關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)中應(yīng)用的研究.doc

1、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)論作業(yè) 國際學(xué)院市場營銷 班級：0901 姓名：李雅楠 學(xué)號：200948950119 關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)應(yīng)用中的研究英文名稱：Research on Internet Communication Technology of Modern Agriculture Test 地址：國際學(xué)院市場營銷200948950119姓名：李雅楠摘要:改革開放以來，我國的農(nóng)業(yè)已經(jīng)有了初步的發(fā)展，但中國在現(xiàn)代設(shè)施農(nóng)業(yè)中的關(guān)鍵設(shè)備和技術(shù)還依賴與外國，國內(nèi)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和應(yīng)用程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及外國的普及程度。所以，針對這種問題，研究對農(nóng)業(yè)監(jiān)控、管理、定位、跟蹤的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的必經(jīng)之路。文章內(nèi)容如下：1

2、.現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展中科技的應(yīng)用2.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的闡述和應(yīng)用舉例3.舉例說明物聯(lián)網(wǎng)和農(nóng)業(yè)的關(guān)系4.物聯(lián)網(wǎng)在以后工作中的改進(jìn)。Since reform and opening up，the agriculture in china has an initial development.But we not have the key in modern agricultural equipment and technologies also rely on foreign.Internet technologies and applications is far inferior to foreign

3、penetration.So, for this issue, study on the agricultural monitoring, management, positioning, tracking of Internet technology is the only road of modern agricultural development.1. The application of science and technology in development of modern agriculture 2. Elaboration and application of Inter

4、net technology for example 3. Examples of things and the agricultural relations 4. Things improved in later work.關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng) 全球定位 管理 農(nóng)業(yè)的發(fā)展 The key words：The Internet of things GPS Management Development1引言：我們從農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)不同的階段來看，無論是從種植的培育階段和收獲階段，都可以用物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)來提高它工作的效率。比如說在種植準(zhǔn)備的階段，我們可以在溫室里面布置很多的傳感器，分析實(shí)時的土壤信息，來選擇合適

5、的農(nóng)作物。在種植和培育階段可以用物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)手段采集溫度、濕度的信息，進(jìn)行高效的管理，從而應(yīng)對環(huán)境的變化。比如說通過采集設(shè)備，比如說降溫了，我可以給他在溫室里加熱。物聯(lián)網(wǎng)(The Internet of Things)，是將所有物品通過各種信息傳感設(shè)備，如射頻識別裝置、基于光聲電磁的傳感器、3S技術(shù)、激光掃描器等各類裝置與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、融合、處理，并通過操作終端，實(shí)現(xiàn)智能化識別和管理1。物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)是互聯(lián)網(wǎng)，不過用戶端不僅局限于個人電腦，而是延伸到任何需要實(shí)時管理的物品和物品之間。物與物之間，小的如手表、鑰匙，大的如汽車、樓房究竟通過什么方式和電腦網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)呢？其實(shí)，最關(guān)鍵

6、的技術(shù)就是“物”里內(nèi)嵌微型感應(yīng)芯片，把它變得智能化，讓它可以“開口說話”。再借助無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，人就可以和物體“對話”了，物聯(lián)網(wǎng)就是傳達(dá)“聲音”的媒介。農(nóng)業(yè)作為關(guān)系著國計(jì)民生的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。其信息化、智慧化的程度尤為重要。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科研中的引入與應(yīng)用，將是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)依托新型信息化應(yīng)用上邁出的一大步。可以改變粗放的農(nóng)業(yè)經(jīng)營管理方式，提高動植物疫情疫病防控能力，確保農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全，從而引領(lǐng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展。2正文2.1現(xiàn)代農(nóng)業(yè)2.1.1現(xiàn)代農(nóng)業(yè)(modern agriculture):相對于傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)而言，是廣泛應(yīng)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)、現(xiàn)代工業(yè)提供的生產(chǎn)資料和科學(xué)管理方法進(jìn)行的的社會化農(nóng)業(yè)。在按農(nóng)業(yè)生產(chǎn)

7、力性質(zhì)和水平劃分的農(nóng)業(yè)發(fā)展史上，屬于農(nóng)業(yè)的最新階段。其基本特征是：一整套建立在現(xiàn)代自然科學(xué)基礎(chǔ)上的農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)的形成和推廣，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)由經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)向科學(xué)，如在植物學(xué)、動物學(xué)、遺傳學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)等科學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)上，育種、栽培、飼養(yǎng)、土壤改良、植保畜保等農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)迅速提高和廣泛應(yīng)用。2.1.2現(xiàn)代機(jī)器體系的形成和農(nóng)業(yè)機(jī)器的的廣泛應(yīng)用，使農(nóng)業(yè)由手工畜力農(nóng)具生產(chǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)器生產(chǎn)，如技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能優(yōu)良的拖拉機(jī)、耕耘機(jī)、聯(lián)合收割機(jī)、農(nóng)用汽車、農(nóng)用飛機(jī)以及林、牧、漁業(yè)中的各種機(jī)器，成為農(nóng)業(yè)的主要生產(chǎn)工具，使投入農(nóng)業(yè)的能源顯著增加，電子、原子能、激光、遙感技術(shù)以及人造衛(wèi)星等也開始運(yùn)用于農(nóng)業(yè)。2.1.3農(nóng)業(yè)物聯(lián)

8、網(wǎng)一般應(yīng)用是將大量的傳感器節(jié)點(diǎn)構(gòu)成監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)， 通過各種傳感器采集信息， 以幫助農(nóng)民及時發(fā)現(xiàn)問題， 并且準(zhǔn)確地確定發(fā)生問題的位置， 這樣農(nóng)業(yè)將逐漸地從以人力為中心、依賴于孤立機(jī)械的生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)向以信息和軟件為中心的生產(chǎn)模式，從而大量使用各種自動化、智能化、遠(yuǎn)程控制的生產(chǎn)設(shè)備。2.1.4農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)：物聯(lián)網(wǎng)被世界公認(rèn)為是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)與移動通信網(wǎng)之后的世界信息產(chǎn)業(yè)第三次浪潮。他是以感知為前提，實(shí)現(xiàn)人與人、人與物、物與物全面互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)。在這背后，則是在物體上植入各種微型芯片，用這些傳感器獲取物理世界的各種信息，再通過局部的無線網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)、移動通信網(wǎng)等各種通信網(wǎng)路交互傳遞，從而實(shí)現(xiàn)對世界的感知。2.1

9、.5原理：在計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，利用RFID、無線數(shù)據(jù)通信等技術(shù)，構(gòu)造一個覆蓋世界上萬事萬物的“Internet of Things”。在這個網(wǎng)絡(luò)中，物品(商品)能夠彼此進(jìn)行“交流”，而無需人的干預(yù)。其實(shí)質(zhì)是利用射頻自動識別(RFID)技術(shù)，通過計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)物品(商品)的自動識別和信息的互聯(lián)與共享。2.1.6 步驟：（1）對物體屬性進(jìn)行標(biāo)識，屬性包括靜態(tài)和動態(tài)的屬性，靜態(tài)屬性可以直接存儲在標(biāo)簽中，動態(tài)屬性需要先由傳感器實(shí)時探測； （2）需要識別設(shè)備完成對物體屬性的讀取，并將信息轉(zhuǎn)換為適合網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)格式； （3）將物體的信息通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)叫畔⑻幚碇行模ㄌ幚碇行目赡苁欠植际降?，如家里的?/p>

10、腦或者手機(jī)，也可能是集中式的，如中國移動的IDC），由處理中心完成物體通信的相關(guān)計(jì)算。2.2物聯(lián)網(wǎng)2.2.1物聯(lián)網(wǎng)：物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分。其英文名稱是“The Internet of things”。由此，顧名思義，“物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。這有兩層意思：第一，物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)；第二，其用戶端延伸和擴(kuò)展到了任何物品與物品之間，進(jìn)行信息交換和通信。因此，物聯(lián)網(wǎng)的定義是通過射頻識別（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，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)對物品的智能化識

11、別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。2.2.2定義：物聯(lián)網(wǎng)被視為互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用擴(kuò)展，應(yīng)用創(chuàng)新是物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展的核心，以用戶體驗(yàn)為核心的創(chuàng)新是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的靈魂。英文名： Internet of Things（IOT），也稱為Web of Things。物聯(lián)網(wǎng)是指通過各種信息傳感設(shè)備，如傳感器、射頻識別（RFID）技術(shù)、全球定位系統(tǒng)、紅外感應(yīng)器、激光掃描器、氣體感應(yīng)器等各種裝置與技術(shù)，實(shí)時采集任何需要監(jiān)控、連接、互動的物體或過程，采集其聲、光、熱、電、力學(xué)、化學(xué)、生物、位置等各種需要的信息，與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合形成的一個巨大網(wǎng)絡(luò)。其目的是實(shí)現(xiàn)物與物、物與人，所有的物品與網(wǎng)絡(luò)的連接，方便識別、管理和控制。2.

12、2.3這里的“物”要滿足以下條件才能夠被納入“物聯(lián)網(wǎng)”的范圍：1、 要有數(shù)據(jù)傳輸通路； 2、 要有一定的存儲功能； 3、 要有CPU； 4、 要有操作系統(tǒng)； 5、 要有專門的應(yīng)用程序； 6、遵循物聯(lián)網(wǎng)的通信協(xié)議； 7、在世界網(wǎng)絡(luò)中有可被識別的唯一編號2.2.4物聯(lián)網(wǎng)是一個基于互聯(lián)網(wǎng)、傳統(tǒng)電信網(wǎng)等信息承載體，讓所有能夠被獨(dú)立尋址的普通物理對象實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)。它具有普通對象設(shè)備化、自治終端互聯(lián)化和普適服務(wù)智能化3個重要特征。 物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things)指的是將無處不在（Ubiquitous）的末端設(shè)備（Devices）和設(shè)施（Facilities），包括具備“內(nèi)在智能”的傳

13、感器、移動終端、工業(yè)系統(tǒng)、樓控系統(tǒng)、家庭智能設(shè)施、視頻監(jiān)控系統(tǒng)等和“外在使能”(Enabled)的，如貼上RFID的各種資產(chǎn)（Assets）、攜帶無線終端的個人與車輛等“智能化物件或動物”或“智能塵埃”（Mote），通過各種無線/有線的長距離/短距離通訊網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通（M2M)、應(yīng)用大集成（Grand Integration)、以及基于云計(jì)算的SaaS營運(yùn)等模式，提供安全可控乃至個性化的實(shí)時在線監(jiān)測、定位追溯、報警聯(lián)動、調(diào)度指揮、預(yù)案管理、遠(yuǎn)程控制、安全防范、遠(yuǎn)程維保、在線升級、統(tǒng)計(jì)報表、決策支持、領(lǐng)導(dǎo)桌面（集中展示的Cockpit Dashboard)等管理和服務(wù)功能，實(shí)現(xiàn)對“萬物”的“高

14、效、節(jié)能、安全、環(huán)?！钡摹肮?、控、營”一體化。2.3物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用案例1物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)業(yè)應(yīng)用鏈上的其它環(huán)節(jié)，如電信運(yùn)營商以及終端商應(yīng)充分發(fā)掘潛在市場，為各自在物聯(lián)網(wǎng)版圖上占有一席之地未雨綢繆。為監(jiān)管部門提供食品安全追溯的行業(yè)解決方案，并進(jìn)一步將方案發(fā)展到奶制品、畜牧業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)和漁業(yè)等方面；整合農(nóng)業(yè)信息資源，為農(nóng)民提供具有針對性的信息服務(wù)；與有關(guān)行業(yè)協(xié)會、統(tǒng)計(jì)部門展開合作，為農(nóng)戶提供有用的農(nóng)作物產(chǎn)銷信息，為溫室、系統(tǒng)和芯片生產(chǎn)企業(yè)提供行業(yè)信息；在芯片生產(chǎn)上應(yīng)具有針對性，開發(fā)適合特定業(yè)務(wù)（如信息溯源）的芯片；加大對芯片應(yīng)用的配套設(shè)備的研發(fā)。2農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)不同的階段，都可以用物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)來提高工作效率。在種植和

15、培育階段，應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)分析實(shí)時的土壤信息，來選擇合適的農(nóng)作物；在農(nóng)產(chǎn)品的收獲階段，應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)一個廉價的信息采集, 從而在種植收獲階段進(jìn)行更精準(zhǔn)的測算。依托政府、專業(yè)協(xié)會、相關(guān)研發(fā)機(jī)構(gòu)和企業(yè)，建立物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用推廣聯(lián)合中心?；趥鞲芯W(wǎng)絡(luò)和3G網(wǎng)絡(luò)融合的新應(yīng)用，首先在設(shè)施蔬菜生產(chǎn)中進(jìn)行示范應(yīng)用，通過在溫室內(nèi)布置光照、溫度、濕度等無線傳感器、攝像頭和控制器，使得園區(qū)管理者可以隨時隨地通過3G手機(jī)或電腦，進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測、遠(yuǎn)程控制澆灌和開關(guān)卷簾等設(shè)備，并可實(shí)時查看到農(nóng)業(yè)大棚內(nèi)的溫度、濕度等信息。實(shí)現(xiàn)對農(nóng)業(yè)大棚的自動化管理，提高工作效率。2.5存在的問題（1）技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)問題 世界各國存在不同的標(biāo)準(zhǔn)

16、。中國信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會于2006年成立了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目組。2009年9月，傳感器網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)工作組正式成立了PG1(國際標(biāo)準(zhǔn)化)、PG2(標(biāo)準(zhǔn)體系與系統(tǒng)架構(gòu))、PG3(通信與信息交互)、PG4(協(xié)同信息處理)、PG5(標(biāo)識)、PG6(安全)、PG7(接口)和PG8(電力行業(yè)應(yīng)用調(diào)研)等8個專項(xiàng)組，開展具體的國家標(biāo)準(zhǔn)的制定工作。 （2）安全問題 信息采集頻繁，其數(shù)據(jù)安全也必須重點(diǎn)考慮。（3）協(xié)議問題 物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的延伸，在物聯(lián)網(wǎng)核心層面是基于TCP/IP，但在接入層面，協(xié)議類別五花八門，GPRS/CDMA、短信、傳感器、有線等多種通道，物聯(lián)網(wǎng)需要一個統(tǒng)一的協(xié)議棧。（4）IP地址問題

17、 每個物品都需要在物聯(lián)網(wǎng)中被尋址，就需要一個地址。物聯(lián)網(wǎng)需要更多的IP地址，IPv4資源即將耗盡，那就需要IPv6來支撐。IPv4向IPv6過渡是一個漫長的過程，因此物聯(lián)網(wǎng)一旦使用IPv6地址，就必然會存在與IPv4的兼容性問題。 （5）終端問題。 物聯(lián)網(wǎng)終端除具有本身功能外還擁有傳感器和網(wǎng)絡(luò)接入等功能，且不同行業(yè)需求千差萬別，如何滿足終端產(chǎn)品的多樣化需求，對運(yùn)營商來說是一大挑戰(zhàn)。 3結(jié)論微小型、可靠性、節(jié)能型、環(huán)境適應(yīng)性、低成本、智能化1農(nóng)業(yè)資源管理：農(nóng)用土地資源、水資源、生產(chǎn)資料2農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境管理：土壤、大氣、水質(zhì)、氣象、災(zāi)害3生產(chǎn)過程管理：農(nóng)田精耕細(xì)作、設(shè)施農(nóng)業(yè)、健康養(yǎng)殖4農(nóng)產(chǎn)品與食品安全：產(chǎn)地環(huán)境，產(chǎn)后、貯藏加工、物流運(yùn)輸、供應(yīng)鏈可追溯系統(tǒng)5農(nóng)業(yè)裝備與設(shè)施：工況監(jiān)測、遠(yuǎn)程診斷、服務(wù)調(diào)度。 快速、低成本、可靠感知過程信息是物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)業(yè)應(yīng)用的基礎(chǔ)！一批關(guān)鍵農(nóng)業(yè)信息感知技術(shù)和新興產(chǎn)業(yè)培育問題期待科技突破。盡管設(shè)施農(nóng)業(yè)在我國已經(jīng)取得一定成績，但是相比國外先進(jìn)國家仍存在很大差距，平均單位產(chǎn)量低于國外的30，單位產(chǎn)量成本大于國外的50，由于不合理的使用農(nóng)藥，產(chǎn)品質(zhì)量遠(yuǎn)低于國外水平。其落后的主要原因是資金缺乏、設(shè)施農(nóng)業(yè)技術(shù)裝備落后；沒有獲取專家指導(dǎo)的途徑，大多沿襲傳統(tǒng)的種植方法，生產(chǎn)管理粗放，造成設(shè)施的智能化水平低。 物聯(lián)網(wǎng)科技的發(fā)展也必將深刻影響現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的未來。