农业物联网建设研究

农业物联网建设研究（精选12篇）

农业物联网建设研究 第1篇

1. 农业物联网应用现状

物联网技术为农业的现代化建设提供了强大的技术支撑, 并为农业信息化应用提供了无限的发展空间, 目前主要应用如下。

(1) 畜牧业和设施规模养殖业生产 (畜禽、水产) 。

通过物联网智能感知、无线传感、智能分析开展繁殖育种和疫病自动监测、环境状况监控、智能饲料投喂、远程分析诊断等工作, 实现智能饲养管理, 提高产品产量和品质。目前这些应用尚很局限, 大都集中在智能畜禽和水产品监测方面, 在智能决策分析和农产品安全溯源等方面显得应用不足[2]。

(2) 农业环境监控和智能分析决策。

通过物联网技术对天气、水资源、土壤状况实时监测和灾害防治。利用智能传感器实现环境信息的实时采集, 通过智能物联网技术实时报送采集数据, 通过智能分析系统或数据挖掘技术, 给予智能决策, 现阶段主应用范围有限[3]。

(1) 监测天气和水资源等, 同气象部门数据联网, 提前天气预报和预防。例如监测水资源, 可对雨量、水量、水位、水质等信息实时采集和报送, 服务于防汛抗旱等方面, 同时有助于农田灌区和泵站自动化控制, 提升水利行业的自动化管理水平。

(2) 监控农业生产环境参数, 如温度、气压、光照强度、有毒气体浓度、空气湿度、土壤湿度、土壤酸碱度、土壤养分等, 为农作物大田生产和温室精准调控提供科学依据, 帮助生产者分析植株生长状况和环境适宜度, 检查病虫害, 以便迅速优化农作物生长环境[4]。

(3) 食品安全等监控管理。

农产品质量安全追溯的信息化建设需要物联网技术支撑, 这些工作正处于起步阶段。追溯系统综合应用农产品电子标签及条码自动标识技术、信息自动采集与传输技术、云计算或云服务应用集成技术, 可对农产品进行质量安全查询和质量追溯监管, 使消费者通过终端和互联网实时查询到农产品从农田到餐桌整个过程的信息, 包括农产品的种源 (包括户主、生产基地等) 、环境质量、生产操作过程、用料用药、物流运输、生产加工过程、销售渠道等情况[5]。

3. 现阶段主要问题和发展建议

(1) 自主技术不足, 统一标准的制定滞后, 产业链规模尚未形成。

国内物联网涉及的先进感知、传输、控制技术的自主性和创新性不足, 包括底层芯片和无线传感等核心技术等。且行业各自为阵, 应用接口不规范, 尚无统一的标准可依据。

(1) 亟需加快制定统一的国内行业技术标准和业务应用规范, 并能将自主产权技术纳入国际标准。目前, 我国物联网编码标识尚未统一, 存在跨地域、跨行业、跨平台互通困难, 应加快物联网编码标识标准体系框架建设及相应的国家标准的制定, 提出适合我国物联网业务开展和应用的统一编码方案、注册管理办法及标准化的承载、标识和解析方法。

(2) 加强物联网自主核心技术产业的建设。拿传感器来说, 要求低成本、环境适应性强、可靠性高、功耗底、安全性好、具有移动便携性和固定分布性等特点, 能方便实现分散采集和集聚传递等功能, 这些基础产业工作需要多个行业共同发展和支撑[6]。

(3) 持续推进物联网基础技术和前沿技术的研究工作, 开展诸如基于信息和知识支持及数据挖掘为基础的农业产业链各环节的智能决策技术和方法的研究以及新感知、新接入技术的预研等。

(2) 农业物联网示范基地不多, 示范效果不突出。

应用的不足仍是物联网产业化所面临的瓶颈, 在政府政策和财政支持下, 应加快制造与服务产业的互动, 搭建示范平台, 以农业农村信息化试验区、农业农村信息化先导区、农业农村信息化推进区、农业农村信息化攻坚区为基础, 做好物联网农业化应用的示范效果。让企业在构建信息化物联网络的同时, 找到农业物联网产业发展的新模式, 既能起到物联网产业应用示范效果, 又能使企业和农户获得收益, 进一步拓展业务范围和应用。

(3) 信息安全体系建设不完善。

现阶段网络和信息安全保障不够, 须加强信息安全保障, 实现可管、可控、可信的物联网安全体系架构。

(1) 健全网络与信息安全法律法规, 完善农业信息安全体系和认证认可体系标准, 实施信息安全等级保护、风险评估等制度。

(2) 提升农业物联网各环节的综合信息安全保障能力, 实现物联网信息的全流程安全设计, 包括认证和加密等。推进农业信息安全保密基础设施建设, 加强信息网络监测和管控能力建设, 确保农业基础信息网络和重点农业信息系统安全。

(4) 农产品质量安全追溯信息化建设和应急机制亟待完善。

在农业及相关行业 (包括食品安全等) 的大应急预警架构下, 应加快建立相关的风险评估和安全评测, 构建有效的管理、预警和应急机制, 推进农产品质量安全追溯信息化建设。目前国内农产品相关信息在生产、加工、存储、流通、消费、追溯、问责等环节之间不能有效贯通, 主因是政府部门职能分工不同, 系统独立, 标准不一, 造成数据不能互通。应整合各部门力量, 以点带面, 统一标准, 打通接口, 做到基于物联网电子标签和电子编码为基础的信息数据能安全共享和统一管理, 实现农产品和食品信息在供应链不同主体之间的无缝衔接。可选择农产品和食品流通领域中信息化基础好、产业链完整的“三品一标” (即无公害农产品、绿色食品、有机食品、农产品地理标志) 获证企业或农民专业合作社, 集成应用电子标签、条码、传感技术、无线通信网络和IP互联网络等, 实现农产品和食品质量跟踪、溯源和可视化管理, 对农产品从田头到餐桌、从生产到销售全过程实行智能监控。

4. 结论和展望

如今农业信息化领域正面临着由传统的无线传感器网络WSN (Wireless Sensor Network) 向物联网IOT (Internet Of Things) 飞跃发展的新阶段, 虽然物联网的发展道路还很长, 但应不断加大自主核心技术和标准的研究和投入, 整合跨区域、跨行业、跨平台的资源, 尽早出台和完善相关技术和业务应用标准。在产学研一体化道路上, 始终以应用为龙头, 鼓励创新业务和应用模式, 从制造业到服务业形成闭环, 使参与者从技术和业务的应用中受益, 促进物联网技术在农业领域得到更深入、更广泛地应用和发展。

参考文献

[1]罗俊海, 周应宾, 邓霄博.物联网网关系统设计[J].电信科学, 2011 (2) :105-110.

[2]李秀峰, 艾红波.畜禽养殖物联网设计方案[J].农业网络信息, 2012 (8) :28-30.

[3]彭歆北.物联网技术在现代农业中的应用[J].中国电信业, 2013 (8) :64-66.

[4]严璋鹏, 彭程.基于物联网技术的智慧农业实施方案研究[J].西安邮电大学学报, 2013 (4) :105-108.

[5]戴起伟, 凡燕, 曹静, 朱科峰, 等.物联网技术与江苏智能农业产业发展[J].江苏农业科学, 2011 (5) :1-3.

农业物联网建设研究 第2篇

主持人：感谢黄主任。我们的几个报告都是和百姓有密切关系的。一氧化碳、爆竹，还有各个跟市民有关的报告。下面这个就更重要了，讲的是农业物联网为食品安全保驾护航。现在吃饭都有点儿害怕了，不知道吃什么好了。现在听听国家农业智能装备工程技术研究中心的陈主任讲一下。

陈立平：各位专家，下午好！我是来自北京市农业科学院。我今天想跟大家汇报交流的是农业物联网到底在农业当中有什么作用，另外现在咱们关心的食品安全方面，可以做到什么样的应用。我们这个单位主要是做农业信息化和技术研发和推广应用，我们面对的应用是农业领域，不单包括咱们北京市的农业，还包括全国农业，在信息化方面的一些工作。我们知道，咱们智慧城市的建设，最重要的是希望咱们的生活变得越来越美好，在这里面吃是很重要的一方面，怎么能吃的够，吃的好，而且吃的安全是大家非常关心的问题。我这个里面，想说两个方面，一个就是怎么保证数量安全，还有怎么保证质量安全。

物联网体系架构大家都知道的很清楚，它通过布设一些感知设备，能够使人和物，物和物之间的信息交换，信息的沟通更加的通畅，在农业领域，这是我们在物联网这个基础上总结出来的结果，那么在这个结果里，大家可以看到，其实我们把应用层放的非常大，那么应用层的话，因为我们觉得物联网的应用首先是面向需求的应用，那么它在真正的行业里面，应该关注感知层和应用层这两个方面，在感知层，因为我们作物有种在土里的，还有长在水里的，还有露天大田的，还有设施环境里的，农业生产方式也多种多样，所以它对传感器需求也有一些需求，还真不是工业传感器拿过来就能测的，很多传感器普通的传感器进去以后，往往工作不了。另外有一些特殊的应用系统，也是行业里面应该关注的一个完成。另外就是农业物联网和其他物联网交互信息流通的问题，现在咱们很多的应用还局限在一个行业里面，甚至在一个基地里面，像我们农业来讲，有一些基地的应用，但是还谈不上和其他物联网真正的更通畅的全面的物联这样一个概念。从咱们整个数量安全角度来看，咱们可以看到，这是一个粮食需求刚性增长，咱们通过农药化肥，能够促进农业增长的余地应该说越来越小了。所以这就要求咱们在农业方面，确实需要用一些更现代的农业科学技术来提升咱们整个农业的产出率和资源利用率，比如从土地来讲，现在一方面，咱们土地出让少，另外质量差，中低的占65%以上，物联网做什么呢？物联网首先对耕地质量进行监测和管理，现在很多地方，我们复垦，但实际上年年都在复垦这一块地，就是因为在终端没有跟上，另一方面，在耕地的保护和监控方面，比如水的问题，咱们全国水资源人均在2000m3，为全球平均水平1/4，咱们北京市这个问题尤其严峻，咱们是300立方米，远远低于缺水警戒线，而在这个里面农业用水它的利用率比较低的，发达国家每立方米的粮食能到2.0公斤，咱们国家不到一半，水的资源利用率有提升的余地，在这里面，物联网可以用墒情的监测，水资源监测和预警，区域水资源调控这方面可以发挥作用。这个是西班牙的例子，他们在1500公顷灌溉农田里头，这个是分区这个是采集土壤和气象的数据，进行水资源的调度，这个节水效果达到40%。

比如说化肥，化肥当季利用率，化肥吃进去以后，有多少被当季利用的，咱们说的氮肥，氮肥就是尿素，就属于氮肥，是30%到35%，这个低于发达国家15到20个百分点，所以在物联网这一块，咱们可以进行环境质量监测还有突然本底调查和信息管理，还有精准管理提高肥水的利用率。农药也是这样一个问题。就是从90年到05年这15年间，农药用量翻了一倍。在这里面种植环境的监测和调控，在温室里面，我们监测以后，能够让它生长最适合的环境下，它发生病虫害的就降低，还有联防联控，这个是物联网能给我们农业做的事情。比如在农产品全程的安全溯源方面，生产从种子开始，就加工、供应，还有最后消费者，在这个里面环节很多，怎么能够进行全程的溯源，这也是咱们在物联网应该说能给我们做到的东西。下面我会详细的介绍。

那么农业物联网，包括咱们国家层面，国家发改委和工程院都在启动，物联网的发展规划研究，在这里面，农业始终作为一个重要的应用领域，作为重要的专题来进行研究。咱们北京市也把物联网作为新的产业增长点，也启动了很多的包括物联网产业的发展路线图等等这方面的研究。这个是欧洲的物联网研究发展报告，也把农业和养殖业物联网作为研究的重要方向。

那么在想说一个可行性，农业的话，一个是咱们整体上咱们信息化，咱们国家信息化的水平，应该说信息化发展指数排名，一直处于上升的态势。另外就是物联网接入，农村的网民已经占到全体网民的27.8%，这样一个水平，所以为农业应用信息技术奠定了很好的基础条件。另外还包括一些通讯方式，为什么专门说通讯方式呢？咱们知道农村接入物联网的条件相对来是比较弱的，所以在农业物联网应用过程当中，更强调多种通讯方式的融合和应用。另外就是咱们的成本的降低，农业应用的话，受到成本限制还是比较严重的这样一个问题，所以在成本方面，包括无线传感器的产品价格，大概每18个月降低50%，这些都为农业物联网提供了很好的条件。

那么物联网在咱们农业里面，到底早期有哪些方面的应用呢？你看这个是一些感知设备的研发，现在传感器的研发，不单局限于环境里头空气的温湿度，以前咱们通过环境来判断，我现在是不是该浇水了，或者是施肥，现在通过生物传感器的研发，我们可以知道，直接问作物，你需要不需要水，这样把我们生产管理更精细化。比如在新疆兵团，大面积的应用，通过传感器采集土壤的水分温度，电导。包括还有一些监测，比如说作物的茎流、果实增长，还有灌溉决策。这个就是在设施环境，设施环境就是咱们的温室大棚，在这个环境是可控的，可以使咱们的生产效率提高的效果更明显，这个是养殖的，这个是栽培的，这个连营养液，基子咱们都可以调控的。

这个是通过各种传感器获得信息以后，结合咱们农业生产这种模型，或者咱们的一些专家系统等等，可以作出相应的控制咱们的设备，在农业应用过程当中，有的时候生产条件生产水平限制，现在往往很多应用，在前面的感知，而后面的调控因为条件限制做不到，现在温室大棚的话，是可以做到的，尤其在北京大力发展社区农业的条件下，咱们可以实现从感、传、知、用这样一个过程。

这个是在重庆忠县柑桔生产过程当中的应用。这个是一方面进行的旱情预警。这个是在物流车上的应用，但是现在物流车的应用，现在还没有特别好的应用对象，我们也跟一些企业在谈这方面的工作。

这个我想说，就是因为咱们经信委支持的，上午我们就有这个内容，就是农业用水管理物联网应用，咱们知道农村用水，很多都找管水员，到农时的时候大家谁都想浇水，这个就会引起纠纷，一方面大家都要用水的话，供水压力不足。另外是人工抄表，可能会造成不和谐的事件。咱们通过项目支持下，在咱们京郊建设的用水管理基地，检测有土壤水分监测、气象监测、环境信息的实施检测，在灌溉供水监控方面，有灌溉首部压力、流量、用水量等信息，另外我们可以进行自动控制、定时控制和手动控制，还有一个可以进行远程控制，这是咱们开发的一个表，这是预付的购水卡，这个是关于环境信息的，这个是控制气体，通过关键的设备，包括咱们软件，就可以丝线，至少在这个村子里面，在这个镇里面可以进行用水的实验，从时间上分区的来调控，大大缓解用水的矛盾。这个是应用的过程。

我刚才介绍的一些实例，还是我刚才说的，大家都是还是在建自己行业的应用，还没有大的物联的应用，我觉得进一步应该和各个，包括咱们刚才主任介绍到的整个智慧城市大平台的连接，我们也希望农业在智慧城市建设里，能成为一个重要的方面。

国外在这方面简单说一下，它们也用在灌溉控制和资源监测，它们倒不是很强调物联网这个词，他们就是用传感器监测然后去控制，这个是丹麦跟踪鲜花的盆栽和鲜花运输的进度。这个是在法国的，这是牛全程的，从它生长过程到它被屠宰，它的个体标识的监控。这是详细的一些信息，这是精细养殖，控制安全，通过标签识读以后，可以知道该不该给它料，该不该给它水，还有自动挤奶设备，它还有品质的传感器，这个奶被挤出来，马上可以打上标签，进行标识。这是屠宰过程的进行跟踪，它可以实现到各个批次和每一份，就是分装完以后，每一份的跟踪。整个欧盟在销售的时候，要标明原产地，法国的话，也要标原产地，在整个过程当中，从加工流一直到运输，这是一个追踪的过程，实际上咱们反过来，就是一个追溯的过程。另外有多种的田间信息采集的无线传感器。还有可以打印的传感器。这上面集成了一个集成电路以后，就是把标识和传感器结合在一起，它可以用在鲜奶的包装上，大家可以看到传感器它可以显示出二氧化碳、湿度等等。

那么第五个方面，想说一下质量安全物联网技术的应用。应该说现在质量安全状况，确实比较严峻，那么在这个里面，可能有生产过程，有储运的问题，另外还有政府监管等等方面环节的问题，确实不是某一个环节单独能做到的。由于咱们跨度很大，从种植到消费，那么采集环节和接入手段都非常多，所以很容易发生脱节。我们一些考虑，从安全生产、储运到阳光交易到消费溯源，这里面开展的研究，从信息感知方面的，咱们传输方面，企业管理，另外是政府监管，监管处置这些方面。

大田农业物联网系统研究 第3篇

关键词：农业 物联网 系统 研究

中图分类号：F320.1 文献标识码：A 文章编号：1672-5336（2013）18-0045-02

1 大田农业物联网系统简介

大田农业是和精细农业相对的概念，是指大面积种植作物的农业生产。从作物种类上讲，小麦、水稻、玉米等在我国都有大面积种植，可称为大田农作物，如东北的大型农场种植的玉米就是大田农作物的典型代表。大田农业体现了农业生产的规模化，“小土”变大田，是我国农业现代化的首要前提和必然选择。

大田农业物联网是农业物联网的一个分支，与精细农业物联网系统不尽相同，大田农业物联网系统主要针对大田农业种植分布较广、监测点较多、布线和供电有一定难度等独有的特点，利用物联网技术，采用高精度土壤温湿度传感器和智能气象站，远程在线采集土壤墒情、气象信息，实现墒情（旱情）自动预报、灌溉用水量智能决策、远程和自动控制灌溉设备等功能，进而实现精耕细作、准确施肥、合理灌溉的目的。

相对精细农业物联网而言，大田农业物联网系统更加先进，系统可以根据不同地区的农业生产条件，如土壤类型、灌溉水源和方式以及种植作物等统筹划分各类型区，再在各类型区域里选取具有典型性的地块，建设含有土壤水含量、地下水位量、降雨量等水文信息的具有自动采集和传输功能的监测点。通过灌溉预报和信息监测时报两个系统，获取农作物最佳灌溉时间、灌溉用水量等，定期向群众发布，科学指导农民灌溉。

2 大田农业物联网系统组成

大田农业物联网系统主要由四个平台构成，分别是智能感知平台、无线传输平台、运维管理平台以及应用平台。这四个平台系统功能相互独立，系统网络相互衔接，形成大田农业物联网系统这一个大的平台。

2.1 智能感知平台

智能感知平台是整个大田农业物联网系统平台中的基层平台，它直接对农作物生长需要的土壤、温度等所需外在条件开展监测服务，是整个系统的基础和第一链条。这个平台主要包括：（1）两类土壤传感器，即土壤水分传感器和土壤温度传感器，主要对农作物土壤条件把关监测。（2）智能气象服务站，主要服务农作用生长外在的温度、湿度、降水量、风速和风向以及辐射情况等条件。智能气象服务站针对各类气象信息，因此作用较为综合，服务范围较广。如在水稻种植中，农田水位、水温等都可以通过智能感知平台直观的反映出来，从而获取第一手的资料。

2.2 无线传输平台

无线传输平台也称传输网络平台，承担信息的传输。无线传输平台与智能感知平台紧密联系，是整个系统平台的第二链条。根据物联网的传输介质不同，无线传输主要有：（1）GPRS、CDMA、3G无线网络。这类移动通讯载体，具有无布线、易布置、可流动情况下工作的特点，恰好可以应用于不利于布线布网的野外大田农作物种植场合。（2）WLAN无线网络。属于区域内的无线网络，他兼有以太网、宽带网的优点，又具备GPRS、CDMA、TD等网络的部分无线功能，将是大田农业物联网系统中无线传输平台的发展方向之一。

2.3 运维管理平台

运维管理平台属于管理平台，与无线传输平台紧密联系，是一种智能管理系统，属于整个系统平台的第三链条。运维管理平台主要包括灌溉远程控制、灌溉自动控制、墒情预测、旱情预报以及农田水利管理等。通过无线传输平台传递过来的农作物及其环境信息可以在运维管理平台开展平台管理，调度指挥。例如，通过旱情预报反映上来的信息，可以决定实施远程灌溉，远程灌溉时间长短、用水量大小等都可以在运维管理平台实现。再如，农田水利管理涉及众多方面的内容，只有智能化的运维管理平台才能为其提供科学、精确、高效的管理。

2.4 应用平台

应用平台与运维管理平台紧密相连，属于整个系统平台的第四链条，是一个终端平台。应用平台主要包括两部分：一是网络技术应用平台，主要包括手机短信、彩信，WAP平台以及互联网访问等，信息终端可远程了解和处理监测信息、预警信息等；二是网络应用主体平台，主要包括政府部门，如农业、水利、气象等部门，这些部门能通过该平台对大田农业生产实施专业指导，提升农情、农业气象、农田水利等综合管理水平，从而实现农业生产的专业化、精细化、科学化。

3 大田农业物联网系统应用案例分析

新疆是我国重要的棉产地，棉花产量占全国三分之一；棉花质量也较优，受到国内外一致好评。然而新疆干旱缺水现象十分严重，成为棉花生产的短板。利用大田农业物联网系统较好的解决了这一问题。

新疆兵团有关部门密切配合，运用农业物联网和自动化喷滴灌控制相结合，实现了几十万亩棉田智能化、精准化灌溉。这项滴灌技术主要由中心主控系统（主计算机、控制柜）、电磁阀、田间湿度传感器（可测土壤湿度绝对值）、气象观测站（可测量气象、风向、风速）、数据采集指令传输等设备组成，可有效控制土壤水分、含盐量、肥力以及病虫害情况。此技术还可利用手机短信控制阀门，对设定区域进行灌溉，譬如 五六十亩棉花地如按照以前人工下地灌溉得花整整两天的时间，现在只需发发短信，六七个小时之内就能将五六十亩地浇灌完，既省力又省时；同时利用回传数据，随时记录、查询、打印整个灌溉区域的气象资料、土壤资料以及灌溉情况。

而在哈密市南戈壁非农企业节水示范区，田间控制站电脑可以按照指令为450亩棉田自动浇水。这套自动化灌溉系统，在国内具有领先水平。农民在家中，或是在泵房管理中心，只要点一下鼠标或是发个短信，就可以开启水泵；另外，农民或相关人员通过互联网或是短信查询，就可以及时了解地块灌溉情况，也可以了解别的地块灌溉情况。这套系统把农民从繁重的体力劳动中解放了出来。

总之，大田农业物联网技术支持下的滴灌技术的实施，平均滴水量320m3/亩，可以有效缓解棉花的旱情，有效利用水资源；同时自动化智能化的控制避免了人工作业出现的浪费和失误现象，而且节省人力消耗，还有效的减少跑、冒、滴、漏对土地造成的污染，提高了棉花产量，确保了棉花生产持续稳定丰产丰收。

4 结语

农业是国民经济的基础，其重要性不言而喻。在我国现代化的实现过程中，农业现代化必不可少。大田农业生产是规模化、专业化、产业化的生产，是我国农业现代化的发展方向之一。大田农业生产与物联网的有效融合，形成了大田农业物联网系统，这个系统在我国农业现代化的进程中有着重要作用。系统的智能感知平台、无线传输平台、运维管理平台以及应用平台既互相独立又密切联系，一方面提高了大田农业的管理水平，另一方面实现了大田农业的生产现代化。除新疆之外，目前，大田农业物联网系统在全国各地有着广泛应用，如禹城农田智能灌溉系统、富岗果园墒情检测系统以及肥乡节水灌溉示范项目等。我们有理由相信，随着系统技术的进一步发展，国家惠农政策的进一步实施，农民素质的逐步提高，我国大田农业物联网系统必将更加完善，应用将更加广泛，必将有力促进我国农业现代化的早日实现。

参考文献

[1]黄松飞.山东寿光的物联网样板.通信世界，2009年第46期.

[2]孔晓波.物联网概念和演进路径.电信工程技术与标准化，2009年第12期.

[3]管继刚.物联网技术在智能农业中的应用.通信管理与技术，2010年第03期.

农业物联网建设研究 第4篇

1 影响物联网技术在农业信息化建设中的应用的几点重要因素

1.1 物联网技术应用的水平因素

在物联网技术应用于农业信息化建设中过程中, 会受到技术水平的限制和传统的农业信息管理理念的影响。具体来说, 在物联网技术应用于农业信息化建设的过程中, 虽然有的农业信息管理部门已经配备了相应的计算机设备应用物联网。但是, 农业信息管理人员仍然难以将计算机设备合理地利用起来, 只将这些设备用于日常的办公。在这样的背景下, 就需要农业信息管理人员通过提升自己的技术水平, 利用相应的计算机设备对信息化数据进行收集整理, 提升农业信息的管理水平和管理效率, 进而有效地发挥出物联网对于农业信息化建设的促进效用, 成为促进农业信息化建设的重要助力。随着农业信息化建设水平的进一步上升, 用户对于农业信息的要求也越来越高, 针对这样的情况, 如何改变传统的思维观念, 有效地开发出新型的农业信息管理技术, 已经成为农业信息化建设的重要问题之一。

1.2 物联网技术应用的认知因素

在物联网技术应用于农业信息化建设过程中, 还存在着农业信息管理领导对物联网应用的重视程度不够的问题, 其集中体现在农业信息管理部门并没有针对农业信息管理的信息化建设提供一套完整的管理体系, 对农业信息化建设的认识和重要性评估不到位。在实际的农业信息管理工作过程之中, 农业信息管理工作人员被传统的思维观念所笼罩, 只注重对农业信息的收集, 并不注重对农业信息的合理利用和分析, 难以充分发挥出农业信息的宝贵价值, 严重浪费了农业信息资源。

1.3 物联网技术应用的观念因素

物联网技术在农业信息化建设中的应用过程中, 农业信息收集管理人员只需要将农业信息资料收集进入相应的保管仓库之后就没有别的任务了。但是, 随着人民群众对信息的需求的逐步提升, 对于存储的信息的合理利用已经逐步超过了信息本身的价值。因此, 农业信息管理人员应当合理地改变自身的观念, 学会如何有效地利用物联网资源, 重视对物联网资源的获取。但是, 截至目前为止, 大部分的农业信息管理人员仍然难以意识到对物联网资源进行有效利用的重要性, 难以满足农业信息化建设的需求。

2 推动物联网技术在农业信息化建设中应用效果的策略

2.1 强化农业信息管理人员对物联网技术的应用意识

为了提升农业信息管理的信息化管理水平, 农业信息管理人员应当保持对物联网技术的重视和关注, 并在建设的过程之中勇于进取, 选择合理的物联网应用方法, 并紧随时代的步伐进行对尖端的物联网技术的应用和获取。与此同时, 农业信息管理人员还要提升自身的信息化管理水平, 掌握最新的科学技术管理方法, 并逐步掌握一定的计算机管理技术。除此之外, 农业信息管理人员还要改变原有的传统意识, 注重对农业信息的合理开发利用, 开阔自身的视野, 将最新的物联网技术引进到农业信息管理过程之中。

2.2 提升农业信息化建设的配置水平

在进行农业信息管理现代化建设的过程之中, 为了有效保证农业信息化的建设水平, 就需要在进行建设的过程之中, 加大对于农业信息建设资金投入力度, 并通过有效的方式加大对于农业信息化建设力度。与此同时, 由于农业信息化建设对于计算机硬件和计算机软件的要求很高, 这就要求对农业信息化建设的硬件和软件水平进行提升, 有效保证农业信息化建设水平。具体来说, 不仅要为农业信息化管理部门配备计算机设备, 还要配备扫描仪、光盘刻录机等设备, 充分满足农业信息化管理的需求。对于软件方面, 要选择完善的软件进行使用, 保证信息化管理的水平和效率。

2.3 引进物联网技术人才

为了充分保证农业信息化的建设水平, 还需要农业信息管理部门引进更多的物联网专业技术人才, 提升农业信息管理部门对物联网技术的应用水平。与此同时, 农业信息管理部门应当定时开展对员工的物联网技术的专业素质培训工作, 完善农业信息管理工作人员的知识结构, 提升农业信息管理工作者的信息化管理水平, 提升农业信息化建设的水平。

3 结论

综上所述, 伴随着信息科学技术的不断向前发展, 农业的信息化管理已经成为当今社会发展的最新趋势, 与此同时, 通过对物联网技术的有效运用, 可以有效提升农业的信息化建设水平。在这样的背景下, 实现农业信息化建设已经成为了农业信息管理的紧要任务。针对这样的情况, 农业信息管理工作者要勇于担负起农业信息化建设的责任, 不断优化设计农业信息化管理的设计方案, 提升农业信息管理的信息化水平。与此同时, 也要深刻地认识到实现农业信息化管理是一个漫长的过程, 在这个过程之中, 相关单位要牢牢抓住科学技术更新的契机, 将农业信息化建设真正地落到实处, 切实提升农业信息化管理水平。

参考文献

[1]毛凌.浅谈农业信息管理中存在的问题及对策[J].科教新报 (教育科研) , 2014 (3) :12-13.

[2]王芳, 汤明.农业科研单位农业信息管理信息化初探[J].现代农业科技, 2014 (4) :60-61.

[3]徐小莉.浅谈农业信息管理信息化建设的重要意义[J].赤峰学院学报 (自然科学版) , 2014 (3) :46-47.

农业物联网建设研究 第5篇

运用物联网的技术思想创新研究关键技术和解决方案，激发大学生的创新意识，重点培养大学生在物联网+领域发现问题、提出问题和解决问题的能力。

同时，为参加第二届全国农科学子创新创业大赛华东片区复赛遴选优秀项目团队。

现决定举办南京农业大学第二届农业物联网“双创”大赛。现就有关事宜通知如下：

一、比赛时间

4月至5月

二、参赛对象

南京农业大学所有在校本科生、研究生。以团队形式报名，每队3-5人(研究生不超过1人)，可跨学院组队参赛。

三、竞赛内容

赛事采用开放式命题的形式，各参赛队伍任选“创意技术类”或“创新应用类”，两类统一评比，可自主命题，可参考提供命题，但不限于参考内容。

大赛鼓励参赛作品题目及内容具有一定技术领先性和创新性，并具有作为产品转化的基因和要素，优先考虑能够引领行业关键技术进步，解决农业领域实际突出问题的优秀作品。

(一)农业物联网“创意技术类”

要求：参赛作品采用物联网智慧服务系统的关键技术，具有一定的创新性;提交成果需包括项目策划书以及实物或是接入实际系统验证的软件或硬件;研究领域主要包括但不限于：

1.虚拟农场模式系统

2.可移动智能终端

(二)农业物联网“创新应用类”

要求：研发可以演示的物联网创新应用系统一套;作品设计思路新颖、视角独特、有一定的实用价值;实现方案具有一定的技术含量，实际落实性强;应用系统要求基于网络提供服务，并具有一定的信息分析处理能力;应用范围主要包括但不限于：

1.智慧种植

2.农产品销售

3.农产品溯源

四、报名事项

线上报名：关注“农学家园”微信公众号

4月24日—29日期间填写报名表进行报名。

现场报名：4月27日—28日在玉兰路现场报名。

报名形式：以团队为单位报名，每队人数以三到五人为宜，也可个人报名，举办方会提供自行组队平台，可以跨学院组队参赛。

纸质报名表于4月29日20:00之前交到生科楼D1001电子版报名表发送至邮箱：11117306@njau.edu.cn，逾期不候。

五、奖项设置

大赛评选组委会根据最终得分，设一等奖两名，二等奖三名，三等奖五名，颁发荣誉证书。

赛程安排

4月底

赛前培训会

教学楼：地点

所有参赛团队：对象

对比赛进行讲解：内容

5月14日

初赛：作品提交

地点：生科楼D1001

评选形式：参赛团队以PDF形式提交方案策划书电子稿、纸质稿1份或实物，选拔优秀作品10份进入决赛。

5月18日左右

公布评选结果

5月29日

决赛：文字作品评审、作品展示和现场答辩

地点：图书馆报告厅

联系人：姚敏磊 025-84395327

李昕 17768108381

电子邮箱：11116317@njau.edu.cn

网址：nx.njau.edu.cn

微信公众号：农学家园(nongxuejiayuan)

农业物联网建设研究 第6篇

关键词：高新技术开发区；物联网；标准

Relying on the high-tech construction content networking industry system research

Deng yong hui

（school of business at the university of finance and public management in Harbin， Harbin， 150028）

Abstract： high-tech development zone is to point to in some knowledge intensive， technology intensive of large and medium-sized cities and coastal areas to set up the development of high and new technology industrial development zone. Content networking industry system is the main application information sensing equipment， connect any item and the Internet， in order to realize intelligent identification， location， tracking and monitoring and management of a network system. Due to the high and new technology development zone and the characteristics of content networking industry， relying on the high-tech construction content networking industry system has the feasibility and operability.

Key words： high and new technology development zone， Content networking； standard

物联网是继计算机、互联网之后信息产业的第三次浪潮，成为全球新一轮发展的主导力量之一。从各国发展水平来看，欧美相对比较成熟，日韩发展迅速，中国正在迎头赶上。2009年11月3日，温家宝总理提出了“感知中国”的概念；2010年，中国把包含物联网在内的新一代信息技术等七个重点产业，列入“国务院加快培育和发展的战略性新兴产业的决定”，同时纳入我国“十二五”重点发展战略及规划。为我国物联网的发展带来了新的机遇。目前，在中国大部分地区，物联网仅仅是个概念，真正的物联网应用还需要一段时间。那么，发展物联网，使智能技术与传统产业全面融合的切入点在哪里呢？

1. 高新区的涵义

高新区是指高新技术开发区。高新技术开发区是指我国在一些大中城市和沿海地区建立的，以知识密集和技术密集为基本特征，主要依靠国内的科技和经济实力，充分吸收和借鉴国外先进科技资源、资金和管理手段，通过实施高新技术产业的优惠政策和各项改革措施，实现软硬环境的局部优化，最大限度地把科技成果转化为现实生产力而建立起来的集中区域。它是中国经济和科技体制改革的重要成果，是符合中国国情的发展高新技术产业的有效途径。目前，高新技术的范围包括微电子科学和电子信息技术，空间科学和航空航天技术，材料科学和新材料技术，光电子科学和光机电一体化技术，生命科学和生物工程技术等十二个领域，并将随着国内外高新技术的不断发展而进行补充和修订。

2. 物联网产业体系的概念和特点

2.1物联网产业体系的概念

物联网（The Internet of things）是指通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

根据网舟咨询发布的《物联网分行业系列：2011中国物流行业物联网发展研究报告》显示，物联网的产业结构主要包括芯片与技术提供商、传感器与供应商、应用与软件提供商、系统集成商、网络提供商、运营及服务商、终端产品供应商、其他各感知产品提供商与用户等环节。

依据物联网的含义和物联网产业结构的内容，物联网产业体系就是通过传感器/芯片技术提供商、传感器与供应商、应用与软件提供商、系统集成商、网络提供商、运营及服务商、终端产品供应商、其他各感知产品提供商与用户等主体环节，应用射频识别（RFID）、红外感应器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种产业网络体系。

2.2 物联网产业体系的特点

2.2.1物联网的用户端是已知物体。物联网是人感知物、标识物的手段，除了有传感器网，还可以有二维码/一维码/RFID等。从目标特征上看，物联网探测的是已知物品。物联网通过信息传感设备，其用户端延伸和扩展到了物品与物品之间，从而实现对物体的控制，达到物和物信息互联，实现信息交换和通讯的目的。

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2.2.2物联网需要有固定的网络基础设施和中心节点。物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；从网络架构和协议上看，物联网需要有固定的网络基础设施和中心节点。强调多个事物通过中心结点实现互联。

2.2.3物联网产业链牵涉面广。物联网的产业链牵涉面很广，涉及终端制造商、模块厂商、通信设备商、行业信息化运营商、应用开发商、网络运营商、系统集成商、最终用户等诸多环节。由于物联网的用户端是已知物体，所以最终用户可以设计到各行各业的各种产品和服务。

3. 以高新区为依托建设物联网产业体系的可行性

物联网产业链的诸多环节构成的物联网产业体系是一个智力密集和科技密集的体系；而中国高新技术产业开发区以智力密集和开放环境条件为依托，发挥着为产业的集聚升级提供空间、节省交易费用等功能，是多数芯片技术提供商、传感器与供应商、应用与软件提供商、系统集成商、网络提供商、运营及服务商创新创业的环境载体，是科技创新和产业化发展的重要基地，在区域经济发展中发挥辐射和带动作用。

物联网是一个多设备、多网络、多应用、互联互通、互相融合的一个大网，相关的接口、通信协议都需要有统一标准来指引。但是，由于各行业应用特点及用户需求不同，需要分期分批逐步发展物联网应用建设。而中国高新技术产业主体是最有意愿和能力参与信息产业第三次浪潮的群体，具有科技资源优势、经济资金优势、人力资本优势、产业集聚优势和政策管理优势，能够体现网络经济效应，是 “拥有者获得”理论的先行实践者。能够通过实施局部优化物联网产业链的各环节的软硬环境，最大限度地把科技成果转化为现实生产力。

4. 以高新区为依托建设物联网产业体系的可操作性

作为一个涉及到各行各业的应用型技术，物联网技术在通信、IT、电力、安防、物流交通、金融等相关产业的局部结合应用受到了广泛关注，并产生了局部的成效。但是市场也清醒的认识到，中国多数物联网企业目前还属于独立开发运作阶段。因此，应该从更有能力的高新技术的范围建立基础标准和行业标准，即把高新区作为实现物联网产业化的突破点，在高新技术范围内的不同行业建立物联网的共性平台和应用子集，通过项目承接、资本运作、战略联盟和品牌塑造等途径进行重点培育，鼓励和扶持比较优势明显的高新技术物联网企业做强、做大，再通过这些龙头企业、骨干企业带动其他企业的发展，解决应用条线分割问题。为物联网产业体系跨产业、跨地域合作的长远发展铺平道路。

参考文献：

1．关勇.物联网行业发展分析[D]. 2010，北京邮电大学：工商管理

2．曹天鹏.2012-06-27 15：00：27[EB/OL] 来源： C114中国通信网.

http：//tech.hexun.com/2012-06-27/142890641.html

3．王刚. 工信部发布《物联网“十二五”发展规划》[J]，物联网技术.2012（3）：15-18

作者简介：邓永辉（1973-），女，黑龙江青冈人，讲师，从事劳动经济学、产业经济学等方面的研究。

农业物联网建设研究 第7篇

近年来, 党中央、国务院高度重视农业农村信息化工作, 自2005年起, 中央1号文件对农业农村信息化工作持续关注。山西省紧紧围绕中央文件精神, 加快推进农村信息化基础设施和重点涉农信息化项目建设, 建立健全农村信息化服务体系, 促进了农业发展、农村进步和农民增收, 通过不断的努力, 农业农村信息化建设工作取得了初步成效。

信息化与现代农业的有机结合, 对农业产业而言, 可以说是一场意义重大的变革:一部手机, 搞定大棚蔬菜种植;一点鼠标, 农技知识随时浏览;一个电话, 农产品交易轻松实现……山西电信致力于智能化农业的应用, 力求将最前沿的信息技术运用于延续了几千年的农业劳动生产中, 推动山西农业的健康快速高效发展。

传统农业转型的催化剂

据统计, 目前我国人口约13.9亿, 其中半数左右的人口居住在农村地区, 对信息化尤其是智能农业应用的需求巨大。国家工信部电信研究院专家表示, 通过智能农业的应用, 可以缩小城市与农村、发达地区与发展中地区之间的差别, 有利于社会和经济的均衡化发展。同时, 还可实现传统农业向现代化农业的转变, 有效提高农业综合生产能力, 强化农产品质量安全管理, 提高农产品质量安全水平, 提高农业产业化程度。

与此同时, 网上农技站的建立, 使当地农民足不出户就能通过互联网获取相关的农业咨询、农产品交易、生产资料交易、专家咨询、农村用工、农民娱乐等服务。农户不但可以就关心的问题进行在线咨询, 及时获取专家和其他企业的回答, 还可以依托新视通、网络视讯、电话收音机以及宽带、短信等载体进行直播收听及收看, 随时随地得到专家的远程指导和诊断。

山西省现有3 420万人口, 其中农业人口约2 100万, 占有三分之一的比例。这部分人口关注农业技术与农产品销售渠道, 而他们在一定程度上存在着信息闭塞、技术落后、产品滞销等问题。山西电信通过大力发展农村通信, 改善基础设施和环境, 缩小和消除信息鸿沟, 有效促进了地区之间、城乡之间的经济和社会的协调发展。在满足农村基本语音业务通信需求的同时, 山西电信致力于持续、全面提升农村信息化的水平, 实施了“农科通”、“信息田园”等一系列业务工程, 率先全面启动信息化新农村建设, 使信息技术进步的成果真正惠及广大农村、农户。

智能化农业推动的航向标

民以食为天, 粮食储备是涉及一个地区安定团结的重要因素, 而粮食的储备质量更是重中之重。在粮食储备过程中, 粮库内的温度、湿度异常都会导致大米因温度过高或过低产生霉变, 这就需要做到精确化的监控管理。智能粮仓通过电信CDMA无线技术、传感设备及时、准确、快速地反映粮堆温度、水分、磷化氢气体和虫害的变化情况, 将粮仓内的各项指标传输到远程平台, 实现了粮情的巡测、选测、存储、检索、分析、处理, 省时省力, 为粮食的安全储藏和远程管理发挥了积极的作用。

在智能农业的应用中, 大量的传感器节点构成了一张张功能各异的监控网络, 通过各种传感器采集信息, 可以帮助农民及时发现问题, 并且准确地捕捉发生问题的位置。如此一来, 农业生产逐渐从以人力为中心、依赖于孤立机械的生产模式转向以信息和软件为中心的生产模式, 从而大量使用各种自动化、智能化、远程控制的生产设备, 促进了农业发展方式的转变。

智能农业的好处是显而易见的。与传统方式相比, 远程自动化监测控制, 有效地降低了农民的劳动强度。据不完全统计, 引入中国电信智能化应用后, 每年每亩地的劳动力投入将减少10个工作日, 农民将逐步走上“体面种田、快乐生活”之路。

智能农业带动了农村经济的多元化发展, 农产品加工、现代农业营销、生态观光等各个方面均将产生革命性的变化。实践证明, 物联网等前沿技术的应用和推广, 实现了农业生产经营的信息化、自动化、精准化、智能化。智能农业的应用, 在引领现代农业驶入信息高速公路的进程中, 正显现出举足轻重的作用。

绿色农业发展的助跑者

相关数据显示, 农业灌溉是我国的用水大户, 其用水量约占总用水量的70%。但长期以来, 由于技术、管理水平落后, 导致灌溉用水浪费十分严重, 农业灌溉用水的利用率仅40%。如果根据监测土壤墒情信息, 实时控制灌溉时机和水量, 可以有效提高用水效率。而人工定时测量墒情, 不但耗费大量人力, 而且做不到实时监控。

山西电信智能农业应用结合3G技术和物联网的应用, 使农业种植中的监控管理不再受时空局限, 根据大棚或其他种植区微传感器采集的详实数据, 点击手机屏幕便可以有针对性地遥控节水灌溉、施肥、二氧化碳、水泵、风机等田间设施。此外, 山西电信还通过应用3G技术和网络实现了对节水灌溉及圩区排涝的实时远程监控。

根据规划, 山西电信智能农业应用中的管理平台分为精准农业生产管理系统、农产品质量溯源系统、农业专家服务系统、农产品网上交易平台、农业信息推送系统、农业信息共享系统、农产品物流配送系统等七大系统。未来, 围绕系统建立起来的“绿色产业链”将让现代农业朝着绿色可持续的方向迈进。

总体而言, 从早年的“村通工程”, 到后来的信息下乡, 再到当下各地方兴未艾的物联网下乡, 一直以来, 以中国电信为代表的通信运营企业都是发展农业信息化的先锋和主力军。智能农业应用解决方案是中国电信物联网下乡的具体体现。虽然目前农业物联网的规模化发展还需要克服许多技术和产业化难题, 但是中国电信已经迈出了可贵的一步。

基于物联网的智慧农业系统研究 第8篇

关键词：物联网,智慧农业,Zigbee,传感器

农业种植中, 为了防治病虫害和追求产量, 过量使用、滥用农药和化肥已成为不争的事实, 同时随着全球变暖, 各种极端气象条件频发, 使脆弱的农业更加雪上加霜。中国农业需要变革, 变革要从源头抓起。将物联网技术应用在农业中, 可以实现智能化识别、定位、追踪、监控和管理, 是智慧农业和精细化生产、管理、决策的技术支撑, 是发展“智慧农业”的核心。

一、中国农业发展现状

我国人均耕地面积和人均水资源只有世界平均水平的30%和25%, 且现有耕地中2/3是中低产田, 农田灌溉水的有效利用率只有30%~40% (发达国家已达50%~70%) 。化肥、农药等生产资料投入水平高且利用率低, 并导致了农业生态环境污染和破坏, 土壤沙化、碱化、盐渍化严重, 耕地单位面积产量与世界粮食高产国家相比甚至要低一半以上, 21世纪我国人口增长和土地资源减少的矛盾不可逆转。我国农业信息技术经过多年的研究, 有一定基础, 但与目前应用需求差距很大, 在生产过程科学管理、农产品质量安全与溯源、农业远程技术服务, 农民远程培训等方面的研究刚刚起步;农业种植结构的调整, 养殖业以及其他相关产业迅速发展, 用于优质生产和标准化养殖的智能管理信息系统刚开始起步;面向农村快捷的网络接入服务和低成本智能化信息接入终端问题仍未取得重要突破。

二、中国物联网发展现状

物联网技术涵盖范围极广, 包括具备“内在智能”的传感器、移动终端、智能电网、工业系统、楼控系统、家庭智能设施、视频监控系统等、和“外在使能” (Enabled) 的, 如贴上RFID、条形码标签的各种资产、携带无线终端的个人与车辆等等“智能化物件或动物”或“智能尘埃”, 通过各种无线和/或有线的长距离和/或短距离通讯网络实现互联互通 (M2M) 、应用大集成 (Grand Integration) 、以及基于云计算的SaaS营运等模式, 在内网 (Intranet) 、专网 (Extranet) 、和/或互联网 (Internet) 环境下, 采用适当的信息安全保障机制, 提供安全可控乃至个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、预案管理、远程控制、安全防范、远程维保、在线升级、统计报表、决策支持、领导桌面等管理和服务功能, 实现对“万物”的“高效、节能、安全、环保”的“管、控、营”一体化。

物联网相关技术在中国已经广泛应用于交通、物流、工业、农业、医疗、卫生、安防、家居、旅游、军事等二十多个领域, 在未来3年内中国物联网产业将在智能电网、智能家居、智慧城市、智慧医疗、车用传感器等领域率先普及, 预计将实现三万亿的总产值。

三、物联网在农业中的应用

在大棚控制系统中, 物联网系统的温度传感器、湿度传感器、PH值传感器、光传感器、离子传感器、生物传感器、CO2传感器等设备, 监测环境中的温度、相对湿度、PH值、光照强度、土壤养分、CO2浓度等物理量参数, 并通过基于Zigbee网络协议的无线设备将参数传送到标准网关设备, 标准网关通过GSM、CDMA或者以太网将数据发送到服务器中进行分析控制, 通过各种仪器仪表实时显示或作为自动控制的参变量参与到自动控制中, 保证农作物有一个良好的、适宜的生长环境。远程控制的实现使技术人员在办公室就能对多个大棚的环境进行检测控制。采用无线网络传递测量得到的农作物的各种参数, 可以为精准调控提供科学依据, 达到增产、改善品质、调节生长周期、提高经济效益的目的。

下一步的目标是一方面加入更多不同种类的传感器采集数据并加大采集频率, 另一方面在云平台侧建立更多的数学模型, 摸清不同地区、不同季节、不同农作物的最佳养殖规律, 达到最优化品质、最优化质量的产品, 并建立突然预案应对突发天气情况和其他一些突然情况对农作物生长的影响。

四、小结

与传统农业不能适应农业持续发展的需要相比, 智慧农业可以实现高效利用各类农业资源和改善环境这一可持续发展目标, 不但可以最大限度提高农业生产力, 而且是实现优质、高产、低耗和环保的可持续发展农业的有效途径。

参考文献

[1]黄桂田.《物联网蓝皮书:中国物联网发展报告 (2012~2013) 》社会科学文献出版社2013

[2]徐勇军.《物联网关键技术》电子工业出版社2012

物联网在农业中的应用研究 第9篇

1 物联网概述

1.1 物联网的产生及概念

2009年以来, 物联网的相关概念大量在人们的视野中出现, 然而早在1999年, 物联网的概念就已经被提出来。物联网是以感知为目的, 实现人与人、人与物、物与物全面互联的网络。其突出的特征是通过传感器等方式获取物理世界的各种信息, 结合互联网、移动通信网等进行信息的传送与交互, 采用智能计算技术对信息进行分析处理, 从而提升对物质世界的感知能力, 实现智能化的决策和控制。物联网就是把新一代IT技术充分运用在各行各业之中, 具体地说, 就是把感应器嵌入或装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中, 然后将物联网与现有的互联网整合起来, 实现人类社会与物理系统的整合, 使人类可以更加精细和动态的管理生产和生活, 达到“智慧”状态, 改善人与自然之间的关系, 提高资源利用率和生产力水平。

1.2 物联网的基本原理

从技术构架上来看, 物联网的结构可分为三层:感知层、网络层和应用层。感知层由各类传感器以及传感器网关构成, 感知层的作用相当于人的眼耳鼻喉和皮肤等神经末梢, 其主要功能是识别物体、采集信息, 它是物联网识别物体、采集信息的来源;网络层由各种私有网络、互联网、有线和无线通信网、网络管理系统和云计算平台等组成, 相当于人的神经中枢和大脑, 负责传递和处理感知层获取的信息;应用层是物联网和用户 (包括人、组织和其他系统) 的接口, 它与行业需求相结合, 实现物联网的智能应用。

1.3 物联网主要应用领域

目前我国物联网的主要应用领域是现代物流领域、城市管理领域、智能交通系统及物联网农业。利用物联网技术来推动物流信息技术的应用和标准体系的建设, 能够极大的降低物流成本。在“智慧地球”和“数字城市”的理念指导下, 在物联网和3S等关键技术的支撑下, 可以将城市管理中分散、独立的图像采集点进行联网, 实现实时远程监控、传输、存储和管理等。物联网在智能交通领域的应用则主要包括公交行业无线视频监控平台、智能公交站台、电子票务、车管专家和公交手机一卡通5种业务。

物联网在农业上的应用可以有效地解决现阶段我国农业生产效率低和频繁出现的食品安全问题, 主要体现在远程控制与实时采集两方面。“智能农业”可以通过无线信号收发模块传输数据, 实现对大棚温湿度的远程控制, 如自动开启或者关闭指定设备, 调节温湿度等环境条件。还可实时采集光照、土壤温度、CO2浓度等环境参数, 随时进行处理, 为农业综合生态信息自动监测、环境自动控制和智能化管理提供科学依据。另外还可以运用成熟的物联网传感技术, 在生态农业基地与消费者之间搭建一个网络销售平台, 使消费者通过实时的网络视频了解农副产品种植全过程, 从而达到对农产品的放心使用。

2 物联网农业的特色优势及发展趋势

传统农业中浇水、施肥、打药, 农民全凭经验、靠感觉。而设施农业生产基地却表现出另一番景象:瓜果蔬菜该不该浇水、施肥、打药, 怎样保持精确的浓度、温度、湿度、光照、二氧化碳浓度, 如何实行按需供给, 一系列作物在不同生长周期曾被“模糊”处理的问题, 都有信息化智能监控系统实时定量“精确”把关, 农民只需按动开关, 做出选择, 或者完全听“指令”就能够种好菜、养好花……物联网农业展现出非凡的特色和优势。

2.1 物联网能够达到农业精细化管理

喜湿植物不能长期忍受5℃以下的低温, 10℃以下停止生长, 如黄瓜、西葫芦, 茄果类, 菜豆等, 耐热蔬菜生长温度要求在20~30℃, 要求昼夜温差不低于10℃。国内现在温室的种植方式是粗放型种植, 而国外倡导精细化农业种植:不仅节约成本, 还能保证果蔬可以在最适宜的环境下生长, 实现增产增收。物联网农业的一大特色之一就是农户及管理人员可以通过环境监测设备, 进行环境数据的精确控制, 从而达到农业的精细化管理。

2.2 物联网对农业科学领域的贡献

多通道采集器和控制器通过GPRS直接和远端服务器相连, 实现和远端数据的双向通讯。采集器和控制器之间也可通过移动网关直接通讯, 控制器直接根据采集节点发送的环境参数控制现场设备的开启和关闭。物联网还可以在农业资源管理, 如农用土地资源、水资源、生产资料;农业生态环境管理, 如土壤、大气、水质、气象、灾害;生产过程管理, 如农田精耕细作、设施农业、健康养殖;农产品与食品安全, 如产地环境、产后、贮藏加工、物流运输、供应链可追溯系统;农业装备与设施, 如工况监测、远程诊断、服务调度等农业科学领域发挥巨大的作用和优势。

2.3 智能温室能够读懂植物“心声”

农业自动化已不再是新鲜事, 但是通过物联网技术读懂植物的“心声”, 是物联网农业的创新特色之一。自动化主要是以机械代替人工。比如, 某片花园设置好程序, 每天上午10点自动浇水, 即使这天下大雨, 空气湿度很大, 根本不需要浇水, 程序也依然会启动。而目前生态基地采用的“智能温室”系统, 则是根据植物的需求来浇水、施肥。我们通过传感器, 可以实时采集室内的空气温湿度、土壤温湿度、二氧化碳浓度、光照强度、气压以及风速风向等。无线传感节点装置负责将采集到的信息上传到互联网。我们可以在任何电脑或者手机上登录这个网站, 装置了客户端后, 就能看到基地的植物生长状况, 各阶段实时、动态的数据都一览无遗。这套系统记录的数据和专家系统对接后, 还将形成植物生长最优的栽培管理系统, 它会自动调节温室的各项设备, 使温度、湿度、光照等保持在最佳范围。

2.4 物联网实现“智慧化农业”管理

农业生产智能管理系统有以下功能模块:实时传感数据采集模块, 智能分析模块, 联动控制模块、质量监控模块等。实时传感数据采集模块能实现实时数据采集和历史数据存储, 能够摸索出农作物生长对温、湿、光、封的需求规律, 提供精准的实验数据;智能分析模块和联动控制模块能够及时精确地满足农作物生长对环境各项指标的要求, 比如通过光照和温度的智能分析和精确干预, 能够使植物, 特别是名贵花卉的花期完全遵循人工调节;质量监控模块通过3G摄像头远程监测大棚内部农作物长势, 使用无线传感器网络实时采集大棚内部温湿度和光照数据、土壤水分, 通过3G无线网络远程控制大棚内部设备, 使用无线通讯, 实时显示播报生态区的动态。另外, 还可以产品追溯码为信息传递工具, 以产品追溯标签为表现形式, 以查询统为服务手段, 实现农产品从生产基地到零售市场的全过程质量监管。

3 物联网在农业中应用的问题

3.1 信号的干扰

随着物联网的发展, 越来越多的组织和个人应用物联网进行管理, 对物联网的依赖越来越大, 那么如果物联网中相关信号被干扰, 对个人及相关机构的信息安全会造成威胁。如果安置物品上的传感设备信号受到恶意干扰, 很容易造成重要物品损失, 重要信息被篡改甚至丢失。在装有RFID等装置的机构中, 虽然对信息的监控有很大帮助, 但也给不法分子提供了窃取信息的途径和机会。他们可以通过信号干扰, 窃取、篡改机构中的重要文件, 给物联网用户造成重大损失。

3.2 恶意的入侵

物联网是建立在互联网基础上的, 对互联网的依赖性很高, 在互联网中存在的危害信息安全的因素在一定程度上也会造成对物联网的危害。病毒攻击、黑客入侵、非法授权访问均会对互联网用户造成损害, 在物联网环境中互联网上传播的病毒、黑客、恶意软件如果绕过了相关安全技术的防范, 对物联网的授权管理进行恶意操作, 掌握和控制他人的物品, 就会造成对物品的侵害, 进而对用户隐私权造成侵犯。

3.3 通讯的安全

目前3G手机正在不断的推广, 如果将物联网与3G手机智能结合起来, 将会极大改变管理人员传统的工作方式。但是3G手机的安全问题会直接影响到物联网的安全性。一方面, 3G手机就像计算机一样存在各种各样的漏洞, 而通过漏洞方式感染的病毒将成为影响物联网安全的潜在因素。黑客们很有可能通过3G手机, 利用一些漏洞或后门程序窃取物联网中的相关信息, 侵犯物联网用户的正当利益。另一方面, 3G手机的易携带性很可能造成手机丢失, 从而造成用户信息泄漏或丢失。

3.4 技术的问题

目前我国物联网的研发机构相对偏少, 缺乏专业人才和研究团队。在物联网技术方面的专业人才比较匮乏, 农民的现场操作缺乏专业人士的指导。信号干扰、恶意入侵、通讯安全等问题都说明物联网在农业应用中明显缺乏专业人员和专业技术的指导, 缺乏相关的安全技术措施和对物联网防范技术的攻关, 而目前最缺乏的是研究与互联网同步发展的物联网安全手段的专业性人才, 造成物联网发展技术水平偏低, 这已经严重阻碍了物联网农业的发展。

4 物联网促进农业发展的对策和建议

4.1 掌握核心技术, 防止受制于人

物联网作为国家战略型新兴产业, 如果不掌握关键的核心技术, 就不能形成产业核心竞争力, 在未来的国际竞争中就会处于不利的地位。正如温家宝总理在十一届全国人大三次会议政府工作报告中指出的:“发展战略性新兴产业, 抢占经济科技制高点, 决定国家的未来。而抢占物联网技术与产业制高点的关键是掌握物联网核心技术。避免将中国变成信息技术强国的产品市场, 防止受制于人。”

4.2 统一规划, 分步推进

物联网不是科技猜想, 而是又一场科技革命。物联网使物品和服务功能都发生了质的飞跃, 由此形成了基于这些功能的新兴产业。而这些产业具有很大的交叉性, 但又分别归不同的部门管理, 各部门都有各自的利益, 因此在物联网产业化过程中必须克服各自为政, 统一规划, 分步推进, 加强各行业主管部门的协调与互动。物联网农业需要信息高速的建立, 移动互联网的高速发展以及固话宽带的普及, 这些都是物联网农业海量信息传输交互的基础。只有依靠网络技术, 物联网农业才能将产业链上各要素进行深度重组。

4.3 应用驱动, 示范引领

目前物联网在我国还处在初级的产业启动期, 还谈不上大规模的产业化推广。因此, 我们可以选择一些物联网技术应用比较成熟的领域作为示范点, 进行各种关键技术的研发与应用示范, 以典型的应用工程引领产业的发展, 解决行业应用领域的技术创新和流程优化问题, 从而带动整个相关产业的持续健康发展。发展物联网农业必须以示范点带动全面发展, 在示范点建立标准的物联网农业运作模式及管理规范, 然后以点带面, 向全国推广。

4.4 标准先行, 保障利益

标准化对物联网技术的大规模应用是非常重要的, 标准化是新兴产业必经的一个阶段。标准化的工作如果不能形成, 那么整个产业的发展会受到很大的限制。发展物联网农业, 标准化问题是一个基本保障。我们要高度重视物联网农业标准体系的建设工作, 加强组织协调, 统一部署、明确方向、突出重点、分工合作、分步实施, 稳步推进物联网农业标准的制定和推广应用。

4.5 重视安全, 健康运行

物联网农业的发展不仅仅是技术问题, 还涉及安全、规划、基础建设、管理等各个方面的问题, 这需要政府层面出台相应的政策、法规。安全和隐私是物联网农业面临的最大挑战和瓶颈, 因此需要下大力气研究适用于物联网农业的网络安全体系和安全技术, 要做到任何时间任何地点都能够获取所要知道的任何信息, 同时又要保证隐私信息不被泄露, 实现隐私信息对未授权访问者的屏蔽, 预防隐私信息遭到窃取和攻 (下转P29) (上接P43) 击, 防止个人信息、业务信息和财产丢失或被他人盗用, 这是当前必须解决的难题。

摘要：物联网是继计算机、因特网和移动通信网之后发展起来的一门新技术, 是全球信息化发展的新阶段, 将物联网应用于农牧业生产、加工、运输及销售过程中, 会给农业的发展带来革命性的变化。通过对物联网的基本概念、原理的阐述, 分析物联网在当今农业中的具体应用, 以及物联网给农业发展带来的巨大变化, 并对未来物联网农业发展前景进行预测, 提出促进物联网农业健康快速发展的对策与建议。

关键词：物联网,农业,应用

参考文献

[1]李晓, 促进我国物联网产业发展的探讨[J].中国科技投资, 2010 (06) .

[2]郭苑、张顺颐、孙雁飞, 物联网关键技术及有待解决的问题研究[J].计算机技术与发展, 2010 (11) .

[3]沈吉锋、王晓、张永志、陈芬, 我国物联网发展状况及对策分析[J].硅谷, 2010 (13) .

[4]乔晓军、张馨, 无线传感器网络在农业中的应用[J].农业工程学报, 2005 (S2) .

农业物联网系统架构研究与应用探索 第10篇

1 物联网特征

物联网具有三个特征:一是全面感知。即可利用射频识别RFID (Radio Frequency Identification, 又称电子标签、无线射频识别技术) , 传感器、二维码等随时随地获取物体的信息——感知数据的感知层。二是可靠传递。通过各种电信网络与互联网融合, 将物体的信息实时准确地传递出去——数据传输的网络层。三是智能处理。利用云计算、模糊识别等各种智能计算技术, 对海量数据和信息进行分析和处理, 对物体实施智能化控制——针对各种应用的应用层。这是物联网最终的关键环节, 只有经过对海量的数据信息进行智能的处理、分析、应用, 才能实现物联网数据本身的现实价值。

物联网在相当长的时期内, 都将是面对某项具体应用而存在的。物联网的创新、普及和应用, 将是以具体的应用解决方案的整合创新为动力的。农业物联网是物联网应用的重点领域之一, 是实现农业生产、经营、服务、管理、决策智能化的新一代信息技术。物联网技术在农业领域的应用包括农业资源管理、农业生态环境管理、生产过程管理、农产品与食品安全、农业装备与设施管理等。充分体现了农机与农艺融合、农机化与信息化融合, 技术装备化、过程科学化、方式集约化、管理现代化的特点。有利于促进农业生产方式逐渐由经验型、定性化向知识型、定量化转变, 农业生产管理方式由粗放式转向精细化, 提高农业资源利用率和劳动生产率。

2 农业物联网系统架构研究

无锡市作为“感知中国中心”, 汇集了600多家物联网企业, 其中以江苏省现代物理农业技术与装备创新中心为代表的农业与装备物联网研发单位, 针对高效设施农业园区的实际需求, 从提高农业资源利用率, 实现农业生产、农产品加工和流通过程以及农业生态环境监测、调控与安全监管角度出发, 系统、科学地研究并完成了包括种植 (养殖) 计划、种植 (养殖) 监控、病虫害预警预报防治、视频监控、采摘控制、收购控制、加工控制、流通控制、销售及溯源十大管理系统的架构与建设 (见图1) 。

2.1 种植 (养殖) 计划系统

一直以来, 从国家到地方, 对农业生产均缺乏健全的预警机制, 使得市场信息捕捉滞后, 预警与监控缺乏灵敏度, 政府指导调控困难, 农民和企业盲目地生产, 导致农产品供求失衡现象频频出现, 市场价格波动大。同时, 由于产业链利益分配不均, 种植 (养殖) 户亏损, 中间商盈利, 造成种植户的生产积极性下降, 对农业长远、健康的发展产生不利影响。以植物生物学特性和土壤、水质特性为基础的种植 (养殖) 计划系统通过及时获取市场信息、预测市场动态变化, 安排下一季度的生产。预计该系统成功应用后将有效提升农业产业化生产管理的组织度、与市场的对接度, 降低生产资料成本, 从而提高企业经济效益;同时, 增加政府宏观调控、技术指导的灵敏性。

2.2 种植 (养殖) 监管及病虫害预警预报防治系统

农作物生长过程中, 光照、水分、温度、湿度、土壤酸碱性、二氧化碳等生态环境因子起着综合作用, 任何一环境因子的改变都可能对作物生长产生影响, 且不同作物生长对环境因子的要求存在差异。同样, 水产养殖和动物养殖过程中, 其水质包括水体含氧溶氧含氮量、气候条件等因子的改变也会影响动物的生长。而病虫害一直是困扰设施栽培的一大难题, 其爆发条件由植物、病原菌以及环境因子三大要素共同作用决定, 当前两个因素满足时, 温湿度等任一环境因子的改变, 都可能引起病原菌的大量繁殖。当前高效农业生产大多以园区设施生产为主, 如设施蔬菜生产, 其环境的相对封闭性, 温室大棚内环境温度、湿度等通常高于外界, 为病虫害繁殖提供了良好的条件。种植环境监管系统与病虫害预警预报系统以及农业机械如喷滴灌、二氧化碳发生器、控温控湿设备、植保机等的结合使用, 养殖环境监控系统与畜禽养殖大棚控温控湿、水产养殖增氧投饵等机械配合使用, 可切实降低企业生产资料成本的投入, 降低劳动消耗成本, 提高生产安全性。

2.3 采摘控制系统

一般来说, 农业园区种植或养殖面积远超传统农户种植养殖面积, 且传统的农业生产主要是根据人工观察与经验来决定农作物采收时间, 这种方式往往错过最佳采收时间, 降低农产品商品价值, 影响企业经济效益。设置物联网采收控制系统, 可通过设定的采收时间和轮询 (依次询问检测器) , 自动预报农作物采收期, 预测该系统的应用将显著提高其商品价值, 降低劳动消耗成本, 提高企业规模化生产管理能力。

2.4 加工控制系统

目前, 国内农产品企业大多采用半人工半机器进行农作物和养殖产品加工, 人工占主要地位。由于工人加工水平良莠不齐, 加之加工环境无保障, 使得产品品质无保障, 且很可能出现微生物污染。设立加工控制系统, 可通过对清洗、保鲜、干燥等自动化生产技术的控制, 减少人工直接加工, 避免人为污染, 统一生产加工技术, 有效提高生产效率, 降低劳动消耗。

2.5 收购、流通控制及销售控制系统

针对农产品产后商品化过程中所涉及的收购、流通、销售等环节的需求以及市场信息获取, 构建出收购控制系统、流通控制系统以及销售系统, 以获取各环节农产品价格变动以及市场供求等信息;同时实现对农产品各环节的跟踪, 确保农产品流通过程中的安全。

2.6 视频监控系统

将视频监控系统与种植养殖监管、病虫害预警预报防治、加工控制等系统结合, 实现对农业生产、加工、流通环节的可视化跟踪, 方便技术人员观察并及时采取有效措施, 确保生产、加工、流通的顺利进行。

2.7 溯源系统

农产品化肥、农药等的残留量超标事件时有发生, 部分唯利是图的不良分子违禁使用激素、药物等, 是制约我国农业国际竞争力的首要因素, 也是造成农产品市场价格波动大、市场紊乱的主要因素之一。溯源信息服务平台的建立, 其信息采集覆盖动植物种子采购、播种 (养殖) 、施肥用药、收获、加工、运输、进入超市等各个环节;同时, 还可适时引入与方便第三方监管, 强化对农产品生产过程的质量管理, 配合有效的法律法规, 为实现农产品各个生产环节安全性的可查询和从餐桌到产地的可追溯提供了便利。

3 实践应用和发展前景

农业生产物联网技术十大管理系统架构与建设, 切合了农业生产实际需求, 串起了农业从生产到加工甚至到销售的全过程, 提高了劳动生产率, 推进了农业生产产业化与现代化进程, 也起到了农业增效农民增收的作用。

2010年以来, 该系统分别选点应用于无锡、苏州等地的设施蔬菜、水产养殖和茶园种植等生产, 取得显著效果。

3.1 在设施蔬菜生产中的应用及效果

在无锡益家康生态农业有限公司的设施蔬菜大棚成功应用种植监控、病虫害预警预报防治、视频监控等系统, 其种植监管系统通过传感器, 采集每个设施大棚内的空气、土壤生态环境因子等信息, 上传至数据库进行参数分析、数据存储。针对不同蔬菜和自然环境日变化规律, 按照事先设置的参数, 系统可自动开启相应的子系统与喷滴灌、二氧化碳等装置, 实时进行调控。病虫害预警预报系统通过实时全程监控、记录棚内植株表面动态, 一旦发现病虫害, 即采集图像, 然后由相关技术人员指导, 采取相应措施, 利用自动喷滴灌水肥药自动控制系统或植保机进行除虫。视频监控系统记录每个棚内的蔬菜生长状况, 对蔬菜叶、茎等表面进行实时监测。技术人员通过视频监控系统掌握每个棚里的蔬菜生长动态变化, 方便决策和采取相应措施。

种植监控、病虫害预警预报防治、视频监控等系统在益家康等园区的实践显示, 在大规模农业园区生产过程中, 各系统与作物栽培技术的巧妙结合不仅提高农业生产效率, 提高农产品产量与品质, 而且切实降低企业的生产资料、劳动消耗成本, 提高企业生产管理能力。统计结果显示, 2012年, 益家康融入物联网技术的设施蔬菜大棚每667 hm2平均产值较传统设施生产增加二成左右, 技术应用受到公司青睐。

3.2 在水产养殖中的应用及效果

在苏州吴江水产养殖有限公司长漾湖生态养殖基地成功应用的养殖监控系统、视频监控系统, 通过水体p H值、溶氧量、温度等传感器采集水体环境数据, 上传至数据库进行分析、存储。基于不同品种水生动物的生理特性及对生长环境的需求, 合理设置养殖监控系统各项指标参数;当测定的相关指标参数超出临界值时, 系统即自动开启相应的子系统与增氧机等装置。与此同时, 该系统可有效地存储增氧机等设备的运行记录。此外, 技术人员可通过视频监控系统了解任一时刻水面及周围环境的动态。

该系统与水产养殖技术的结合, 有效地提高养殖密度, 保护鱼种质资源, 减少鱼、虾等的死亡率;同时降低劳动成本消耗, 增加产量, 切实提高企业经济效益及管理能力。据了解, 2012年该企业单位面积养殖密度平均增加六成左右, 平均产值增加四成多。

3.3 在茶园中的应用与效果

在无锡市茶叶品种研究所茶叶种植基地投运的物联网智能控制管理系统, 通过地域气象站数据与茶园防霜机的联动, 有效防止早春霜冻灾害的发生, 还帮助企业开发出有自主知识产权的新工艺、新技术、新产品, 实现产业及产品升级, 不仅有效提高经济效益, 还有利于茶园生产技术日趋完善, 实施标准化种植、生产要求, 严格控制投入品的使用, 从而保证茶园生态系统的良性循环。

总之, 农业物联网技术的研究与应用, 是农业生产方式的一次重大变革。物联网技术与农机技术、农艺技术、食品加工技术有机结合, 广泛应用于农业“生产-加工-流通-销售”各环节, 可解决农业生产的分散性、封闭性、滞后性, 促进精准农业发展和农业信息化, 真正形成农业产业化, 增强农业综合竞争力;可切实有效提高农业企业生产管理能力、效率与经济效益;还方便政府安全监管, 营造健康良好的生态环境。其发展前景广阔。

摘要：本文着重就物联网技术在系统平台架构和综合应用方面进行理论研究与初步实践探讨, 并提出该技术的发展前景。

物联网在智慧城市建设中的角色研究 第11篇

【摘 要】随着现代通信技术、物联网技术的不断发展。物联网的发展成为智慧城市发展的催化剂，本文以济南市智慧城市发展为例，在智慧城市发展现状的基础上，对物联网在智慧城市建设中的角色进行研究，以期为物联网在智慧城市发展中起到更好的作用提供理论依据。

【关键词】智慧城市；物联网；角色

1.智慧城市发展现状

随着现代科技的飞速发展，智慧城市已成为全球城市发展的战略首择。目前国内外智慧城市的发展建设处于发展探索阶段，但是不同的城市在发展智慧城市的时候侧重点各有不同。新加坡主要侧重交通、教育和医疗系统的应用，意在建设一个市民、企业、政府三者合作的电子系统，让市民成为城市建设的参与者；韩国首都首尔建设智慧城市的侧重点为城市安全、设施管理、智能交通和环境四大方面；美国纽约在智慧城市建设过程中主要实施电子健康记录与服务，启动纽约市IT基础设施服务行动计划，升级政府的E-mail系统，建立智能停车系统等[1]。国内智慧城市建设处于试点建设阶段，科技部在2010年确定国家“863”智慧城市项目试点城市为：深圳和武汉；工信部在2011年9月确定全国第一批智慧城市建设试点城市为：扬州、常州；国家测绘地理信息局在2012年12月启动智慧城市时空信息平台建设试点，从测绘地理信息应用方面进行智慧城市建设研究[2]；国内智慧城市发展也有所成效，近两年涌现出了“智慧深圳”、“智慧南京”、“数字南昌”、“生态沈阳”等智慧城市建设优秀的城市[3]。

2.物联网在智慧城市建设中的角色

在智慧城市发展过程中，物联网技术对城市的未来发展有着深远的影响，其影响程度是不可估量的， 因此，探讨和分析物联网在智慧城市建设中的角色，寻找智慧城市发展合理、科学的建设对策就显得十分必要[4]。物联网在智慧城市建设中的角色研究可以为各个智慧城市的建设与发展提供有效的理论参考。

2.1物联网技术是智慧城市发展的技术提供者

百度百科给出物联网的定义如下：“通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，将任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、追踪、监控和管理的一种网络技术叫做物联网技术”。在智慧城市发展过程中，物联网技术应用无处不在。

2.1.1射频识别（RFID）技术

物联网技术发展中十大核心技术之一：射频识别技术，是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作不需要人工的干预，RFID技术的特点有：防磁干扰、防水、耐高温、识别有效距离大、使用寿命长、数据加密、存储容量大、存储信息更改自如等优点[5]。RFID技术主要应用于移动支付、门禁系统、物流包裹跟踪和识别、产品防伪、运动计时、票证管理、汽车防盗系统、停车场管理等[6]。

2.1.2传感网络

传感器网络是由分布不同位置上的自动装置组成的一种计算机网络，传感器和这些自动装置共同监控不同位置的环境状态，比如花圃湿度状态监控、楼宇噪音监控等。传感器网络主要应用于环境与生态监测、医疗健康监护系统、交通控制系统、家庭电器自动化等[7]。

2.1.3智能技术与云计算

智能技术与云计算是实现物联网的关键技术，这两种技术影响着物联网的整体性能，关系着物联网的可靠性和稳定性。

2.2物联网技术是智慧城市发展的能源节约机

物联网技术能够节约大量能源以及人力，降低了城市信息管理的成本。目前国内外很多城市在建设智慧城市时都是以“低碳”为核心，智能建筑、智能交通、智慧医疗、智慧教育、智慧旅游等都大大的节约的人力成本、物力成本和财力成本。

2.2.1建筑节能

建筑节能是运用建筑智能化技术实现建筑能耗计量及设备能效分析，采用系统集成的手段，构建能耗计量和管理平台，通过建筑物能效综合管理，在热水供应、照明、家电等方面达到较好的节能效果[8]。目前，基于物联网的建筑能耗监测系统目前还处于发展阶段，但是，建筑节能是物联网技术应用的热点，是未来物联网应用市场的主力军，对促进我国工业、建筑等领域的节能降耗、提高产品质量、改善企业效益等目标的实现起到很好的推动作用。

2.2.2交通节能

智慧城市发展的重点还有智能交通。智能交通是将先进的通信技术有效地集成、运用于整个城市交通管理，从而建立一种大范围、全方位、实时、准确、高效的综合交通运输管理系统。智能交通可以有效地利用现有的交通设施、减少交通负荷和环境污染、保证交通安全、提高运输效率。智能交通系统主要应用于车辆控制系统、交通监控系统、旅行信息系统等[9]。

智能交通能大幅度的降低汽车能耗。通过智能交通控制，可以有效地提高车辆的运行速度，车辆平均车速提高了，就可以减少燃料的消耗和废气的排出，这样每年可节约上亿吨汽油的消耗。另外，智能建筑的不断完善，也会有效缓解交通使堵塞，减少汽车在路上的停滞时间，从而减少尾气的排放，空气质量也相对有所改善，从而带动相关产业的能源节约。

2.3物联网技术是智慧城市经济发展的推动者

物联网被称为是继计算机、互联网之后世界信息产业的第三次革命。专家认为，物联网除了可以节约成本以外，还可以大大的提高经济效益。

物联网主要是人与人间的信息交互，以手机数量（1000部数量级）计算其产业规模，其经济总量已接近万亿台，若全国的移动终端来计算，其经济规模是巨大的。所有关数据显示，2015年无线传感器产业年产值达200亿。可见物联网产业对城市经济发展的影响程度[10]。

3.结束语

智慧型城市是社会发展的必然产物，物联网在智慧城市的发展中起到了至关重要的作用。目前，我国大部分城市的智慧化建设已经初见成效，但也难免存在一些问题，为了更好的利用物联网推动智慧城市的发展，政府和有关部门应该加强政策法规的建设。主要包括物联网发展的法律和保护政策的制定和实施、加强物联网技术的应用、加强技术革新、加快物联网的标准体系建设等。通过对物联网的大力发展和广泛应用，进一步加快智慧城市建设。

参考文献：

[1] 廖智翔，卓伟.广西电信在智慧城市建设中的角色和作用[J].企业科技与发展，2013（24）.

[2] 胡佳艳.智慧城市研究进展与展望[J].科技管理研究，2014（17）.

[3] 杨心丽.基于生态文明的智慧城市建设刍议[J].住宅科技，2014（5）.

[4] 浦江峰.物联网技术对于智慧城市的重要性[J].城市建设理论研究（电子版），2014（24）.

[5] 颜杰.RFID标签防碰撞盲源分离算法研究[D].广东：广东工业大学，2014.

[6] 翟惠林.带有防伪芯片的物理印章信息管理系统的研究与实现[D].浙江：浙江工业大学，2013.

[7] 尹琦.基于智能传感器网络的校园环境管理信息系统模型设计[J].广东技术师范学院学报（自然科学版），2012（3）.

[8] 李华文.探讨现代智能化建筑的节能技术应用途径[J].城市建设理论研究（电子版），2011（16）.

[9] 刘宇.基于计算机视觉的交通流量估计关键技术研究[D].北京：北京交通大学，2012.

[10] 许文婷，谭硕，薛飞，俞园园.物联网商业模式的问题及对策研究[J].经济研究导刊，2014（12）.

基金项目：

农业物联网建设研究 第12篇

目前, 中国正处于从传统农业迅速走向现代农业的转化过程, 从现代农业生产, 经营, 管理和服务的发展, 信息技术的各个方面, 以支持紧急呼叫。现代农业的发展创造了前所未有的机遇改造传统农业和现代农业, 迫切需要使用网络技术领域的种植, 园艺, 畜牧, 水产养殖, 农业和其他农产品物联网的发展要素数字化设计, 智能化控制, 精准运作和科学管理各种农业领域, 使“全面感知, 可靠传输和智能处理”的各种农业要素, 从而实现高产, 高效, 优质, 生态的实施安全目标。

1 农业物联网

农业物联网属于交叉学科, 是物联网技术在农业领域广泛应用的产物, 农业物联网体系划分可以参照物联网体系划分的标准。农业领域的信息、要经过产生、传输、处理和应用四个过程。感知层利用传感器、RFID, GPS, RS和条码技术等各种感知技术, 借助各种设备和手段, 对自然界中存在并且对农业生产有意义的各类数据信息进行获取, 实现“物”的识别。传输层具有完成大范围内信息传输与广泛互联功能, 能够将现有的广域网技术与感知层的传感网技术相融合, 把感知到的农业信息无障碍、快速、安全、可靠的传送到需要信息的地方, 使物品在全球范围能实现远距离大范围通信。处理层通过云计算、数据挖掘、模式识别、预测预警等信息处理技术, 实现最终的信息技术与行业的深度融合, 完成物品的信息汇总、共享、预测和分析决策等功能。应用层是农业物联网体系结构的最高层, 是面向终端用户的, 可以根据用户的不同需求搭建不同的操作平台, 农业物联网的应用主要实现了大田种植、设施园艺、畜禽养殖、水产养殖、农产品交付过程中管理者的直接参与, 通过农业物联网, 管理者可以更快的获取各类信息, 对于突发情况, 管理者可以做出更及时的反应, 通过远程控制, 管理者可以实现对整个农业生产线更精细的管理, 管理者可以从物联网多个应用角度出发对农业进行管理, 达到农业生产高产、优质、高效、生态和安全的目标。

随着农业信息网络化的高级阶段显示出旺盛的生命力, 主要的网络技术和应用的不断成熟, 农业物联网从婴儿期逐步进入到成熟期。总体而言, 事情会朝着农业更透彻的感知, 更全面的互联互通, 情报服务和更深入更优化的整合方向发展。

2农业生态监测系统的传感器技术

传感器的定义与分类

传感器, 是感觉或知觉等。传感器通常被定义为能够按照一定的规则来感知外部信息, 并且可以将这些信息信号转换成该装置可以被使用。主要由敏感元件的传感器 (传感元件) 和两部分组成的转换器, 一些半导体敏感元件可以直接输出信号, 本身就构成传感器。

(1) 根据传感器的转换原理, 可将其分为物理和化学两类传感器。

(2) 按照用途划分, 传感器可以分为压敏和力敏传感器、加速度传感器、位置传感器、速度传感器、辐射传感器、液面传感器、热敏传感器、能耗传感器等。

(3) 按照工作原理分类, 传感器可以分为真空度传感器、磁敏传感器、生物传感器、湿敏传感器、气敏传感器、振动传感器等。

(4) 按输出的信号类型可将传感器分为模拟传感器、数字传感器、数字传感器、开关传感器。

传感器的应用

传感器在工农业生产上使用, 在传感器学科领域更加突出的位置的基础上。随着现代科学技术的发展促进很多新领域的发展。在基础科学研究上存在许多障碍, 首先是信息很难获得, 但机制和全新的高灵敏度传感器的出现, 将导致该领域的突破。某些传感器的发展往往是一些跨学科发展的先驱。

3农业生态监测系统的通信技术

3G通信技术

3G是第三代移动通信技术。相对第一代模拟手机和第二代GSM, TDMA数字移动电话, 例如第三代移动电话通常来说, 是下一代移动通信系统中, 诸如无线通信和多媒体通信与因特网。它可以处理多种形式的媒体图像, 音乐, 视频流等多种服务, 包括网页浏览, 电话会议, 电子商务等多种信息服务的。

CDMA是码分多址的缩写, 用CDMA调制的第三代移动通信系统。具有CDMA通信系统中的良好品质, 系统容量, 抗多径性能, 频率复用因子, 软容量, 软切换等, 相对于第三代移动通信系统中, 第一代移动通信系统的的使用频分多址 (FDMA) 的模拟调制, 其主要缺点是频谱干扰的低利用率带信号的语音服务的移动通信系统。使用时分多址 (TDMA) 调制, 尽管第二代移动通信系统, 提高了系统容量, 具有独立信道信令, 系统性能得到显著改善, 但相对于CDMA, 第二代移动系统容量通信系统仍是有限, 越区切换性能仍不充分。

Zig Bee通信技术

Zig Bee采用DSSS技术, 与蓝牙等无线通信技术相比较, 它具有低复杂度、低成本、低功耗、低速率的短距离双向无线通信特点。Zig Bee属于个人区域网络 (PAN:Personal Area Network) , 其与GSM, GPRS等无线通信技术的参数与性能比较如表1所示。

4 结语