大唐移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)：智慧農(nóng)業(yè)的普及和應(yīng)用

1、大唐移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)：智慧農(nóng)業(yè)的普及和應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things)這個(gè)詞，國內(nèi)外普遍公認(rèn)的是 MIT Auto-ID中心 Ashton教授1999年在研究RFID時(shí)最早提出來的。在2005年國際電信聯(lián)盟(ITU) 發(fā)布的同名報(bào)告中，物聯(lián)網(wǎng)的定義和范圍已經(jīng)發(fā)生了變化，覆蓋范圍有了較大的 拓展，而不再只是基于 RFID技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)。自2009年8月溫家寶總理提出“感知中國”以來，物聯(lián)網(wǎng)被正式列為國家 五大新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一，寫入“政府工作報(bào)告”， “物聯(lián)網(wǎng)”在中國受到了全 社會(huì)的極大關(guān)注，其程度是美國、歐盟、以及其他各國不可比擬的?！熬?xì)化農(nóng)業(yè)”大唐移動(dòng)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)解決方案“農(nóng)業(yè)物聯(lián)

2、網(wǎng)”，就是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營管理中的具體應(yīng)用，通過 操作終端及傳感器采集各類農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)， 通過無線傳感器網(wǎng)、移動(dòng)通信無線網(wǎng)、有 線網(wǎng)等實(shí)現(xiàn)信息傳輸，通過作業(yè)終端實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程全監(jiān)控與管理?！稗r(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)”既能改變粗放的農(nóng)業(yè)經(jīng)營管理方式，也能提高農(nóng)作物疫情疫 病防控能力，確保農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全，引領(lǐng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展。大唐移動(dòng)針對農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)提出新的建設(shè)目標(biāo)：利用物聯(lián)網(wǎng)信息化手段進(jìn)行農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行監(jiān)測，掌握農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)運(yùn) 行的動(dòng)態(tài)，監(jiān)測農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的成本收益變化，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營活動(dòng)提供分析。提高農(nóng)業(yè)市場監(jiān)管的電子化、網(wǎng)絡(luò)化水平，公開一站式服務(wù)，提高工作效率， 降低企業(yè)成本。利用信息化為決策支持、

3、生產(chǎn)經(jīng)營服務(wù)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)監(jiān)測、先兆預(yù)警等。加強(qiáng) 農(nóng)業(yè)信息化服務(wù)體系，提高信息化裝備，健全信息服務(wù)隊(duì)伍，延伸信息網(wǎng)絡(luò)，提 高信息服務(wù)能力。大唐移動(dòng)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)解決方案架構(gòu)：針對以上三點(diǎn)建設(shè)目標(biāo)，大唐移動(dòng)提出農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)解決方案， 如下圖所示：的st網(wǎng)圖1大唐移動(dòng)智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)解決方案系統(tǒng)采用三層架構(gòu)，分別由感知層、傳輸層、應(yīng)用層構(gòu)成，其功能如下：農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)感知層該層的主要任務(wù)是將大范圍內(nèi)的現(xiàn)實(shí)世界農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等的各種物理量通過各 種手段，實(shí)時(shí)并自動(dòng)化的轉(zhuǎn)化為虛擬世界可處理的數(shù)字化信息或者數(shù)據(jù)。農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)所采集的信息主要有如下種類：(1)農(nóng)業(yè)傳感信息：如溫度、濕度、壓力、氣體濃度、生命體征等

4、；農(nóng)業(yè)物品屬性信息：如物品名稱、型號(hào)、特性、價(jià)格等；(3) 農(nóng)業(yè)工作狀態(tài)信息：如儀器、設(shè)備的工作參數(shù)等；(4) 農(nóng)業(yè)地理位置信息：如物品所處的地理位置等；信息采集層的主要任務(wù)是對各種信息進(jìn)行標(biāo)記，并通過傳感等手段，將這些標(biāo)記的信息和現(xiàn)實(shí)世界的物理信息進(jìn)行采集，將其轉(zhuǎn)化為可供處理的數(shù)字化信息。 信息采集層涉及的技術(shù)有：二維碼標(biāo)簽和識(shí)讀器、RFID標(biāo)簽和讀寫器、攝像頭、 GPS傳感器、終端、傳感器網(wǎng)絡(luò)等。農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)傳輸層該層的主要任務(wù)是將農(nóng)業(yè)信息采集層采集到的農(nóng)業(yè)信息， 通過各種網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 進(jìn)行匯總，將大范圍內(nèi)的農(nóng)業(yè)信息整合到一起， 以供處理。 傳輸層是農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng) 的神經(jīng)中樞和大腦信息傳遞和處理。

5、網(wǎng)絡(luò)層包括通信與互聯(lián)網(wǎng)的融合網(wǎng)絡(luò)、 網(wǎng)絡(luò) 管理中心、信息中心和智能處理中心等。信息匯總層涉及的技術(shù)有：有線網(wǎng)絡(luò)， 無線網(wǎng)絡(luò)等。農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層該層的主要任務(wù)是將信息匯總， 層匯總而來的信息進(jìn)行分析和處理， 從而對 現(xiàn)實(shí)世界的實(shí)時(shí)情況形成數(shù)字化的認(rèn)知。 應(yīng)用層是農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的 “社會(huì)分工” 與 農(nóng)業(yè)行業(yè)需求結(jié)合，實(shí)現(xiàn)廣泛智能化。大唐移動(dòng)將物聯(lián)網(wǎng)作為推進(jìn)產(chǎn)業(yè)信息化進(jìn)程的重要戰(zhàn)略， 在實(shí)際發(fā)展中落實(shí) 物聯(lián)網(wǎng)于各個(gè)產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用。 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 慧化的程度則尤為重要。 大唐移動(dòng)通過對物聯(lián)網(wǎng)的跟蹤研究及應(yīng)用， 將從物聯(lián)網(wǎng) 在智慧農(nóng)業(yè)中提出新的應(yīng)用模式與應(yīng)用場景。應(yīng)用場景 1

6、- 建立合理、高效、穩(wěn)定的農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境管理農(nóng)業(yè)生產(chǎn)是一個(gè)以自然生態(tài)系統(tǒng)為基礎(chǔ)的人工生態(tài)系統(tǒng)， 它遠(yuǎn)比自然生態(tài)系 統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，生物種類少，食物鏈短，自我調(diào)節(jié)能力較弱，易受自然氣候、病蟲 害、雜草生長的影響。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不穩(wěn)定性，很大程度上受自然環(huán)境的約束，因 而應(yīng)創(chuàng)造良好的農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境， 才能取得較佳的經(jīng)濟(jì)效益。 良好的農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境 有賴于森林、草原、水域等生態(tài)系統(tǒng)的支持、保護(hù)和調(diào)節(jié)。農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)就其生 產(chǎn)力來說應(yīng)當(dāng)比自然生態(tài)系統(tǒng)更高， 因此除太陽光照外， 還必須加入輔助能， 如 農(nóng)機(jī)、化肥、農(nóng)藥、排灌、收獲、運(yùn)輸、加工等，通過人類的勞動(dòng)和管理，只有 不斷地調(diào)整和優(yōu)化生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能， 才能以

7、較少的投入， 得到最大的產(chǎn)出。大唐移動(dòng)通過集成大量科學(xué)合理的采用各傳感器、視頻設(shè)備、 GIS 地理信息 技術(shù)、GPS定位技術(shù)、建設(shè)一個(gè)智能分析模型，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境信息化管理平 臺(tái)，能夠在互聯(lián)網(wǎng)及桌面電腦、 智能手機(jī)等終端上進(jìn)行系統(tǒng)訪問與管理各個(gè)設(shè)備。生態(tài)管理系統(tǒng)平臺(tái)架構(gòu)圖如下：圖2:生態(tài)管理系統(tǒng)平臺(tái)將前端各類傳感器、后臺(tái)綜合分析管理平臺(tái)進(jìn)行科學(xué)集成，形成智能化的生 態(tài)管理系統(tǒng)平臺(tái)，前端各類傳感器主要包含有三類：1. 電化學(xué)離子敏傳感器：土壤 N、P、K,重金屬含量快速檢測2. 生物傳感器：快速檢測、高致性細(xì)菌 3. 氣敏傳感器：農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)、氣體污染、排放監(jiān)測應(yīng)用場景2-改善與提高生產(chǎn)系統(tǒng)工作

8、效率的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程管理基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，大唐移動(dòng)提出農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程管理解決方案。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程 管理的目標(biāo)是利用物聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)改善生產(chǎn)系統(tǒng)的工作效率、 提高投入資源的附 加值、減少不必要的浪費(fèi)及資源損耗， 從而滿足客戶需求。同時(shí)實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)化的生 產(chǎn)過程與管理，達(dá)到到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程管理與提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)競爭力的目標(biāo)。該系統(tǒng)解決方案主要功能如下：標(biāo)準(zhǔn)化管理組織標(biāo)準(zhǔn)化將每個(gè)成員的職責(zé)及工作調(diào)配加以標(biāo)準(zhǔn)化，使組織的運(yùn)作在成員各司其職、分工協(xié)作下發(fā)揮團(tuán)隊(duì)的力量。物料標(biāo)準(zhǔn)化以減少資源浪費(fèi)便于管理。作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化制定各項(xiàng)工作流程與注意事項(xiàng)管理標(biāo)準(zhǔn)化建立各項(xiàng)管理指標(biāo)，并以此作為評價(jià)實(shí)際作業(yè)的依據(jù)，了解實(shí)際 運(yùn)作的水平，并進(jìn)行調(diào)

9、整和控制。精耕細(xì)作管理“精耕細(xì)作”在一定面積的土地上，投入較多的生產(chǎn)資料和勞動(dòng)，采用先進(jìn) 的技術(shù)，進(jìn)行細(xì)致的土地耕作，以提高單位面積產(chǎn)量。設(shè)施農(nóng)業(yè)管理設(shè)施農(nóng)業(yè)是利用人工建造的設(shè)施，使傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)逐步擺脫自然的束縛， 走向現(xiàn) 代工廠化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的必由之路，同時(shí)也是農(nóng)產(chǎn)品打破傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的季節(jié)性， 實(shí)現(xiàn)農(nóng) 產(chǎn)品的反季節(jié)上市，進(jìn)一步滿足多元化、多層次消費(fèi)需求的有效方法。設(shè)施農(nóng)業(yè) 在農(nóng)林牧副漁業(yè)所占比重標(biāo)志著農(nóng)業(yè)的進(jìn)化程度，是農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)升級的重要標(biāo)志。健康種植采用科學(xué)的種植方法與管理，實(shí)現(xiàn)健康種植，提高農(nóng)作物的品質(zhì)與產(chǎn)量，為 企業(yè)帶來經(jīng)濟(jì)增加與效益。技術(shù)實(shí)現(xiàn)方面，大唐移動(dòng)通過采用各傳感器、視頻設(shè)備、GIS地理信息

10、技術(shù)、 GPS定位技術(shù)、二維碼技術(shù)、并建設(shè)一個(gè)智能分析模型，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程信息 化管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)及桌面電腦、智能手機(jī)等終端上進(jìn)行系統(tǒng)訪問與管理 各個(gè)設(shè)備。圖3:生產(chǎn)過程平臺(tái)應(yīng)用場景 3- 控制危害與損失的農(nóng)產(chǎn)品安全管理大唐移動(dòng)提出的農(nóng)產(chǎn)品安全管理系統(tǒng)， 主要功能是對農(nóng)產(chǎn)品安全進(jìn)行全程監(jiān) 控管理，為企業(yè)農(nóng)產(chǎn)品安全提升到新的高度，從而向消費(fèi)者提供安全、可靠、高 質(zhì)量的農(nóng)產(chǎn)品。系統(tǒng)主要功能如下：質(zhì)量安全管理農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全管理以農(nóng)業(yè)企業(yè)檔案數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)， 圍繞“生產(chǎn)、庫存、銷售” 三條主線，對農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)環(huán)境、生產(chǎn)活動(dòng)、銷售狀況實(shí)施電子化管理。物流運(yùn)輸安全管理基于物聯(lián)網(wǎng)物流運(yùn)輸管理是采用信息化

11、、 智能化、可視化等先進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 特征。采用最新的紅外、激光、無線、編碼、識(shí)別、定位、傳感器、RFID等高新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)物流運(yùn)輸安全。供應(yīng)鏈可追溯安全管理為了使消費(fèi)者充分了解農(nóng)產(chǎn)品的種源情況、 生產(chǎn)基地環(huán)境質(zhì)量、 生產(chǎn)操作過 程、用料用藥情況、 加工銷售過程等各個(gè)環(huán)節(jié)， 結(jié)合目前先進(jìn)的條碼技術(shù)對農(nóng)產(chǎn) 品的流通進(jìn)行編碼，從而建立安全的農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)全程追溯管理。大唐移動(dòng)通過一系列技術(shù)措施實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)的安全管理：質(zhì)量安全管理質(zhì)量安全管理采用各傳感器、視頻設(shè)備、GIS地理信息技術(shù)、GPS定位技術(shù)、 二維碼技術(shù)、 并建設(shè)一個(gè)智能分析模型， 實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)質(zhì)量安全管理平臺(tái)， 能夠在互 聯(lián)網(wǎng)及桌面電腦、智能手機(jī)等終端

12、上進(jìn)行系統(tǒng)訪問與管理各個(gè)設(shè)備。物流運(yùn)輸安全管理基于GPS衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)、RFID技術(shù)、傳感技術(shù)、GIS等多種技術(shù)，在物 流過程中實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)車輛定位、 運(yùn)輸物品監(jiān)控， 在線調(diào)度與配送可視化與管理， 可 實(shí)現(xiàn)與物流作業(yè)系統(tǒng)、生產(chǎn)信息、訂單信息對接，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化。初適運(yùn)惟至境=| =卜” =:-m上一土 -=- 二二1?貞ME莎遵=aT SGiST!-，門匚旦咋寸十一吉打- v :： l.T- 474n±.圖4：物流運(yùn)輸安全管理供應(yīng)鏈可追溯：系統(tǒng)采用二維碼技術(shù)、RFID技術(shù)、GIS與GPS技術(shù)實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈可追溯平臺(tái), 能夠在互聯(lián)網(wǎng)及桌面電腦、智能手機(jī)等終端上進(jìn)行系統(tǒng)訪問。圖5:智能

13、終端追溯示意應(yīng)用場景4-物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)加強(qiáng)農(nóng)業(yè)裝備與設(shè)施管理隨著設(shè)施農(nóng)業(yè)快速發(fā)展和裝備大量使用， 各種農(nóng)業(yè)等設(shè)施裝備的問題日益突 出，事故隱患增加。為進(jìn)一步提升設(shè)施農(nóng)業(yè)裝備安全及生產(chǎn)水平，需要建設(shè)一套完善的農(nóng)業(yè)裝備管理系統(tǒng)來滿足日益發(fā)展的需要。設(shè)施裝備是設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)條件。 加強(qiáng)設(shè)施農(nóng)業(yè)裝備的維護(hù)管理， 減輕 氣候劇烈變化對設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來的不利影響，為確保農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)供應(yīng)正常。大唐移動(dòng)基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)的農(nóng)業(yè)裝備與設(shè)施管理的目標(biāo)是利用物聯(lián) 網(wǎng)信息技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)裝備與設(shè)施管理， 提高投入資源的附加值、 減少資源損耗。 同時(shí)實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)化農(nóng)業(yè)裝備與設(shè)施管理達(dá)到農(nóng)業(yè)裝備與設(shè)施管理目標(biāo)與提升農(nóng)業(yè) 生產(chǎn)競爭力。該解決方案使用的主要技術(shù)手段為：采用傳感器、視頻監(jiān)控 ;