)智能化生產(chǎn)的實(shí)際情況設(shè)計(jì)了智慧農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu),主要包括物聯(lián)網(wǎng)感知層、物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層。同時(shí),通過(guò)農(nóng)產(chǎn)品疾病識(shí)別與治理系統(tǒng),具體研究了物聯(lián)網(wǎng)在智慧農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng);物聯(lián)網(wǎng);架構(gòu);疾病識(shí)別 0引言
我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó),傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)在國(guó)際市場(chǎng)上的優(yōu)勢(shì)主要依賴(lài)于豐富的自然資源和低廉的勞動(dòng)力成本。隨著物聯(lián)網(wǎng)等高新技術(shù)的發(fā)展,我國(guó)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)正在加快向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型,而智慧農(nóng)業(yè)將成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)。要建設(shè)智慧農(nóng)業(yè),就要依托物聯(lián)網(wǎng)等先進(jìn)的科學(xué)技術(shù),大力推進(jìn)農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新,研究多功能、智能化、能推動(dòng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力發(fā)展的農(nóng)業(yè)科技成果,并及時(shí)地將科技成果轉(zhuǎn)化為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所需的技術(shù)產(chǎn)品,應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的整個(gè)過(guò)程。
托普物聯(lián)網(wǎng)指出:智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)是將全球定位系統(tǒng)、遙感、地理信息系統(tǒng)、人工智能等高新技術(shù)用于對(duì)農(nóng)作物精確的管理方法。這種定位技術(shù)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn),主要是針對(duì)農(nóng)田因土壤構(gòu)成、肥力狀況、作物生長(zhǎng)情況等因素的差異而對(duì)種籽、化肥、除草劑和殺蟲(chóng)劑施用量提出的不同要求。在目前情況下,農(nóng)民一般難以顧及這些因素,在同一地區(qū)不同條塊的農(nóng)田上使用等量的種籽和農(nóng)用化學(xué)品,這除了用量過(guò)多而造成經(jīng)濟(jì)上的浪費(fèi)之外,還導(dǎo)致了土壤中殘余化學(xué)物質(zhì)的積累和地下水資源的污染。物聯(lián)網(wǎng)
物聯(lián)網(wǎng)(The Intemet of Things,簡(jiǎn)稱(chēng)IOT)的概念是在1999年提出的,2005年國(guó)際電信聯(lián)盟(ITu)發(fā)布的n’U互聯(lián)網(wǎng)報(bào)告,對(duì)物聯(lián)網(wǎng)做了如下定義:通過(guò)二維碼識(shí)讀設(shè)備、射頻識(shí)別(RFID)裝置、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)和激光掃描器等信息傳感設(shè)備,按約定的協(xié)議,把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接,進(jìn)行信息交換和通信,以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)¨J。自2009年8月溫家寶總理到中國(guó)科學(xué)院無(wú)錫高新微納傳感網(wǎng)工程技術(shù)研發(fā)中心(國(guó)家傳感網(wǎng)工程中心、無(wú)錫物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)研究院)考察時(shí)提到“盡快建立中國(guó)的傳感信息中心或者叫‘感知中國(guó)’中心”以來(lái),物聯(lián)網(wǎng)被正式列為我國(guó)5大新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一。
物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。它可分為3層:感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。感知層相當(dāng)于人體的皮膚和五官,主要用于識(shí)別物體,采集信息包括二維碼標(biāo)簽和識(shí)讀器、RFID標(biāo)簽和讀寫(xiě)器、攝像頭、傳感器及傳感器網(wǎng)絡(luò)等。網(wǎng)絡(luò)層相當(dāng)于人體的神經(jīng)中樞和大腦,主要用于信息傳遞和處理,包括通信與互聯(lián)網(wǎng)的融合網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)管理中心、物聯(lián)網(wǎng)信息中心和智能處理中心等。應(yīng)用層相當(dāng)于人的社會(huì)分工,與行業(yè)需求結(jié)合,實(shí)現(xiàn)廣泛智能化,是物聯(lián)網(wǎng)與行業(yè)專(zhuān)用技術(shù)的深度融合舊。目前,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)在智慧農(nóng)業(yè)、智慧城市、智慧家居、智慧醫(yī)療、智慧交通和智慧物流等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。智慧農(nóng)業(yè)
智慧農(nóng)業(yè)是最近興起的一個(gè)概念,目前國(guó)內(nèi)外還沒(méi)有一個(gè)公認(rèn)的定義。中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)李道亮教授認(rèn)為:智慧農(nóng)業(yè)是以最高效率地利用各種農(nóng)業(yè)資源,最大限度地降低農(nóng)業(yè)成本和能耗、減少農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境破壞以及實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的整體最優(yōu)為目標(biāo),以農(nóng)業(yè)全產(chǎn)業(yè)、全過(guò)程智能化的泛在化為特征,以全面感知、可靠傳輸和智能處理等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為支撐和手段,以自動(dòng)化生產(chǎn)、最優(yōu)化控制、智能化管理、系統(tǒng)化物流和電子化交易為主要生產(chǎn)方式的高產(chǎn)、高效、低耗、優(yōu)質(zhì)、生態(tài)和安全的一種現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展模式與形態(tài)13]。中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院周?chē)?guó)民研究員認(rèn)為:智慧農(nóng)業(yè)是充分利用信息技術(shù),包括更透徹的感知技術(shù)、更廣泛的互聯(lián)互通技術(shù)和更深入的智能化技術(shù),使得農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)更加有效、更加智慧,以使農(nóng)業(yè)系統(tǒng)達(dá)到農(nóng)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)、農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展、農(nóng)業(yè)資源有效利用和環(huán)境保護(hù)的目標(biāo)。
智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)主要內(nèi)容包括:
1)通過(guò)各種無(wú)線傳感器實(shí)時(shí)采集農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的溫濕度、光照、CO:濃度等參數(shù),利用視頻監(jiān) 控設(shè)備獲取農(nóng)作物的生長(zhǎng)狀況等信息,遠(yuǎn)程監(jiān)控農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境,同時(shí)將采集的參數(shù)和獲取的信息進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)換和匯總后,經(jīng)傳輸網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)上傳到相關(guān)農(nóng)業(yè)智能管理系統(tǒng)中;系統(tǒng)按照農(nóng)作物生長(zhǎng)的各項(xiàng)指標(biāo)要求,精確地遙控農(nóng)業(yè)設(shè)施自動(dòng)開(kāi)啟或者關(guān)閉(如遠(yuǎn)程控制節(jié)水澆灌、節(jié)能增氧等),實(shí)現(xiàn)智能化的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。
2)利用RFID電子標(biāo)簽,搭建農(nóng)產(chǎn)品安全溯源系統(tǒng),加強(qiáng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、加工、運(yùn)輸?shù)戒N(xiāo)售等全流程數(shù)據(jù)共享與透明管理,實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品全流程安全溯源,促進(jìn)農(nóng)產(chǎn)品的品牌建設(shè),提升農(nóng)產(chǎn)品的附加值。
3)組建無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò),開(kāi)發(fā)智能農(nóng)業(yè)應(yīng)用系統(tǒng),對(duì)空氣、土壤、作物生長(zhǎng)狀態(tài)等數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集和分析,系統(tǒng)規(guī)劃農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園分布、合理選配農(nóng)作物品種、在線疾病識(shí)別和治理、科學(xué)指導(dǎo)生態(tài)輪作。在未來(lái)的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,智慧農(nóng)業(yè)的應(yīng)用將更加廣泛,農(nóng)戶(hù)將選擇合適的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)智能化系統(tǒng),以提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量,增加收益。
3智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)
通常情況下,應(yīng)用于智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu),可以按物聯(lián)網(wǎng)感知層、物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層3個(gè)層次來(lái)設(shè)計(jì),如圖2所示。
1)物聯(lián)網(wǎng)感知層主要由常見(jiàn)的傳感器、RFID設(shè)備、視頻監(jiān)控設(shè)備等數(shù)據(jù)采集設(shè)備組成,實(shí)現(xiàn)將數(shù)據(jù)采集設(shè)備獲取到的數(shù)據(jù)通過(guò)ZigBee節(jié)點(diǎn)、CAN節(jié)點(diǎn)等通訊模塊傳送至物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關(guān),做到現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)信息實(shí)時(shí)檢測(cè)與采集。此外,上層應(yīng)用系統(tǒng)下發(fā)的控制命令,通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關(guān)傳送到繼電器控制設(shè)備,遠(yuǎn)程控制農(nóng)業(yè)設(shè)施的開(kāi)關(guān)(如智能澆灌等),實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境的改善。
2)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層通過(guò)LAN,WLAN,CDMA和3G等的相互融合,實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)信息和上層控制命令實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地傳輸與交互。
3)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層主要包括農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境管理、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程管理、農(nóng)業(yè)疾病識(shí)別與治理等農(nóng)業(yè)應(yīng)用系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對(duì)由物聯(lián)網(wǎng)感知層采集的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理,以及對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的智能化控制與管理。同時(shí),為合理生產(chǎn)提供決策支持。
4智慧農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用案例
農(nóng)產(chǎn)品疾病識(shí)別與治理系統(tǒng)已成為推動(dòng)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要?jiǎng)恿捅U限r(nóng)民收入的必要手段,本文以農(nóng)產(chǎn)品疾病識(shí)別與治理系統(tǒng)為例,闡述物聯(lián)網(wǎng)在智慧農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖3所示。
1)在聯(lián)網(wǎng)感知層采用智能化傳感器和視頻監(jiān)控設(shè)備,建立農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò),采集現(xiàn)場(chǎng)農(nóng)作物生長(zhǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)(如日照、溫濕度等)和農(nóng)作物生長(zhǎng)狀態(tài)圖像數(shù)據(jù),并通過(guò)ZigBee節(jié)點(diǎn)、WiFi節(jié)點(diǎn)、485節(jié)點(diǎn)等傳送到物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關(guān),對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總和處理后,自動(dòng)將數(shù)據(jù)上傳到物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層。
2)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層通過(guò)LAN,WLAN,CDMA和3G等的相互融合,將獲取的數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)轿锫?lián)網(wǎng)的應(yīng)用層。
3)在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化的農(nóng)產(chǎn)品病蟲(chóng)害數(shù)據(jù)庫(kù)和遠(yuǎn)程專(zhuān)家診斷中心,將現(xiàn)場(chǎng)采集的數(shù)據(jù)信息與農(nóng)產(chǎn)品病蟲(chóng)害數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)分析,從而識(shí)別出農(nóng)作物的病蟲(chóng)害信息;對(duì)于一些不能通過(guò)比對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)識(shí)別的病蟲(chóng)害,則可以通過(guò)遠(yuǎn)程專(zhuān)家診斷中心進(jìn)行診斷,精確地確定農(nóng)作物的疾病,并給出最合理的治理決策。此外,通過(guò)病蟲(chóng)害預(yù)警,利用相關(guān)途徑(如手機(jī)短信息等)向農(nóng)戶(hù)傳遞即將可能發(fā)生的病蟲(chóng)害信息,提醒農(nóng)戶(hù)進(jìn)行及時(shí)的防治。同時(shí),利用公共信息展示平臺(tái)(如電子大屏等)實(shí)時(shí)顯示農(nóng)作物的相關(guān)信息,如生長(zhǎng)環(huán)境的狀況、生長(zhǎng)狀態(tài)、可能出現(xiàn)的病蟲(chóng)害和防治方法等信息,供農(nóng)戶(hù)進(jìn)行參考。
5前景展望
物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展為加快實(shí)現(xiàn)我國(guó)農(nóng)業(yè)智慧化提供了前所未有的機(jī)遇,也必將深刻影響現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的未來(lái)?,F(xiàn)階段,我國(guó)在運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)來(lái)加快智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展已經(jīng)具備了一定的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)。但是,在智慧農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)體系等方面仍存在著一些問(wèn)題,解決這些問(wèn)題需要政府、企業(yè)、科研部門(mén)及各個(gè)行業(yè)的共同努力。可以預(yù)見(jiàn),在不久的將來(lái),物聯(lián)網(wǎng)必將會(huì)給農(nóng)業(yè)領(lǐng)域帶來(lái)革命性的變化。
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第四篇:物聯(lián)網(wǎng)在宜賓農(nóng)業(yè)信息化中的的應(yīng)用
物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)信息化中的的應(yīng)用
摘要:物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是近幾年來(lái)計(jì)算機(jī)科學(xué)界的熱鬧研究領(lǐng)域,其應(yīng)用研究受到當(dāng)前國(guó)家科技發(fā)展的重點(diǎn)關(guān)注。目前關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)的研究已經(jīng)涵蓋多個(gè)方面,但是對(duì)它在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)信息化應(yīng)用的研究不多,而物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)中對(duì)實(shí)現(xiàn)智能化系統(tǒng),最大限度地降低勞動(dòng)力成本,讓傳統(tǒng)的勞動(dòng)密集型農(nóng)業(yè)逐步向現(xiàn)代化集約型農(nóng)業(yè)和信息化農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變有關(guān)重要的作用。本文通過(guò)研究物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),并以宜賓市為個(gè)案進(jìn)行研究,并就物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)信息化領(lǐng)域中的應(yīng)用做出一些闡述,以期為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用提供參考。
關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);農(nóng)業(yè)信息化;應(yīng)用 0 引言
物聯(lián)網(wǎng)(The Internet of things)【1】是2009年計(jì)算機(jī)科學(xué)界熱門(mén)的話題,也是國(guó)家科技發(fā)展的重點(diǎn)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是指通過(guò)射頻識(shí)別、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)與激光掃描器等信息傳感設(shè)備,按照設(shè)定的系統(tǒng),將所有物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái),進(jìn)行信息交換與通訊,實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、查詢(xún)與管理的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。其主要包含了3個(gè)層次(圖1)
具體的說(shuō),物聯(lián)網(wǎng)就是把IT技術(shù)充分應(yīng)用在各行各業(yè)之中,把一些感應(yīng)器嵌入到各種物體中,然后將由這些連接物體組成“物聯(lián)網(wǎng)”與現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行整合【2】。而現(xiàn)代信息的載體有很多:報(bào)紙、電視、廣播、互聯(lián)網(wǎng)、手機(jī)等,各個(gè)載體通道都有其所長(zhǎng),在農(nóng)業(yè)信息化建設(shè)的過(guò)程中要充分地利用各個(gè)載體之間的優(yōu)勢(shì),對(duì)其進(jìn)行相互利用,相互促進(jìn)。目前宜賓的農(nóng)業(yè)信息的商品化、標(biāo)準(zhǔn)化還沒(méi)有完全形成,對(duì)于農(nóng)業(yè)信息服務(wù)機(jī)構(gòu)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者之間的信息交易還沒(méi)有達(dá)到市場(chǎng)化,宜賓多數(shù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者大多覺(jué)得不需要,對(duì)生產(chǎn)生活無(wú)作用,或者是不會(huì)使用等。因此,本文通過(guò)宜賓的個(gè)案分析,研究物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)信息化中的應(yīng)用,為我國(guó)經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)的農(nóng)業(yè)發(fā)展應(yīng)用現(xiàn)代科技提供依據(jù)。
目前物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)和農(nóng)村信息化領(lǐng)域已經(jīng)有了初步應(yīng)用,如傳感技術(shù)在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的應(yīng)用、智能化專(zhuān)家管理系統(tǒng)、遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和遙感系統(tǒng)、生物信息和診斷系統(tǒng)、食物安全追溯系統(tǒng)等。通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)時(shí)傳感采集和歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ),能夠摸索出植物生長(zhǎng)對(duì)溫、濕、光、土壤的需求規(guī)律,提供精準(zhǔn)的科研實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù);通過(guò)智能分析與聯(lián)動(dòng)控制功能,能夠及時(shí)精確地滿足植物生長(zhǎng)對(duì)環(huán)境各項(xiàng)指標(biāo)的要求,達(dá)到高幅度增產(chǎn)的目的;通過(guò)光照和溫度的智能分析與精確干預(yù),能夠使植物,特別是名貴花卉的花期完全遵循人工調(diào)節(jié)。目前,關(guān)于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的發(fā)展項(xiàng)目有很多,比如:土壤養(yǎng)分、墑情監(jiān)測(cè),為作物選擇和耕種方式提供指導(dǎo);糧情信息監(jiān)測(cè),為監(jiān)管部門(mén)科學(xué)決策保護(hù)糧食安全提供有效數(shù)據(jù);農(nóng)業(yè)大棚溫室監(jiān)控、田間自動(dòng)化管理,通過(guò)連續(xù)監(jiān)測(cè)土壤濕度數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)同時(shí)滴灌補(bǔ)水;二維碼動(dòng)物溯源,通過(guò)食品追溯標(biāo)簽使消費(fèi)者全面了解產(chǎn)品信息,確保食品安全【3】。宜賓市農(nóng)業(yè)信息化現(xiàn)狀及分析
1.1宜賓市農(nóng)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)
宜賓市【4】位于四川盆地南緣,四川、云南、貴州三省結(jié)合部,金沙江、岷江、長(zhǎng)江三江匯流地帶。東臨瀘州市,南接云南昭通市,西界樂(lè)山市和涼山彝族自治州,北靠自貢市,地形整體呈西南高、東北低態(tài)勢(shì)。宜賓屬中亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候,多年平均溫度17.5℃,年均降水量1070.4毫米,年均日照時(shí)數(shù)976.2小時(shí),無(wú)霜期270天,夏無(wú)酷暑,冬無(wú)嚴(yán)寒,氣候溫和,雨量充沛。因此宜賓市具備很好的發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的條件。宜賓市按照構(gòu)建現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)文明理念,推進(jìn)宜賓農(nóng)業(yè)整體發(fā)展、“5+ 1”主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)發(fā)展、優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)區(qū)域性開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略,目前當(dāng)?shù)匦Q桑、茶葉產(chǎn)業(yè)、以五浪液白酒需要的糧食基地發(fā)展戰(zhàn)略策劃已啟動(dòng)。同時(shí),圍繞2020年以前宜賓市整體創(chuàng)建國(guó)家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范區(qū)目標(biāo),啟動(dòng)創(chuàng)建第三批國(guó)家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范區(qū)的相關(guān)工作。與農(nóng)業(yè)息息相關(guān)的宜賓現(xiàn)代農(nóng)業(yè)“5 + 1”產(chǎn)業(yè)發(fā)展(2013-2015)三年實(shí)施方案和8個(gè)保障性方案也已編制完成。2013年全市農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷調(diào)整、優(yōu)化,特色優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展、壯大。特色茶產(chǎn)業(yè)繼續(xù)快速增長(zhǎng),著力打造“宜賓早茶”和“川紅工夫”兩個(gè)區(qū)域品牌,成功舉辦第四屆宜賓早茶節(jié)和首屆川紅工夫中秋推介會(huì),茶葉種植面積、總產(chǎn)量實(shí)現(xiàn)快速增長(zhǎng),分別達(dá)到72.1萬(wàn)畝,3.22萬(wàn)噸,比上年增長(zhǎng)13%、19%。茶產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值達(dá)到67.63億元,增長(zhǎng)43.5%。五浪液釀酒專(zhuān)用糧基地建設(shè)高效推進(jìn)。宜賓縣、高縣被評(píng)為全省現(xiàn)代畜牧重點(diǎn)培育縣。竹林產(chǎn)業(yè)持續(xù)增長(zhǎng)。蔬菜、水果、特色水產(chǎn)等均取得新的成績(jī)。
1.2宜賓市農(nóng)業(yè)信息化的現(xiàn)狀
近年來(lái),宜賓市把農(nóng)業(yè)信息化建設(shè)作為農(nóng)業(yè)工作的重點(diǎn),建設(shè)“市有信息中心、縣有服務(wù)平臺(tái)、鄉(xiāng)(鎮(zhèn))有信息站、村有作息員”的四級(jí)聯(lián)動(dòng)式的農(nóng)業(yè)信息服務(wù)體系。網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)模塊建設(shè)了宜賓市農(nóng)經(jīng)網(wǎng)、宜賓農(nóng)業(yè)特色網(wǎng)站平臺(tái)和一些企業(yè)農(nóng)業(yè)網(wǎng)站,全市農(nóng)業(yè)部門(mén)和氣象部門(mén)建成了兩個(gè)市級(jí)和18個(gè)縣級(jí)農(nóng)業(yè)信息平臺(tái)。與此同時(shí),企業(yè)農(nóng)業(yè)網(wǎng)站建設(shè)也有了很大的規(guī)模,已經(jīng)建立并開(kāi)通了一批網(wǎng)站。比如長(zhǎng)寧縣多數(shù)的竹藝產(chǎn)品都有自己的網(wǎng)站,高縣的“早白尖”、“川紅功夫”茶等茶企業(yè)都通過(guò)網(wǎng)上銷(xiāo)售,產(chǎn)品多數(shù)銷(xiāo)往廣東、北京等地,有力的促進(jìn)了我市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。宜賓市農(nóng)業(yè)局與中國(guó)電信公司合作,開(kāi)通“農(nóng)家樂(lè)”電話語(yǔ)音自動(dòng)熱線和農(nóng)業(yè)專(zhuān)家人工服務(wù)熱線。全市九個(gè)縣市區(qū)建設(shè)農(nóng)業(yè)專(zhuān)家服務(wù)站,接受農(nóng)民群眾電話咨詢(xún)。市農(nóng)辦與中國(guó)移動(dòng)公司宜賓分公司合作,建設(shè)“農(nóng)信通”手機(jī)農(nóng)業(yè)信息服務(wù)平臺(tái),充分利用已有的通信平臺(tái),通過(guò)手機(jī)短信、互聯(lián)網(wǎng)等方式,為農(nóng)民提供受精技術(shù)服務(wù)、政策法規(guī)、市場(chǎng)需求、價(jià)格行情、天氣信息等。電視臺(tái)也不定期開(kāi)展農(nóng)業(yè)專(zhuān)題講座和利用“村村通”工程搞好農(nóng)業(yè)電視節(jié)目制作等視頻信息。實(shí)現(xiàn)了政府部門(mén)主導(dǎo)、行業(yè)協(xié)會(huì)積極介入、通訊企業(yè)主動(dòng)融入、農(nóng)民朋友廣泛參與的運(yùn)作模式。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在宜賓市農(nóng)業(yè)信息化中的應(yīng)用
當(dāng)前,以信息技術(shù)為主導(dǎo)的一些重要領(lǐng)域即將發(fā)生革命性突破,便于互聯(lián)網(wǎng)正在向下一代升級(jí),物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算等新技術(shù)發(fā)展迅猛?!?】其中快速發(fā)展的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)集約、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)等方面都有極其重要的影響,也將對(duì)宜賓農(nóng)業(yè)信息化提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),值得大力推廣應(yīng)用。宜賓的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)具有對(duì)象多樣,地域廣闊,偏僻分散,遠(yuǎn)離都市社區(qū),通信條件落后等特點(diǎn),因此在多數(shù)情況下,農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)信息的獲取非常困難,隨著電子技術(shù),無(wú)線網(wǎng)絡(luò)催生了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,把物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用搭建在一個(gè)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)智能化監(jiān)控系統(tǒng)具有廣闊的應(yīng)用前景。
此外,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,避免不了天氣因素的影響,如何做到惡劣天氣的預(yù)警機(jī)制,從而做到提前防范進(jìn)而減少損失?農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)者和市場(chǎng)需求之間的信息不對(duì)稱(chēng),容易引發(fā)使農(nóng)產(chǎn)品滯銷(xiāo),或人為的炒作,政府有關(guān)部門(mén)時(shí)候花很大力氣去幫助促銷(xiāo)或平抑也于事無(wú)補(bǔ),如何規(guī)避這一信息不對(duì)稱(chēng)問(wèn)題?農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,大都憑經(jīng)驗(yàn)生產(chǎn),缺少專(zhuān)家指導(dǎo),在遇到病蟲(chóng)害,天氣因素,土壤生態(tài)變化等環(huán)境參數(shù)改變時(shí)如何應(yīng)對(duì)?如何在這個(gè)時(shí)候引入專(zhuān)家指導(dǎo)?農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中如何配合國(guó)家政策的宏觀調(diào)控和滿足市場(chǎng)需求等?
基于找出解決上述這些問(wèn)題的根本途徑和方法,使這些問(wèn)題在農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中可以得到完美的解決,由此提出在生態(tài)特色種養(yǎng)進(jìn)行示范應(yīng)用,積累成功的經(jīng)驗(yàn),完善并加以推廣。
本項(xiàng)目將以物聯(lián)網(wǎng)為平臺(tái),以云計(jì)算為核心,采用模塊化的思想,搭建成一個(gè)完整的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。系統(tǒng)將基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)采集農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù),基于RFID標(biāo)識(shí)與編碼構(gòu)建生產(chǎn)—加工—運(yùn)輸—銷(xiāo)售全流程溯源管理,基于無(wú)線3G網(wǎng)絡(luò)和以太網(wǎng)等構(gòu)成廣義泛在的物聯(lián)網(wǎng),中心數(shù)據(jù)處理和融合采用先進(jìn)的云計(jì)算平臺(tái),以服務(wù)下載的方式植入用戶(hù)手機(jī)這一云終端中?!?】
應(yīng)用案例一:用戶(hù)登錄進(jìn)入農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)信息平臺(tái),然后通過(guò)手機(jī)下載農(nóng)業(yè)專(zhuān)家指導(dǎo)服務(wù)組件,首先相關(guān)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)上送到云計(jì)算中心,中心經(jīng)過(guò)處理后,篩選出相應(yīng)專(zhuān)家指導(dǎo)數(shù)據(jù),在發(fā)送到用戶(hù)手機(jī)終端,實(shí)現(xiàn)專(zhuān)家遠(yuǎn)程在線知道。應(yīng)用案例二:用戶(hù)登錄進(jìn)入農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)信息平臺(tái)后,可選擇安裝農(nóng)業(yè)天氣預(yù)警組件,當(dāng)用戶(hù)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)象數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳送到云計(jì)算中心后,云計(jì)算中心自動(dòng)分析這一農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)象的最適宜溫濕度條件,最適宜的天氣因素,然后設(shè)置對(duì)應(yīng)的天氣預(yù)警閥值,通過(guò)對(duì)氣象部門(mén)數(shù)據(jù)的分析和篩選,自動(dòng)識(shí)別天氣,溫度等參數(shù),實(shí)現(xiàn)自動(dòng)預(yù)警功能。
應(yīng)用案例三:針對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)者和市場(chǎng)的信息不對(duì)稱(chēng)問(wèn)題,在農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中可以得到很好的解決,農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)內(nèi),農(nóng)業(yè)生產(chǎn),加工,運(yùn)輸?shù)戒N(xiāo)售等環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)全流程數(shù)據(jù)共享與透明管理,并將云計(jì)算服務(wù)平臺(tái)整合的各地銷(xiāo)售點(diǎn)的價(jià)格信息融合到產(chǎn)輸信息指導(dǎo)服務(wù)組件中,可為政府宏觀調(diào)控提供決策依據(jù),為打擊農(nóng)產(chǎn)品囤積提供精確目標(biāo),為消費(fèi)者提供決策信息。3.結(jié)論
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)雖然是一個(gè)新型的交叉學(xué)科,但是它的4個(gè)關(guān)鍵技術(shù)RFID、傳感器、智能芯片和無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)都是比較成熟的技術(shù),因此將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)信息中,在很大程度上將改變傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的發(fā)展,在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)得到迅速發(fā)展的同時(shí),物物互聯(lián)的物聯(lián)技術(shù)在我國(guó)農(nóng)業(yè)和農(nóng)村信息化領(lǐng)域有很好的應(yīng)有前景。
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第五篇:傳感器在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用
提到智能時(shí)代,不得不提的就是物聯(lián)網(wǎng)和傳感器,物聯(lián)網(wǎng)就是整個(gè)的智能網(wǎng)絡(luò),傳感器則是一個(gè)重要的組成部分。如果將物聯(lián)網(wǎng)比作一個(gè)人,那傳感器就是神經(jīng)末梢,是全面感知外界的最核心元件。傳感器就是將外界的各種信息轉(zhuǎn)換為可測(cè)量可計(jì)算的電信號(hào),經(jīng)過(guò)設(shè)置的程序輸出結(jié)果,發(fā)送指令使各種事物可以不由人控制而只是由外界條件的變化自覺(jué)地調(diào)整行為。
物聯(lián)網(wǎng),傳感器早已滲透日常生活中的每一個(gè)領(lǐng)域,上至宇宙海洋,下至醫(yī)學(xué)日用,幾乎每一個(gè)現(xiàn)代化項(xiàng)目,都離不開(kāi)各種各樣的傳感器。現(xiàn)在只是智能技術(shù)的最初階段,例如:圖像傳感器,指紋傳感器,壓力傳感器等,人類(lèi)需求的不斷提升,必然導(dǎo)致其技術(shù)的不斷進(jìn)步創(chuàng)新。
一、物聯(lián)網(wǎng)概念與定義
物聯(lián)網(wǎng)(TheInternetofthings)的概念是在1999年提出的,它的定義很簡(jiǎn)單:把所有物品通過(guò)射頻識(shí)別(RFID)、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái),進(jìn)行信息交換和通訊,實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理。
現(xiàn)在對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的定義至少有幾十種,都是不同領(lǐng)域?qū)<覐牟煌I(lǐng)域定義的,我們?nèi)追N有代表性的供大家參考: 1.英語(yǔ)中“物聯(lián)網(wǎng)”一詞:InternetofThings,可譯成物的互聯(lián)網(wǎng)。
2.2005年ITU關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)的定義:是一個(gè)具有可識(shí)別,可定位的傳感網(wǎng)絡(luò)。3.經(jīng)過(guò)與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)(也含固定網(wǎng)絡(luò))連接,使物體與物體之間實(shí)現(xiàn)溝通和對(duì)話,人與物體之間實(shí)現(xiàn)溝通與對(duì)話。能實(shí)現(xiàn)上述功能的網(wǎng)稱(chēng)為物聯(lián)網(wǎng)。
4.作者比較贊成一種基于泛網(wǎng)及其多制式、多系統(tǒng)、多終端等綜合的物聯(lián)網(wǎng)的定義——或稱(chēng)為廣義物聯(lián)網(wǎng)。
二、國(guó)內(nèi)外物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀
從國(guó)際上看,歐盟、美國(guó)、日本等國(guó)都十分重視物聯(lián)網(wǎng)的工作,并且已作了大量研究開(kāi)發(fā)和應(yīng)用工作。如美國(guó)把它當(dāng)成重振經(jīng)濟(jì)的法寶,所以非常重視物聯(lián)網(wǎng) 和互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,它的核心是利用信息通信技術(shù)(ICT)來(lái)改變美國(guó)未來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式和結(jié)構(gòu)(金融、制造、消費(fèi)和服務(wù)等),改變政府、企業(yè)和人們的交互方式 以提高效率、靈活性和響應(yīng)速度。按歐盟專(zhuān)家講,歐盟發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)先于美國(guó),確實(shí)歐盟圍繞物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和應(yīng)用作了不少創(chuàng)新性工作。在北京全球物聯(lián)網(wǎng)會(huì)議上,他們 介紹了《歐盟物聯(lián)網(wǎng)行動(dòng)計(jì)劃》(Internetofthings-AnactionplanforEurope)其目的也是企圖在“物聯(lián)網(wǎng)”的發(fā)展上引 領(lǐng)世界。
我國(guó)在“物聯(lián)網(wǎng)”的啟動(dòng)和發(fā)展上與國(guó)際相比并不落后,我國(guó)中長(zhǎng)期規(guī)劃《新一代寬帶移動(dòng)無(wú)線通信網(wǎng)》中有重點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)研究開(kāi)發(fā)“傳感器及其網(wǎng)絡(luò)”,國(guó)內(nèi)不少城市和省份已大量采用傳感網(wǎng)解決電力、交通、公安、農(nóng)漁業(yè)中的“M2M”等信息通信技術(shù)的服務(wù)。
在溫總理關(guān)于“感知中國(guó)”的講話后我國(guó)“物聯(lián)網(wǎng)”的研究、開(kāi)發(fā)和應(yīng)用工作進(jìn)入了高潮,江蘇省無(wú)錫市一馬當(dāng)先率先提出建立“感知中國(guó)”研究中心,中國(guó)科學(xué)院、運(yùn)營(yíng)商、知名大學(xué)云集無(wú)錫共同協(xié)力發(fā)展我國(guó)的物聯(lián)網(wǎng)。
三、傳感器在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用
一說(shuō)到傳感器,可能大家就會(huì)往小的方面想,在物聯(lián)網(wǎng)的大概念下,一個(gè)泛在的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),隨著參照物的不同,傳感器可以是一個(gè)“大”的“智能物件”, 它可以是一個(gè)機(jī)器人、一臺(tái)機(jī)床、一列火車(chē),甚至是一個(gè)衛(wèi)星或太空探測(cè)器。物聯(lián)網(wǎng)關(guān)注傳感器的實(shí)際應(yīng)用,下面是按應(yīng)用方式進(jìn)行的分類(lèi)。
1.液位傳感器:利用流體靜力學(xué)原理測(cè)量液位,是壓力傳感器的一項(xiàng)重要應(yīng)用,適用于石油化工、冶金、電力、制藥、供排水、環(huán)保等系統(tǒng)和行業(yè)的各種介質(zhì)的液位測(cè)量。
2.速度傳感器:是一種將非電量(如速度、壓力)的變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏孔兓膫鞲衅?適應(yīng)于速度監(jiān)測(cè)。
3.加速度傳感器:是一種能夠測(cè)量加速力的電子設(shè)備,可應(yīng)用在控制、手柄振動(dòng)和搖晃、儀器儀表、汽車(chē)制動(dòng)啟動(dòng)檢測(cè)、地震檢測(cè)、報(bào)警系統(tǒng)、玩具、結(jié)構(gòu) 物、環(huán)境監(jiān)視、工程測(cè)振、地質(zhì)勘探、鐵路、橋梁、大壩的振動(dòng)測(cè)試與分析,以及鼠標(biāo),高層建筑結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性和安全保衛(wèi)振動(dòng)偵察上。
4.濕度傳感器:分為電阻式和電容式兩種,產(chǎn)品的基本形式都為在基片涂覆感濕材料形成感濕膜??諝庵械乃羝接诟袧癫牧虾?元件的阻抗、介質(zhì)常數(shù)發(fā)生很大的變化,從而制成濕敏元件,適用于濕度監(jiān)測(cè)。
5.氣敏傳感器:是一種檢測(cè)特定氣體的傳感器,適用于一氧化碳?xì)怏w、瓦斯氣體、煤氣、氟利昂(R11、R12)、呼氣中乙醇、人體口腔口臭的檢測(cè)等。
6.壓力傳感器:是工業(yè)實(shí)踐中最為常用的一種傳感器,廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)自控環(huán)境,涉及水利水電、鐵路交通、智能建筑、生產(chǎn)自控、航空航天、軍工、石化、油井、電力、船舶、機(jī)床、管道等眾多行業(yè)。
7.激光傳感器:利用激光技術(shù)進(jìn)行測(cè)量的傳感器,廣泛應(yīng)用于國(guó)防、生產(chǎn)、醫(yī)學(xué)和非電測(cè)量等。
8.MEMS傳感器:包含硅壓阻式壓力傳感器和硅電容式壓力傳感器,兩者都是在硅片上生成的微機(jī)械電子傳感器,廣泛應(yīng)用于國(guó)防、生產(chǎn)、醫(yī)學(xué)和非電測(cè)量等。
9.紅外線傳感器:利用紅外線的物理性質(zhì)來(lái)進(jìn)行測(cè)量的傳感器,常用于無(wú)接觸溫度測(cè)量、氣體成分分析和無(wú)損探傷,應(yīng)用在醫(yī)學(xué)、軍事、空間技術(shù)和環(huán)境工程等。
10.超聲波傳感器:是利用超聲波的特性研制而成的傳感器,廣泛應(yīng)用在工業(yè)、國(guó)防、生物醫(yī)學(xué)等。
11.遙感傳感器:是測(cè)量和記錄被探測(cè)物體的電磁波特性的工具,用在地表物質(zhì)探測(cè)、遙感飛機(jī)上或是人造衛(wèi)星上。
12.視覺(jué)傳感器:能從一整幅圖像捕獲光線數(shù)以千計(jì)的像素,工業(yè)應(yīng)用包括檢驗(yàn)、計(jì)量、測(cè)量、定向、瑕疵檢測(cè)和分撿。
雖然,物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈包括傳感器和芯片供應(yīng)商、應(yīng)用設(shè)備提供商、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)及服務(wù)提供商、軟件與應(yīng)用開(kāi)發(fā)商和系統(tǒng)集成商。但是,作為“金字塔”的 塔座,傳感器將會(huì)是整個(gè)鏈條需求總量最大和最基礎(chǔ)的環(huán)節(jié)?!皞鞲衅魇俏锫?lián)網(wǎng)技術(shù)的支撐、應(yīng)用的支撐和未來(lái)泛在網(wǎng)的支撐,傳感器感知了物體的信息,RFID 賦予它電子編碼,傳感網(wǎng)到物聯(lián)網(wǎng)的演變是信息技術(shù)發(fā)展的階段表征。”
0905094128 劉繼源