物聯(lián)網(wǎng)之智慧農(nóng)業(yè)20

1、Key Laboratory of Modern Precision Agriculture System Integration, Ministry of Education報(bào)告主要內(nèi)容報(bào)告主要內(nèi)容報(bào)告主要內(nèi)容Key Laboratory of Modern Precision Agriculture System Integration, Ministry of Education）“在應(yīng)對這場國際金融危機(jī)中，各國正在進(jìn)行搶占經(jīng)濟(jì)科技制高點(diǎn)的競賽，全球?qū)⑦M(jìn)入空前的創(chuàng)新密集和產(chǎn)業(yè)振興時代。我們必須在這場競爭中努力實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展?！?“要著力突破傳感網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)，及早部署后IP時代相關(guān)

2、技術(shù)研發(fā)，使信息網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)成為推動產(chǎn)業(yè)升級，邁向信息社會的發(fā)動機(jī) ”Key Laboratory of Modern Precision Agriculture System Integration, Ministry of Education 物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)(The Internet of Things)(The Internet of Things)概念于概念于19991999年提出，是年提出，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、電磁的傳感器、3S3S技術(shù)、激光掃描器等各類裝置與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起技術(shù)、激光掃

3、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。識別和管理。 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用，既能改變粗放的農(nóng)業(yè)經(jīng)營管理物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用，既能改變粗放的農(nóng)業(yè)經(jīng)營管理方式，也能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，方式，也能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，引領(lǐng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展。引領(lǐng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展。IOT基本理論模型Key Laboratory of Modern Precision Agriculture System Integration, Ministry of E

4、ducation智能卡智能卡條形碼條形碼二維碼二維碼 GPS傳感器技術(shù)傳感器技術(shù)網(wǎng)關(guān)網(wǎng)關(guān)設(shè)設(shè)備備近距離近距離通信通信因特網(wǎng)因特網(wǎng)跟蹤定位跟蹤定位高速高速數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)Key Laboratory of Modern Precision Agriculture System Integration, Ministry of Education“智慧地球”的內(nèi)涵“智慧地球”是IBM對運(yùn)用信息技術(shù)構(gòu)建新的世界運(yùn)行模型的愿景?！案兄袊笔菍ξ锫?lián)網(wǎng)在中國泛在應(yīng)用效果的概括。更深入的智能化更深入的智能化使用數(shù)據(jù)挖掘和分使用數(shù)據(jù)挖掘和分析工具、科學(xué)模型和功能強(qiáng)大的運(yùn)算系析工具、科學(xué)模型和功能強(qiáng)大的運(yùn)算系

5、統(tǒng)處理復(fù)雜的數(shù)據(jù)分析、匯總和計(jì)算，統(tǒng)處理復(fù)雜的數(shù)據(jù)分析、匯總和計(jì)算，整合和分析海量的跨地域、跨行業(yè)的信整合和分析海量的跨地域、跨行業(yè)的信息，以更好地支持決策和行動。息，以更好地支持決策和行動。更全面的互聯(lián)互通更全面的互聯(lián)互通將個人電子設(shè)備、將個人電子設(shè)備、組織和政府信息系統(tǒng)中儲存的信息交互組織和政府信息系統(tǒng)中儲存的信息交互和共享，從而對環(huán)境和業(yè)務(wù)狀況進(jìn)行實(shí)和共享，從而對環(huán)境和業(yè)務(wù)狀況進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控。時監(jiān)控。更透徹的感知更透徹的感知利用任何可以隨時隨利用任何可以隨時隨地感知、測量、捕獲和傳遞信息的設(shè)備、地感知、測量、捕獲和傳遞信息的設(shè)備、系統(tǒng)或流程，便于立即采取應(yīng)對措施和系統(tǒng)或流程，便于立即采取應(yīng)

6、對措施和進(jìn)行長期規(guī)劃。進(jìn)行長期規(guī)劃。Key Laboratory of Modern Precision Agriculture System Integration, Ministry of Education傳感網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)與泛在網(wǎng)泛在網(wǎng)不是互聯(lián)網(wǎng)的泛在網(wǎng)不是互聯(lián)網(wǎng)的下一代，而是互聯(lián)網(wǎng)下一代，而是互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的拓展應(yīng)用的拓展Key Laboratory of Modern Precision Agriculture System Integration, Ministry of Education低成本、環(huán)境適應(yīng)性、可靠性、微功耗、安全性低成本、環(huán)境適應(yīng)性、可靠性、微功耗、安全性三類態(tài)傳感器：

7、三類態(tài)傳感器：集聚式傳感器節(jié)點(diǎn)集聚式傳感器節(jié)點(diǎn)移動式傳感器節(jié)點(diǎn)移動式傳感器節(jié)點(diǎn)( (車載、便攜）車載、便攜）分布式固定傳感器節(jié)點(diǎn)分布式固定傳感器節(jié)點(diǎn)使用特點(diǎn)使用特點(diǎn): 季節(jié)性、空間分布性、多參數(shù)嵌入季節(jié)性、空間分布性、多參數(shù)嵌入分布式傳感器分布式傳感器 匯聚節(jié)點(diǎn)匯聚節(jié)點(diǎn)，采用采用ZigBee適于環(huán)境變化的多跳、自組織通信技術(shù)適于環(huán)境變化的多跳、自組織通信技術(shù)互聯(lián)網(wǎng)接入：互聯(lián)網(wǎng)接入： 邏輯思維邏輯思維 形象思維；知識工形象思維；知識工程；云服務(wù)；人機(jī)和諧；現(xiàn)代信息服務(wù)產(chǎn)業(yè)程；云服務(wù)；人機(jī)和諧；現(xiàn)代信息服務(wù)產(chǎn)業(yè)Key Laboratory of Modern Precision Agricultu

8、re System Integration, Ministry of Education可靠傳遞可靠傳遞智能處理智能處理全面感知全面感知利用云計(jì)算，模糊識別等各種利用云計(jì)算，模糊識別等各種智能計(jì)算技術(shù)，對海量的數(shù)據(jù)智能計(jì)算技術(shù)，對海量的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行分析和處理，對物和信息進(jìn)行分析和處理，對物體實(shí)施智能化的控制體實(shí)施智能化的控制Key Laboratory of Modern Precision Agriculture System Integration, Ministry of Education（1）技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)問題）技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)問題 世界各國存在不同的標(biāo)準(zhǔn)。中國信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會于世界各國

9、存在不同的標(biāo)準(zhǔn)。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。年成立了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目組。2009年年9月，傳感器網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)工月，傳感器網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)工作組正式成立了作組正式成立了PG1(國際標(biāo)準(zhǔn)化國際標(biāo)準(zhǔn)化)、PG2(標(biāo)準(zhǔn)體系與系統(tǒng)架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)體系與系統(tǒng)架構(gòu))、PG3(通信與信息交互通信與信息交互)、PG4(協(xié)同信息處理協(xié)同信息處理)、PG5(標(biāo)識標(biāo)識)、PG6(安全安全)、PG7(接口接口)和和PG8(電力行業(yè)應(yīng)用調(diào)研電力行業(yè)應(yīng)用調(diào)研)等等8個專項(xiàng)組，開展具體的國家標(biāo)個專項(xiàng)組，開展具體的國家標(biāo)準(zhǔn)的制定工作。準(zhǔn)的制定工作。 （2）安全問題）安全問題 信息采集頻繁，其數(shù)據(jù)安

10、全也必須重點(diǎn)考慮。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）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，但在接入層面，協(xié)議類別五花八門，入層面，協(xié)議類別五花八門，GPRS/CDMA、短信、傳感器、有線等多、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。種通道，物聯(lián)網(wǎng)需要一個統(tǒng)一的協(xié)議棧。Key Laboratory of Modern Precision Agriculture System Integration, Ministry of Education （4）IP地址問題地址問題 每個

11、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)需要更多的更多的IP地址，地址，IPv4資源即將耗盡，那就需要資源即將耗盡，那就需要IPv6來支撐。來支撐。IPv4向向IPv6過渡是一個漫長的過程，因此物聯(lián)網(wǎng)一旦使用過渡是一個漫長的過程，因此物聯(lián)網(wǎng)一旦使用IPv6地址，就必然會存在地址，就必然會存在與與IPv4的兼容性問題。的兼容性問題。 （5）終端問題。）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

12、，對運(yùn)營商來說同行業(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)。是一大挑戰(zhàn)。 農(nóng)業(yè)資源管理：農(nóng)用土地資源、水資源、生產(chǎn)資料 農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境管理：土壤、大氣、水質(zhì)、氣象、災(zāi)害 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 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) 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。Key Laboratory of Modern Precision Agriculture System Integration, Ministry of Education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)！快速、低

13、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！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！物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)業(yè)應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)業(yè)應(yīng)用 需求驅(qū)動、著力研究面向問題的解決方案Demand-driven； Problem-Oriented Solutions. 開放系統(tǒng)：硬件接口、通信協(xié)議、軟件平臺 學(xué)科深度交叉：農(nóng)學(xué)與信息學(xué)、畜牧與信息學(xué) 傳感器、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)：“十二五”研究重點(diǎn) 數(shù)據(jù)挖掘：聯(lián)機(jī)跨庫挖掘、多媒體挖掘、檢索 視頻圖像信息處理：圖像壓縮、圖像識別 智能服務(wù)探索：服務(wù)平臺、服務(wù)模式Key Laboratory of Modern P

14、recision Agriculture System Integration, Ministry of Education物聯(lián)網(wǎng)未來發(fā)展的思考物聯(lián)網(wǎng)未來發(fā)展的思考Key Laboratory of Modern Precision Agriculture System Integration, Ministry of Education 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展趨勢預(yù)測農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展趨勢預(yù)測 土壤傳感器研究開發(fā)Key Laboratory of Modern Precision Agriculture System Integration, Ministry of Education機(jī)

15、載式農(nóng)田土壤水分機(jī)載式農(nóng)田土壤水分/ /壓實(shí)壓實(shí)/ /電導(dǎo)率測量裝置電導(dǎo)率測量裝置便攜式電導(dǎo)率測量儀便攜式電導(dǎo)率測量儀機(jī)載式土壤電導(dǎo)率機(jī)載式土壤電導(dǎo)率 測量裝置測量裝置有線、無線分體式有線、無線分體式太陽能供電太陽能供電無線傳感器無線傳感器Key Laboratory of Modern Precision Agriculture System Integration, Ministry of Educationo 作物苗情傳感器研究開發(fā)作物苗情傳感器研究開發(fā)作物長勢診斷儀作物長勢診斷儀作物冠層信息獲取裝置作物冠層信息獲取裝置 電化學(xué)離子敏傳感器：土壤N、P、K, 重金屬含量快速檢測. 生物傳

16、感器：禽流感快速檢測、高致性細(xì)菌 氣敏傳感器：食品品質(zhì)、氣體污染、排放監(jiān)測 Key Laboratory of Modern Precision Agriculture System Integration, Ministry of Education生物傳感器生物傳感器 廣域、自組織、高可靠性、節(jié)能 短程通信與遠(yuǎn)程通信相結(jié)合：Zigbee, Bluetooth, Wireless LAN, GSM-GPRS-3G 固定終端與移動終端相結(jié)合：點(diǎn)與面 基于GPRS的大田監(jiān)測系統(tǒng)、基于TD-SCDMA的農(nóng)情監(jiān)測及災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)、基于GPRS的天津市設(shè)施農(nóng)業(yè)管理系統(tǒng)Key Laboratory of Modern Precision Agriculture System Integration, Ministry of Education 山東桓臺 內(nèi)蒙古準(zhǔn)格爾旗Key Laboratory of Modern Precision Agriculture System Integration, Ministry of Edu