物联网在农业中的应用(中国农大)说课讲解

1、中国农业大学中国农业大学现代精细现代精细(jngx)农业系统集成研究教育部重点实验室农业系统集成研究教育部重点实验室2010 年年4月月15日日第一页，共20页。报告报告(bogo)(bogo)主要内容主要内容报告主要(zhyo)内容第二页，共20页。第三页，共20页。 物联网(The Internet of Things)概念于1999年提出，是将所有物品通过各种信息传感设备，如射频识别装置、基于光声电磁的传感器、3S技术、激光扫描器等各类装置与互联网结合起来，实现数据采集、融合、处理(chl)，并通过操作终端，实现智能化识别和管理。 物联网技术在农业(nngy)中的应用，既能改变粗放的农业

2、(nngy)经营管理方式，也能提高动植物疫情疫病防控能力，确保农产品质量安全，引领现代农业(nngy)发展。第四页，共20页。IOT基本理论(lln)模型智能卡智能卡条形码条形码二维码二维码 GPS传感器技术传感器技术网关网关设设备备近距离近距离通信通信(tng xn)因特网因特网跟踪跟踪(gnzng)定位定位高速高速数据数据网络网络第五页，共20页。“智慧地球智慧地球(dqi)”(dqi)”的内涵的内涵 “智慧地球”是IBM对运用信息技术构建新的世界运行模型的愿景。 “感知中国”是对物联网在中国泛在应用(yngyng)效果的概括。更深入的智能化使用数据挖掘和分析工具、更深入的智能化使用数据挖

3、掘和分析工具、科学模型和功能强大的运算系统处理复杂的数据科学模型和功能强大的运算系统处理复杂的数据分析、汇总和计算，整合和分析海量的跨地域、分析、汇总和计算，整合和分析海量的跨地域、跨行业的信息，以更好地支持决策和行动。跨行业的信息，以更好地支持决策和行动。更全面的互联互通将个人电子设备、组织更全面的互联互通将个人电子设备、组织(zzh)和政府信息系统中储存的信息交互和共享和政府信息系统中储存的信息交互和共享，从而对环境和业务状况进行实时监控。，从而对环境和业务状况进行实时监控。更透彻的感知利用任何可以随时随地感知、更透彻的感知利用任何可以随时随地感知、测量、捕获和传递信息的设备、系统或流程，

4、便测量、捕获和传递信息的设备、系统或流程，便于立即采取应对措施和进行长期规划。于立即采取应对措施和进行长期规划。第六页，共20页。传感网、物联网传感网、物联网(lin wn)(lin wn)与泛在网与泛在网泛在网不是泛在网不是(b shi)互联网互联网的下一代，而是互联网应的下一代，而是互联网应用的拓展。用的拓展。第七页，共20页。第八页，共20页。可靠可靠(kko)传传递递智能智能(zh nn)处理处理全面全面(qunmin)感知感知利用云计算，模糊识别等各种智能计利用云计算，模糊识别等各种智能计算技术，对海量的数据和信息进行分算技术，对海量的数据和信息进行分析和处理，对物体实施智能化的控制

5、析和处理，对物体实施智能化的控制第九页，共20页。（1）技术标准问题 世界各国存在不同的标准。中国信息技术标准化技术委员会于2006年成立了无线传感器网络标准项目组。2009年9月，传感器网络标准工作组正式成立了PG1(国际标准化)、PG2(标准体系与系统架构)、PG3(通信与信息交互)、PG4(协同信息处理)、PG5(标识)、PG6(安全)、PG7(接口)和PG8(电力行业应用调研)等8个专项组，开展具体的国家标准的制定工作。 （2）安全问题 信息采集频繁，其数据安全也必须重点考虑。（3）协议问题 物联网是互联网的延伸，在物联网核心层面是基于(jy)TCP/IP，但在接入层面，协议类别五花八

6、门，GPRS/CDMA、短信、传感器、有线等多种通道，物联网需要一个统一的协议栈。第十页，共20页。 （4）IP地址问题(wnt) 每个物品都需要在物联网中被寻址，就需要一个地址。物联网需要更多的IP地址，IPv4资源即将耗尽，那就需要IPv6来支撑。IPv4向IPv6过渡是一个漫长的过程，因此物联网一旦使用IPv6地址，就必然会存在与IPv4的兼容性问题(wnt)。 （5）终端问题(wnt)。 物联网终端除具有本身功能外还拥有传感器和网络接入等功能，且不同行业需求千差万别，如何满足终端产品的多样化需求，对运营商来说是一大挑战。 第十一页，共20页。农业资源管理：农用土地资源、水资源、生产资料

7、农业生态环境管理：土壤、大气、水质(shu zh)、气象、灾害生产过程管理：农田精耕细作、设施农业、健康养殖农产品与食品安全：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：工况监测、远程诊断、服务调度。快速、低成本、可靠感知过程信息是物联网农业应用的基础！快速、低成本、可靠感知过程信息是物联网农业应用的基础！一批关键农业信息感知技术一批关键农业信息感知技术(jsh)(jsh)和新兴产业培育问题期待科技突破！和新兴产业培育问题期待科技突破！物联网农业应用物联网农业应用第十二页，共20页。需求驱动、着力研究面向问题的解决方案Demand-driven； Problem-Ori

8、ented Solutions.开放系统：硬件接口、通信协议、软件平台学科深度交叉：农学(nngxu)与信息学、畜牧与信息学传感器、无线传感器网络：“十二五”研究重点数据挖掘：联机跨库挖掘、多媒体挖掘、检索视频图像信息处理：图像压缩、图像识别智能服务探索：服务平台、服务模式物联网未来物联网未来(wili)发展的思考发展的思考第十三页，共20页。 农业农业(nngy)(nngy)物联网关键技术发展趋势预测物联网关键技术发展趋势预测 第十四页，共20页。 土壤传感器研究(ynji)开发机载式农田土壤水分机载式农田土壤水分/ /压压实实/ /电导率测量电导率测量(cling)(cling)装置装置便

9、携式电导率测量仪便携式电导率测量仪机载式土壤电导率机载式土壤电导率 测量装置测量装置有线、无线分体式有线、无线分体式太阳能供电太阳能供电无线传感器无线传感器第十五页，共20页。l作物苗情(mio qn)传感器研究开发作物作物(zuw)(zuw)长势诊断仪长势诊断仪作物作物(zuw)(zuw)冠层信息获取装置冠层信息获取装置第十六页，共20页。 电化学离子敏传感器：土壤N、P、K, 重金属含量(hnling)快速检测. 生物传感器：禽流感快速检测、高致性细菌 气敏传感器：食品品质、气体污染、排放监测 生物生物(shngw)传感器传感器 第十七页，共20页。 广域、自组织、高可靠性、节能 短程通信与远程通信相结合：Zigbee, Bluetooth, Wireless LAN, GSM-GPRS-3G 固定(gdng)终端与移动终端相结合：点与面 基于GPRS的大田监测系统、基于TD-SCDMA的农情监测及灾害预警系统、基于GPRS的天津市设施农业管理系统第十八页，共20页。 山东(shn dn)桓台 内蒙古准格尔旗第十九页，共20页。“物联网本身不应该物联网本身不应该(ynggi)成为我们关注的重