物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用及農(nóng)業(yè)未來

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用及農(nóng)業(yè)未來物聯(lián)網(wǎng)是在計算機(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"InternetofThings"。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)。其實質(zhì)是利用射頻自動識別（RFID）技術(shù)，通過互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)物品（商品）的自動識別和信息的互聯(lián)與共享。物聯(lián)網(wǎng)概念被提出以后，迅速風(fēng)靡全世界，已成為全球矚日的關(guān)鍵詞，被業(yè)界廣泛認(rèn)為是繼計算機(jī)與互聯(lián)網(wǎng)后的又一次信息化浪潮。物聯(lián)網(wǎng)所要實現(xiàn)的就是物與物之間的互聯(lián)、共享、互通。眾所周知，互聯(lián)網(wǎng)開端于美國軍方在美國西南部幾所高校之間構(gòu)建的信息傳遞網(wǎng)絡(luò)，從而實現(xiàn)了人與人之間的即時溝通和即時數(shù)據(jù)共享，而物聯(lián)網(wǎng)要實現(xiàn)的是物與物之間的的信息互聯(lián)，而人可以在這一網(wǎng)絡(luò)中對信息進(jìn)行整合，乃至遠(yuǎn)程控制。物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)應(yīng)用到了智能交通、智能醫(yī)療、智能家居、智能城市、智能農(nóng)業(yè)、乃至智能司法、智能環(huán)保等諸多領(lǐng)域。一、物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)1、傳感設(shè)備射頻識別、傳感器以及智能嵌入技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)。因為它們是探測和獲取外部信息源頭的較為簡便的設(shè)備，也是物聯(lián)網(wǎng)未來發(fā)展的根本。而傳感技術(shù)也有賴于電子產(chǎn)業(yè)以及電子元器件的發(fā)展和更新。在此基礎(chǔ)之上，通過智能軟件完成對龐雜信息的整合。2、互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng)可以說是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的平臺?；ヂ?lián)網(wǎng)經(jīng)過建設(shè)、發(fā)展以及成熟，已經(jīng)有近半個世紀(jì)的歷程。在這一過程中，互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)擁有自己的商業(yè)模式和運(yùn)營思路，理論也趨于完善。而物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建于互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)之上，不但是大大減少了建設(shè)的成本，而且可以享用互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)形成的部分技術(shù)和商業(yè)模式。這無疑是建立物聯(lián)網(wǎng)的一條捷徑。二、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域物聯(lián)網(wǎng)可以應(yīng)用的領(lǐng)域頗為廣泛，實際上某些領(lǐng)域已經(jīng)部分實現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，只是還沒有進(jìn)行大面積的推廣和系統(tǒng)總結(jié)。比如在物流領(lǐng)域，購買者已經(jīng)可以通過條形碼實時追蹤物品動態(tài)。在消費(fèi)領(lǐng)域，消費(fèi)者可以通過手機(jī)了解商品的成分、產(chǎn)地、日期等信息。當(dāng)然，物聯(lián)網(wǎng)更大的作用還在于應(yīng)用到生產(chǎn)生活等系統(tǒng)領(lǐng)域。1、智能交通物聯(lián)網(wǎng)在交通領(lǐng)域的應(yīng)用主要有以下幾個方面：通過無線視頻監(jiān)控平臺和GPS定位功能對公交車輛狀態(tài)和路線進(jìn)行實時監(jiān)控。通過高清攝像頭以及電子警察對車輛進(jìn)行管理和快速處置。通過將二維碼應(yīng)用于手機(jī)，可實現(xiàn)手機(jī)憑證業(yè)務(wù)，利用手機(jī)進(jìn)行小額支付。通過全球定位系統(tǒng)，司機(jī)可以對車輛的位置與速度、車內(nèi)外的圖像、視頻等各類媒體信息及其他車輛參數(shù)等進(jìn)行實時管理。2、智能農(nóng)業(yè)智能農(nóng)業(yè)產(chǎn)品通過實時采集溫室內(nèi)溫度、濕度信號以及光照、土壤溫度、CO2濃度、葉面濕度、露點溫度等環(huán)境參數(shù)，自動開啟或者關(guān)閉指定設(shè)備。可以根據(jù)用戶需求，隨時進(jìn)行處理，為設(shè)施農(nóng)業(yè)綜合生態(tài)信息自動監(jiān)測、對環(huán)境進(jìn)行自動控制和智能化管理提供科學(xué)依據(jù)。3、 智能醫(yī)療智能醫(yī)療系統(tǒng)借助簡易實用的家庭醫(yī)療傳感設(shè)備，對家中病人或老人的生理指標(biāo)進(jìn)行自測，并將生成的生理指標(biāo)數(shù)據(jù)通過電信的固定網(wǎng)絡(luò)或3G無線網(wǎng)絡(luò)傳送到護(hù)理人或有關(guān)醫(yī)療單位。4、 智能家居智能家居產(chǎn)品融合自動化控制系統(tǒng)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)于一體，將各種家庭設(shè)備（如音視頻設(shè)備、照明系統(tǒng)、窗簾控制、空調(diào)控制、安防系統(tǒng)、數(shù)字影院系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)家電等）通過智能家庭網(wǎng)絡(luò)聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)自動化，通過寬帶、固話和3G無線網(wǎng)絡(luò)，可以實現(xiàn)對家庭設(shè)備的遠(yuǎn)程操控。在這些應(yīng)用領(lǐng)域之中，又?jǐn)?shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用最具有潛力和顛覆意義。以下筆者將以農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用予以詳細(xì)說明。三、物聯(lián)網(wǎng)與精細(xì)農(nóng)業(yè)相結(jié)合在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用包括農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測、溫室控制、節(jié)水灌溉、氣象監(jiān)測、產(chǎn)品安全與溯源、設(shè)備智能診斷管理等方方面面。以實現(xiàn)農(nóng)業(yè)環(huán)境遠(yuǎn)程監(jiān)控與診斷管理為主要日標(biāo)，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院孫忠富等人在國內(nèi)較早地開展了基于M2M技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)理念的研究開發(fā)，日前初步形成可應(yīng)用于各類農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測和診斷的網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)和產(chǎn)品，已經(jīng)在設(shè)施農(nóng)業(yè)、農(nóng)田作物、野外臺站、工廠化養(yǎng)殖等領(lǐng)域示范應(yīng)用。如果不斷擴(kuò)大應(yīng)用范圍，進(jìn)一步完善相關(guān)技術(shù)，即可形成農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)控物聯(lián)網(wǎng)。應(yīng)用該研究成果可針對大規(guī)模農(nóng)業(yè)園區(qū)、設(shè)施農(nóng)業(yè)和野外農(nóng)田，離散部署無線傳感器節(jié)點，組建無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，對作物生長環(huán)境、農(nóng)業(yè)氣象要素，如空氣溫濕度、土壤溫濕度、光照強(qiáng)度等進(jìn)行動態(tài)實時采集，并通過GPRS/CDMA/3G移動通信網(wǎng)絡(luò)實時傳輸至遠(yuǎn)程中心服務(wù)器，中心服務(wù)器接收存儲數(shù)據(jù)，結(jié)合對應(yīng)的診斷知識模型對數(shù)據(jù)解析處理，以達(dá)到分布式監(jiān)測，集中式管理。農(nóng)業(yè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)一方面是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)逐漸成熟的標(biāo)志，另一方面也是農(nóng)業(yè)未來發(fā)展前景的需要。因為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)正在進(jìn)入精細(xì)農(nóng)業(yè)階段，精確農(nóng)業(yè)(PrecisionAgriculture)是當(dāng)今世界農(nóng)業(yè)發(fā)展的新潮流，是由信息技術(shù)支持的根據(jù)空間變異，定位、定時、定量地實施一整套現(xiàn)代化農(nóng)事操作技術(shù)與管理的系統(tǒng)，其基本涵義是根據(jù)作物生長的土壤性狀，調(diào)節(jié)對作物的投入，即一方面查清田塊內(nèi)部的土壤性狀與生產(chǎn)力空間變異，另一方面確定農(nóng)作物的生產(chǎn)日標(biāo)，進(jìn)行定位的"系統(tǒng)診斷、優(yōu)化配方、技術(shù)組裝、科學(xué)管理'，調(diào)動土壤生產(chǎn)力，以最少的或最節(jié)省的投入達(dá)到同等收入或更高的收入，并改善環(huán)境，高效地利用各類農(nóng)業(yè)資源，取得經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。通過物聯(lián)網(wǎng)和精細(xì)農(nóng)業(yè)相結(jié)合，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可實現(xiàn)以下三大系統(tǒng):1、精確農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測平臺研究智能農(nóng)業(yè)大棚中的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，建立無線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控平臺。結(jié)合農(nóng)業(yè)領(lǐng)域?qū)Ｓ孟盗袀鞲衅鲗r(nóng)產(chǎn)品生長環(huán)境中的溫濕度、PH值、光照以及土壤養(yǎng)分等數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和傳輸。2、 精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的數(shù)字化管理系統(tǒng)數(shù)字化管理技術(shù)主要研究溫度、化學(xué)等多種傳感器對農(nóng)產(chǎn)品的生長過程全程監(jiān)控和數(shù)據(jù)化管理；結(jié)合RFID電子標(biāo)簽在培育、生產(chǎn)、質(zhì)檢、運(yùn)輸?shù)冗^程中，進(jìn)行可識別的實時數(shù)據(jù)存儲和管理，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化。3、 物聯(lián)網(wǎng)感應(yīng)的智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)通過采用高精度土壤溫濕度傳感器，依據(jù)土壤墑情和作物用水次第施行精準(zhǔn)灌溉，不但能有效處置農(nóng)業(yè)灌溉用水使用率低的疑問，緩解水資源日趨緊張的矛盾，并且還為作物提供了更好的生長環(huán)境，充沛發(fā)揚(yáng)現(xiàn)有節(jié)水配備的作用，優(yōu)化調(diào)度，提高效益，使灌溉愈加迷信、簡約，提高維護(hù)水平。可以說，物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用不是噱頭而是機(jī)遇，尤其以農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用最為意義重大。農(nóng)儀企業(yè)要抓住物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的重大歷史機(jī)遇，做到早學(xué)習(xí)、早認(rèn)識、早研究、早部署、早見效，積極探索物聯(lián)網(wǎng)與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)應(yīng)用結(jié)合點，確立研究及應(yīng)用方向。以此影響乃至引領(lǐng)農(nóng)業(yè)的未來。四、物聯(lián)網(wǎng)成本以及風(fēng)險物聯(lián)網(wǎng)的成本不僅有硬件設(shè)備的安裝以及軟件配套的成本，更重要的是和收益相比較的成本。因為這決定了物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的范圍和縱深。比如，在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的智能農(nóng)業(yè)應(yīng)用，不管是對于農(nóng)業(yè)環(huán)境的檢測，還是農(nóng)田機(jī)械設(shè)施的自動控制，其成本與人工的成本到底有多大優(yōu)勢？如果沒有較大的成本優(yōu)勢，就很難進(jìn)行大面積的商業(yè)化推廣。再比如，在家電方面的應(yīng)有，對于家電產(chǎn)品的智能控制，增加的成本是否能夠消弭給消費(fèi)者帶來的實惠，這是市場能否接受產(chǎn)品首要考慮的問題?？傊?，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)要得以推廣，在短期來看，要能夠?qū)崿F(xiàn)投入和產(chǎn)出的均衡，如此，才能有一個長遠(yuǎn)的未來，否則，物聯(lián)網(wǎng)只能先行在小領(lǐng)域內(nèi)實現(xiàn)應(yīng)用，那樣距離真正的"物聯(lián)網(wǎng)時代"還有很遠(yuǎn)。另外，技術(shù)的發(fā)展正在顯現(xiàn)一種特征：那就是商業(yè)化的推廣逐漸形成了"自上而下"的模式，這改變了過去技術(shù)革新產(chǎn)生、改進(jìn)于底層的模式。這也就難免會產(chǎn)生"泡沫"。"泡沫"產(chǎn)生于對未來預(yù)期的過高。只要我們回顧一下過去很多領(lǐng)域的"泡沫"：房地產(chǎn)、金融泡沫、互聯(lián)網(wǎng)泡沫，其中又以"互聯(lián)網(wǎng)"泡沫為甚，因為人們對于新事物總有接受的過程，以及投資者對于行業(yè)的不切實際的期望所致。物聯(lián)網(wǎng)亦是如此，據(jù)筆者統(tǒng)計，日前已經(jīng)有數(shù)十個省市制定了物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)政策，各地物聯(lián)網(wǎng)規(guī)劃也是如火如荼。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展更應(yīng)該切實考慮我國廉價的人力資本因素和市場需求，同時，也應(yīng)建立資本完善的退出機(jī)制，這樣雖然不能完全避免"泡沫"