物聯(lián)網(wǎng)與病蟲測報(bào)

1、物聯(lián)網(wǎng)與病蟲測報(bào) 1. 物聯(lián)網(wǎng)概況1.1 物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生背景1990年：最早的物聯(lián)網(wǎng)實(shí)踐Networked Coke Machine。1999年：在美國召開的移動(dòng)計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)國際會(huì)議MIT Auto-ID實(shí)驗(yàn)室的Ashton教授在射頻識(shí)別技術(shù)（RFID）的研究中首次提出“物聯(lián)網(wǎng)”概念。該會(huì)議提出 “傳感網(wǎng)是下一個(gè)世紀(jì)人類面臨的又一個(gè)發(fā)展機(jī)遇”。 2003年：美國技術(shù)評論提出傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將是未來改變?nèi)藗兩畹氖蠹夹g(shù)之首。 2005年：在突尼斯舉行的信息社會(huì)世界峰會(huì)（WSIS）上，國際電信聯(lián)盟（ITU）發(fā)布ITU互聯(lián)網(wǎng)報(bào)告2005：物聯(lián)網(wǎng)，指出物聯(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，

2、不再只是指基于RFID技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)。 1.1 物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生背景 2008年后，為了促進(jìn)科技發(fā)展，尋找經(jīng)濟(jì)新的增長點(diǎn)，各國政府開始重視下一代的技術(shù)規(guī)劃，將目光放在了物聯(lián)網(wǎng)上。2009年：美國總統(tǒng)奧巴馬圓桌會(huì)議，接受了IBM高層提出的“智慧地球”策略。當(dāng)年，美國將新能源和物聯(lián)網(wǎng)列為振興經(jīng)濟(jì)的兩大重點(diǎn)。2009年：溫家寶總理提出“感知中國”，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)在十二五期間產(chǎn)業(yè)規(guī)模將達(dá)到6000億，研究機(jī)構(gòu)預(yù)測十年內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)將成為一個(gè)上萬億產(chǎn)業(yè)，規(guī)模比互聯(lián)網(wǎng)大30倍。物聯(lián)網(wǎng)在中國受到了全社會(huì)極大的關(guān)注，其受關(guān)注程度是在美國、歐盟以及其他各國不可比擬的，物聯(lián)

3、網(wǎng)已被貼上“中國式”標(biāo)簽。 1.2 物聯(lián)網(wǎng)定義按國際電信聯(lián)盟(ITU)的定義，物聯(lián)網(wǎng)主要解決三大互聯(lián)問題：物品與物品(Thing to Thing,T2T)：基于PC機(jī)的互聯(lián)網(wǎng)沒有考慮的問題人與物品 (Human to Thing,H2T)：人利用通用裝置與物品之間的連接,從而使得物品連接更加的簡化；人與人(Human to Human,H2H) ：指人之間不依賴于PC而進(jìn)行的互連。中國物聯(lián)網(wǎng)校企聯(lián)盟將物聯(lián)網(wǎng)定義為：當(dāng)下幾乎所有技術(shù)與計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)物體與物體之間，環(huán)境以及狀態(tài)信息實(shí)時(shí)的共享以及智能化的收集、傳遞、處理、執(zhí)行。廣義上說，當(dāng)下涉及到信息技術(shù)的應(yīng)用，都可以納入物聯(lián)網(wǎng)的

4、范疇。 1.2 物聯(lián)網(wǎng)定義倪光南院士認(rèn)為：物聯(lián)網(wǎng)是通過各種傳感技術(shù)（RFID、傳感器、GPS、攝像機(jī)、激光掃描器）、各種通訊手段（有線、無線、長距、短距），將任何物體與互聯(lián)網(wǎng)相連接，以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)視、自動(dòng)報(bào)警、控制、診斷和維護(hù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)“管理、控制、營運(yùn)”一體化的一種網(wǎng)絡(luò)?！拔铩钡暮x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(chǔ)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、遵循通用物聯(lián)網(wǎng)的通信協(xié)議；7、在世界網(wǎng)絡(luò)中有可被識(shí)別的唯一編號。通用物聯(lián)網(wǎng)的通信協(xié)議：為了讓不同設(shè)備之間的數(shù)據(jù)進(jìn)行共享，及互聯(lián)互通，可集成同類物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備生產(chǎn)廠家的系

5、統(tǒng)共性，并進(jìn)行重新的函數(shù)定義，從而達(dá)到不同系統(tǒng)之間的信息共享、數(shù)據(jù)讀取及可受控的數(shù)據(jù)寫入、控制等功能的通信協(xié)議 1.2 物聯(lián)網(wǎng)定義（分類）私有物聯(lián)網(wǎng)（Private IoT）：單一機(jī)構(gòu)內(nèi)部提供服務(wù)公有物聯(lián)網(wǎng)（Public IoT）：基于互聯(lián)網(wǎng)面向大眾或大型用戶提供服務(wù)社區(qū)物聯(lián)網(wǎng)（Community IoT）：向一個(gè)關(guān)聯(lián)的社區(qū)或機(jī)構(gòu)群體提供服務(wù)混合（Hybrid IoT）：兩種以上物聯(lián)網(wǎng)的組合傳感器技術(shù)。絕大部分計(jì)算機(jī)處理的都是數(shù)字信號。自從有計(jì)算機(jī)以來就需要傳感器把模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號計(jì)算機(jī)才能處理，因此傳感器技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)的前提。嵌入式系統(tǒng)技術(shù)。是綜合了計(jì)算機(jī)軟硬件、傳感器技術(shù)、集成電路技術(shù)

6、、電子應(yīng)用技術(shù)為一體的復(fù)雜技術(shù)。經(jīng)過幾十年的演變，以嵌入式系統(tǒng)為特征的智能終端產(chǎn)品隨處可見；小到人們身邊的MP3，大到航天航空的衛(wèi)星系統(tǒng)。射頻識(shí)別（RFID）技術(shù)。RFID（Radio Frequency Identification）又稱無線射頻識(shí)別，可通過無線電訊號識(shí)別特定目標(biāo)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)，而無需識(shí)別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機(jī)械或光學(xué)接觸。射頻一般是微波，1-100GHz，適用于短距離識(shí)別通信。RFID讀寫器也分移動(dòng)式的和固定式的，目前RFID技術(shù)應(yīng)用很廣，如：圖書館，門禁系統(tǒng)，食品安全溯源等 1.3 物聯(lián)網(wǎng)三大技術(shù) 1.4 物聯(lián)網(wǎng)本質(zhì)特征物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用拓展。應(yīng)用創(chuàng)新是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的核

7、心。以用戶體驗(yàn)為核心的創(chuàng)新則是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的靈魂。物聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)概括起來主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：一是互聯(lián)網(wǎng)特征，即對需要聯(lián)網(wǎng)的物一定要能夠?qū)崿F(xiàn)互聯(lián)互通的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，即任意時(shí)間、任意地點(diǎn)、任意物體的連通性；二是識(shí)別與通信特征，即納入物聯(lián)網(wǎng)的“物”一定要具備自動(dòng)識(shí)別與物物通信的功能；三是智能化特征，即網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)具有自動(dòng)化、自我反饋與智能控制的特點(diǎn)。1.4 物聯(lián)網(wǎng)本質(zhì)特征全面感知：利用RFID技術(shù)、傳感器、二維碼及其他機(jī)器，能夠隨時(shí)采集物品動(dòng)態(tài)可靠傳輸：通過網(wǎng)絡(luò)將感知的信息實(shí)時(shí)傳輸智能處理：利用云計(jì)算等技術(shù)及時(shí)對海量信息（大數(shù)據(jù)）進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)人與人、物與物、人與物的連通 1.5 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)感知層由各種傳

8、感器以及感知終端構(gòu)成，包括二氧化碳濃度、溫濕度傳感器、二維碼標(biāo)簽、RFID 標(biāo)簽和讀寫器、攝像頭、GPS等感知終端。感知層的作用相當(dāng)于人的眼耳鼻喉和皮膚等神經(jīng)末梢，它是物聯(lián)網(wǎng)識(shí)別物體、采集信息的來源，其主要功能是識(shí)別物體，采集信息。網(wǎng)絡(luò)層由各種私有網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)、有線和無線通信網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)和云計(jì)算平臺(tái)等組成，相當(dāng)于人的神經(jīng)中樞和大腦，負(fù)責(zé)傳遞和處理感知層獲取的信息。應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)和用戶（包括人、組織和其他系統(tǒng)）的接口，它與行業(yè)需求結(jié)合，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的智能應(yīng)用。 1.5 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu) 1.6 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用模式信息采集 信息分析處理信息發(fā)布信息傳遞2. 物聯(lián)網(wǎng)與病蟲測報(bào)病蟲測報(bào)基本流程（關(guān)鍵環(huán)節(jié)）

9、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的切入點(diǎn)病蟲測報(bào)基本流程信息采集調(diào)查對象蟲態(tài)或發(fā)生期系統(tǒng)調(diào)查方法和目標(biāo)大田普查方法和目標(biāo)蟲害成蟲燈誘、性誘、誘蛾器、糖醋盆:蟲量動(dòng)態(tài)、交配狀態(tài)、雌蛾卵巢發(fā)育級別網(wǎng)捕、百步驚蛾、趕蛾、盆拍、目測:蟲量、為害率和為害程度卵草把誘卵、剝查、目測:卵量動(dòng)態(tài)、卵發(fā)育進(jìn)度草把誘卵、剝查、目測:卵量幼蟲/若蟲目測、盆拍、剝查、淘土:蟲量動(dòng)態(tài)、發(fā)育進(jìn)度目測、盆拍、剝查、淘土:蟲量、為害率、為害程度蛹/繭挖土剝查、茬口剝查:發(fā)育進(jìn)度，存活率挖土剝查、茬口剝查:蟲量，存活率病害病源調(diào)查抗逆體（子囊盤、子囊殼、孢囊）埋查剝查，傳播體（子囊孢子、分生孢子、夏孢子）孢子捕捉儀捕獲鏡檢：病原菌萌發(fā)進(jìn)度、外來菌源

10、監(jiān)測 病情調(diào)查定點(diǎn)目測：病株率、病葉率、嚴(yán)重度多點(diǎn)目測：病田率、病株率、病葉率、嚴(yán)重度病毒調(diào)查介體調(diào)查（同蟲害）多點(diǎn)采樣檢測、目測：介體或植株帶毒率、病田率、病株率、嚴(yán)重度注：病蟲害種類不同，調(diào)查具體方法和指標(biāo)不同2.1 害蟲性誘自動(dòng)計(jì)數(shù)與傳輸昆蟲類型誘捕器害蟲種類螟蛾類鐘罩倒置漏斗式稻縱卷葉螟、二化螟、三化螟、大螟、黏蟲、草地螟、二點(diǎn)委夜蛾、亞洲玉米螟、二點(diǎn)螟、高粱條螟、桃蛀螟、棉鈴蟲、棉紅鈴蟲、煙青蟲、豆莢斑螟、豆莢野螟、瓜絹螟、茶毛蟲夜蛾類圓筒菱形入口式小地老虎、黃地老虎、斜紋夜蛾、甜菜夜蛾、大豆食心蟲小型昆蟲類翅膀形粘膠式小菜蛾、梨小食心蟲、桃小食心蟲、茶細(xì)蛾、棉盲蝽果（實(shí)）蠅類罐（瓶

11、）式桔小實(shí)蠅、柑橘大實(shí)蠅、瓜食蠅及其他多種果實(shí)蠅公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）項(xiàng)目“昆蟲性誘劑合成與緩釋技術(shù)研究”螟蛾類性誘系統(tǒng)棉鈴蟲、玉米螟、草地螟等螟蛾類自動(dòng)計(jì)數(shù)系統(tǒng)的安裝用220V交流電或鋰電池（電池型號：YFD-12680，輸入電壓：12.6VDC，輸出電壓：12VDC，電容量為6800mAh）供電方式，理論上可供用電57d），也可采用太陽能板（蓄電池，25W，12V，12Ah，充足電時(shí)可連續(xù)工作710d）供電方式儲(chǔ)存卡最多可8個(gè)月內(nèi)每小時(shí)記錄數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，支持U盤導(dǎo)出、手機(jī)短信接收等數(shù)據(jù)傳輸夜蛾類性誘自動(dòng)計(jì)數(shù)系統(tǒng)的安裝斜紋夜蛾甜菜夜蛾小地老虎豆莢螟棗尺蠖蛾量高、計(jì)數(shù)準(zhǔn)確、峰期明顯引自：姜玉英 等,

12、2015. 新式誘捕器及其自動(dòng)計(jì)數(shù)系統(tǒng)在棉鈴蟲監(jiān)測中的應(yīng)用. 中國植保導(dǎo)刊圖2 性誘和燈誘蟲量圖3 誘捕器自動(dòng)計(jì)數(shù)與人工計(jì)數(shù)誘蟲量2.1 害蟲性誘自動(dòng)計(jì)數(shù)與傳輸北京依科曼生物技術(shù)有限公司生產(chǎn)的閃訊TM害蟲遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng) ://pest/index/go.do2013-2014年全國農(nóng)技中心安排北京、遼寧、上海、浙江、福建、江西、山東、河南、廣東、重慶、新疆等11?。▍^(qū)、市）的13個(gè)縣（市）試驗(yàn)稻縱卷葉螟、二化螟、玉米螟、棉鈴蟲、桃小食心蟲、小菜蛾、甜菜夜蛾、斜紋夜蛾等8種害蟲2.2 病菌孢子捕捉與自動(dòng)識(shí)別目前可以自動(dòng)識(shí)別的病菌孢子小麥白粉病菌圖1 河南南陽2013年5月2

13、0日捕捉病菌圖像和孢子種類Fig 1 The equipment take picture of spore species May 20, 20111.葉枯病菌交鏈孢Spore of Alternaria tenuissima，2.白粉病菌分生孢子Spore of Oidium monilioides Nees.，3. 葉枯病菌蠕孢Spore of Drechslera sorokiniana，4.銹病菌冬孢子Teliospore of Puccinia recondita Rob，5.葉枯病菌殼二孢Spore of Ascochyta spp.,6.銹病菌夏孢子Spore of Pucci

14、nia recondita Rob，7.霜霉病菌孢子囊Spore of Sclerophthora macrospora (Sacc.) Thrium. et al.， 8.葉枯病菌殼針孢Spore of Septoria tritici2.3 馬鈴薯晚病監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)基本功能：實(shí)時(shí)自動(dòng)氣象數(shù)據(jù)采集實(shí)時(shí)侵染分析 防治決策制定氣象數(shù)據(jù)共享手機(jī)氣象數(shù)據(jù)瀏覽應(yīng)用范圍（監(jiān)測點(diǎn)）：10個(gè)省份的260多個(gè)監(jiān)測點(diǎn)推廣應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了全國聯(lián)網(wǎng)和信息共享2.4 病蟲害監(jiān)測物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)佳多病蟲害自動(dòng)測控系統(tǒng)（ATCSP）生物誘控系統(tǒng)蟲情信息自動(dòng)采集系統(tǒng)病菌孢子自動(dòng)捕捉系統(tǒng)小氣候信息采集系統(tǒng)生態(tài)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)蟲情信息自動(dòng)采集系統(tǒng)完成蟲情遠(yuǎn)程監(jiān)測蟲情圖像自動(dòng)采集蟲體自動(dòng)紅外處理小氣候信息采集系統(tǒng)采用先進(jìn)的生物傳感器、微型控制器，對病蟲害測報(bào)必需的區(qū)域性氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行定點(diǎn)自動(dòng)采集、存貯、打印，單機(jī)累計(jì)存貯365天，可導(dǎo)入Excel進(jìn)行編輯分析生物誘控系統(tǒng)是由蟲情信息自動(dòng)采集系統(tǒng)采集的蟲情信息和小氣候信息采集系統(tǒng)采用氣象信息，經(jīng)昆蟲模型智能運(yùn)算