基于物联网技术农业传感器和应用平台研究

1、中国移动研发项目结题汇报报告中国移动研发项目结题汇报报告20102010年年1111月月2525日日项目名称：基于物联网技术农业传感器和应用平台研究项目名称：基于物联网技术农业传感器和应用平台研究 第2页研究课题组研究课题组研究单位及角色研究单位及角色负责人及联系方式负责人及联系方式河南公司姓名 温雪垠温雪垠手机 1360348004713603480047第3页 开题计划完成情况开题计划完成情况目目 录录二、主要研究成果二、主要研究成果第4页1.1 1.1 研究背景研究背景 “物联网”被业界称为继互联网和移动通信之后的万亿级通信产业。随着3G无线网络的建设，源于个人无线通信已经接近了极限，如

2、何创造新应用，如何有效利用带宽资源，成为运营商必须要考虑的问题。如果实现“物联网”，作为一个涉及多个行业、千家万户的应用，势必成为运营商一个新的利润增长点，“物联网”对于运营商的作用不言而喻。第5页1.1 1.1 研究目标（开题报告）研究目标（开题报告） 研究农业传感器关键技术,包括组网机制、定位、安全、移动网络接入等； 研究农业传感器和移动通信网络之间的接入认证机制，农业传感器网络拓扑覆盖和路由定位机制并转化为知识产权； 完成具备运营产品价值的农业生产管理解决方案；研究一套可运营的物联网技术体系架构，并满足业务发展及标准化需求。研究共赢的多种商业模式及技术支撑，实现差异化的增值服务。研究面向

3、规模应用需要解决的关键技术，并转化为自主知识产权。课题总目标课题总目标第6页1.2 1.2 主要研究内容（开题报告）主要研究内容（开题报告） （1）研究面向应用无线传感器系统的总体框架，在监测区域中随机分布着大量传感器节点，每个节点既有数据采集又有路由功能，采集数据经过多跳传递给汇聚点，连接到互联网。在网络的任务管理节点对信息进行管理、分类、处理，最后供用户进行集中处理。（2）研究面向应用的无线传感器网络的关键技术问题，进一步提高无线传感器网络的性能，资源效率、延长网络运行寿命、防止网络分立、增强系统安全、实现无线传感器网络分布式信息处理和控制、屏蔽无线传感器网络底层操作系统的复杂性，将不同时

4、期、在不同操作系统上开发的应用软件集成起来协调工作，简化应用开发。（3）研究基于中间件的无线传感器网络系统软硬件协同方法，以及适应中间件体系结构的软硬件系统实时通信机制。研究总体框架研究总体框架第7页1.3 1.3 开题计划完成情况总结开题计划完成情况总结2010年1月至2010年3月：充分调研国内外在WSN网络及其应用等方面的发展状况，获取各个方面的研究资料，在调研的基础上，研究面向农业应用及其安全领域的关键技术，并完成本次项目的详细研究和开发方案。2010年4月至2010年10月：研究并攻克面向农业应用的WSN关键技术，并完成WSN平台软硬件构建的大部分工作。1、深入研究了新型WSN网络架

5、构，并构建面向农业应用的WSN模型。 2、深入研究了WSN网络安全的关键技术，包括能耗管理、网络通信、网络管理、拓扑管理、安全机制等。完成农业传感器和移动通信网络之间的接入认证机制研究；完成农业传感器网络拓扑覆盖和路由定位机制研究。 2010年11月至2010年12月：提交详细的项目研究报告，验收。第8页1.31.3研究中存在哪些不足研究中存在哪些不足 本项目着重研究了农业传感器和移动通信网络之间的接入认证机制，农业传感器网络拓扑覆盖和路由定位机制，这些研究保证了无线传感器网络在移动通信网络中应用、管理和部署。但就单个节点能量供应还存在一些不足。如果在高科技农业示范基地可以采用电缆或太阳能解决

6、电源问题，但是如果在大田中推广，节点数目众多，人工更换电池不适宜。因此如果能够结合风能、太阳能等先进的能源供给新产品解决供电问题，减少人工参与是解决产品推广的重要难题。本项目的研究在认证和定位方面进行探索，对降低单节点成本和能耗起到较好的提升作用，也是在未来物联网产品和移动网络不通过SIM卡认证的新探索，是未来亿万数量级物联网产品与移动无线网络结合的必经道路。第9页一一. . 开题计划完成情况开题计划完成情况目目 录录二、主要研究成果二、主要研究成果第10页2.12.1主要研究成果主要研究成果1、完成以精细农业应用示范为基本原型，监测农作物中的害虫、土壤的酸碱度和施肥状况、温湿度等具备推广应用

7、价值的农业传感器管理支撑平台解决方案和系统原型。 2、完成关于面向农业应用的移动网络传感器节点认证机制；基于移动网络的面向农业应用的传感器节点定位和拓扑覆盖机制；与移动网络兼容和接入机制等相关的研究报告和专利。专利1：一种无线传感器网络与移动通信网络间单钥接入认证的方法 专利2：一种无线传感器网络网关与移动通信网络间双钥接入认证的方法 专利3：基于节点半径自适应调整的无线传感器网络覆盖算法 专利4：一种基于拓扑相关的无线传感器网络路由算法 3.无线传感器网络中间件平台 。第11页2.2 WSN2.2 WSN中间件平台中间件平台中间件三层体系结构模型中间件三层体系结构模型软件界面软件界面第12页2.2 WSN2.2 WSN中间件平台中间件平台 代理Agent 代理AgentUbiCell、Mica2硬件节点硬件节点TinyOS MantisOS中间件软件中间件软件UbiCell、Mica2硬件节点硬件节点TinyOS MantisOS中间件软件中间件软件元组空间元组空间邻居列表邻居列表元组空间元组空间邻居列表邻居列表中间件软件功能中间件软件功能节点(1,1)节点(2,1)迁移指令远程访问第13页2.2 2.2 基于物联网农业智能监测平台基于物联网农业智能监测