農(nóng)業(yè)信息技術 chapter1 農(nóng)業(yè)信息技術概述

農(nóng)業(yè)信息技術第一章農(nóng)業(yè)信息技術概述信息技術發(fā)展概述1農(nóng)業(yè)信息技術發(fā)展2數(shù)字農(nóng)作技術展望3第一節(jié)信息技術發(fā)展概述一、信息技術的概念二、信息技術的發(fā)展歷程三、現(xiàn)代信息技術內容四、“數(shù)字地球”構想五、“智慧地球”愿景第一節(jié)信息技術發(fā)展概述信息（information）是信息源所發(fā)生的各種信號和消息經(jīng)過傳遞被人們所感知、接收、認識和理解的內容的統(tǒng)稱。信息技術（informationtechnology，IT）是指獲取、處理、傳遞、存儲、使用信息的技術，是能夠擴展人們的信息功能的技術。感覺器官傳導神經(jīng)網(wǎng)絡思維器官效應器官信息控制技術信息采集技術信息傳遞技術信息處理技術一、信息技術的概念第一節(jié)信息技術發(fā)展概述（一）信息采集技術

信息采集技術指能有效地擴展人類感覺器官的感知域、靈敏度、分辨力和作用范圍的技術。包括傳感、測量、識別和遙感遙測技術等但目前廣泛使用的主要是傳感技術、遙測技術、遙感技術和全球衛(wèi)星定位技術等。一、信息技術的概念第一節(jié)信息技術發(fā)展概述（二）信息傳遞技術數(shù)字程控交換技術綜合業(yè)務數(shù)字通信網(wǎng)光纖通訊數(shù)字移動通信衛(wèi)星通訊信息高速公路信息傳遞技術也稱通信技術一、信息技術的概念第一節(jié)信息技術發(fā)展概述（三）信息處理技術信息處理技術就是應用計算機硬件、軟件及數(shù)字傳輸網(wǎng)，對信息進行文字、圖形、特征識別，信息與交換碼之間的轉換，信息的整理、加工、生成，以及利用數(shù)據(jù)庫、知識庫實現(xiàn)信息存儲和積累的技術。信息識別技術信息轉換技術信息加工技術信息存儲技術一、信息技術的概念第一節(jié)信息技術發(fā)展概述（四）信息控制技術信息控制技術的功能是根據(jù)輸入的指令信息（決策信息）對外部事物的運動狀態(tài)和方式實施干預，是效應器官功能的擴展延伸。顯現(xiàn)技術人機接口技術遙控技術自動控制技術機器人技術一、信息技術的概念第一節(jié)信息技術發(fā)展概述信息技術組成及其功能示意圖信息技術的核心與外部世界的接口一、信息技術的概念第一節(jié)信息技術發(fā)展概述已形成的綜合應用開發(fā)技術：數(shù)據(jù)庫技術人工智能專家系統(tǒng)遙感技術地理信息系統(tǒng)全球定位系統(tǒng)計算機輔助決策系統(tǒng)自動控制技術多媒體技術計算機網(wǎng)絡技術一、信息技術的概念第一節(jié)信息技術發(fā)展概述二、信息技術的發(fā)展歷程（一）古代信息技術手勢、喊叫、形體動作（遠古時代）視覺通信

聽覺通信郵驛傳書第一節(jié)信息技術發(fā)展概述二、信息技術的發(fā)展歷程（二）近代信息技術廣播與電視技術攝影技術電影技術電報與電話技術第一節(jié)信息技術發(fā)展概述二、信息技術的發(fā)展歷程（三）現(xiàn)代信息技術以微電子技術為基礎技術，以計算機技術和現(xiàn)代通信技術為主要代表。信息獲取技術信息處理技術信息傳遞技術信息存儲技術第一節(jié)信息技術發(fā)展概述三、現(xiàn)代信息技術內容現(xiàn)代信息技術是指20世紀70年代以來，隨著微電子技術、計算機技術和通信技術的發(fā)展，圍繞著信息的產(chǎn)生、收集、存儲、處理、檢索和傳遞，形成的一個全新的、用以開發(fā)和利用信息資源的高技術群。其中以微電子技術、計算機技術、軟件技術、通信技術為主導微電子技術新型元器件技術通信技術計算機技術各類軟件及系統(tǒng)集成技術光盤技術傳感技術機器人技術高清晰度電視技術……第一節(jié)信息技術發(fā)展概述三、現(xiàn)代信息技術內容微電子產(chǎn)品已經(jīng)廣泛的應用于生產(chǎn)和生活的各個領域（一）微電子技術微電子技術是隨著集成電路技術發(fā)展起來的一門新興技術。系統(tǒng)與電路設計器件物理工藝技術材料制備自動測試與封裝……一系列專門技術以芯片和集成電路為研究重點趨勢：不斷縮小電路元件的尺寸提高集成度第一節(jié)信息技術發(fā)展概述現(xiàn)代傳感技術就是人們采集獲取信息的技術。三、現(xiàn)代信息技術內容（二）傳感技術傳感器技術雷達技術遙測技術遙感技術……第一節(jié)信息技術發(fā)展概述信息存儲技術是人們記錄保存信息的技術。三、現(xiàn)代信息技術內容（三）信息存儲技術磁存儲技術光存儲技術微縮存儲技術…..第一節(jié)信息技術發(fā)展概述三、現(xiàn)代信息技術內容（四）計算機技術計算機是一種能自動、快速、精確進行信息處理的電子設備。應用廣泛：科學計算數(shù)據(jù)采集和處理信息傳輸和處理實時控制計算機輔助教育計算機輔助設計人工智能與機器人…..遠程教育與培訓商業(yè)宣傳圖書資料管理監(jiān)視系統(tǒng)辦公自動化醫(yī)療診斷電子出版儀器儀表農(nóng)業(yè)管理虛擬現(xiàn)實技術……第一節(jié)信息技術發(fā)展概述三、現(xiàn)代信息技術內容（五）多媒體技術多媒體技術是指能對音樂、聲音、文字、圖像、照片、動畫、電影、電視等多種形式信息進行處理和傳輸?shù)募夹g，能使用戶獲得圖、聲、文并茂的計算機畫面。第一節(jié)信息技術發(fā)展概述三、現(xiàn)代信息技術內容文化、娛樂、教育、衛(wèi)生、金融等方面廣泛的信息服務（六）通信技術通信是信息的傳輸與交換，也就是將語言、文字、符號、音樂、圖像等信息從發(fā)送者傳輸給另一個時空點的收集者。通信系統(tǒng)是指實現(xiàn)這一通信過程的全部技術設備和信道（傳輸媒介）的總和。長途和本地的有線電話網(wǎng)（包括光纜、同軸電纜網(wǎng)）無線電話網(wǎng)（包括衛(wèi)星通信、微波中繼通信網(wǎng)）有線電視網(wǎng)計算機數(shù)據(jù)網(wǎng)第一節(jié)信息技術發(fā)展概述三、現(xiàn)代信息技術內容（七）計算機網(wǎng)絡技術計算機網(wǎng)絡是由一些相互連接、自治的計算機的集合計算機通信網(wǎng)絡通信網(wǎng)絡的終端或信息源為計算機的數(shù)據(jù)傳輸與交換提供了通道局域網(wǎng)（LAN）城域網(wǎng)（MAN）廣域網(wǎng)（WAN）因特網(wǎng)（Internet）是世界上規(guī)模最大、用戶最多、影響最大的廣域網(wǎng)匿名FTP服務器電子圖書館新聞服務器電子郵件服務遠程登錄文件傳送服務（FTP）文件查詢服務……免費資源第一節(jié)信息技術發(fā)展概述四、“數(shù)字地球”構想（一）“數(shù)字地球”的提出前美國副總統(tǒng)戈爾（ALGore）于1998年發(fā)表題為“數(shù)字地球——21世紀人類認識地球的方式”（TheDigitalEarth:Understandingourplanetinthe21stCentury

）演講時提出的。第一節(jié)信息技術發(fā)展概述四、“數(shù)字地球”構想（二）“數(shù)字地球”的含義與特點所謂數(shù)字地球，可以理解為對真實地球及其相關現(xiàn)象統(tǒng)一的數(shù)字化重現(xiàn)和認識，是以地球為對象，以地理坐標為依據(jù)，以計算機技術、多媒體技術和大規(guī)模存貯技術為基礎，以寬帶網(wǎng)絡為紐帶，由海量地球信息組成的多分辨率、多尺度、多時空、并能用多維空間描述的虛擬地球。具有空間性、數(shù)字性和整體性。數(shù)據(jù)具有無邊無縫的分布式數(shù)據(jù)層結構，包括多源、多比例尺、多分辨率、歷史和現(xiàn)時的、矢量格式和柵格格式的海量數(shù)據(jù)。具有迅速充實、聯(lián)網(wǎng)的地理數(shù)據(jù)庫。以圖像、圖形、文本報告等形式提供服務。采用開放平臺、構件技術、動態(tài)互操作等最先進的技術方案。任何一個用戶都可以在寬帶網(wǎng)上根據(jù)自己的權限實時查詢和調用數(shù)字地球中的信息，無論生產(chǎn)者是誰，無論數(shù)據(jù)在什么地方；運用具有傳感器功能的特制數(shù)據(jù)手套，還可以對數(shù)字地球進行各類可視化操作。服務對象覆蓋整個社會層面，無論政府機關還是科教、生產(chǎn)單位，無論專業(yè)技術人員還是普通老百姓，都可以找到自己所需要的信息。第一節(jié)信息技術發(fā)展概述四、“數(shù)字地球”構想（二）“數(shù)字地球”的含義與特點第一節(jié)信息技術發(fā)展概述四、“數(shù)字地球”構想（三）數(shù)字地球的技術基礎信息高速公路和計算機寬帶高速網(wǎng)高分辨率衛(wèi)星影像空間信息技術與空間數(shù)據(jù)基礎設施大容量數(shù)據(jù)存貯及元數(shù)據(jù)科學計算可視化和虛擬現(xiàn)實技術第一節(jié)信息技術發(fā)展概述四、“數(shù)字地球”構想（四）我國“數(shù)字地球”發(fā)展1999年11月，由中國科學院和中國政府15個部委局聯(lián)合舉辦的“數(shù)字地球國際會議”在北京成功舉行，對數(shù)字地球進行了充分討論，提出了在我國發(fā)展“數(shù)字中國”的初步構想。近年來，我國在“數(shù)字地球”領域的研究也正在深入和拓寬，已舉行有關“數(shù)字地球”方面的大型研討會近10次，許多權威專家著文闡述“數(shù)字地球”技術，國家“863”計劃也把“數(shù)字地球”列為發(fā)展戰(zhàn)略研究的內容，我國“十五發(fā)展綱要”中已把數(shù)字化、信息化的內容列入重中之重的項目中。第一節(jié)信息技術發(fā)展概述五、“智慧地球”愿景這是一種運用先進信息技術手段構建新的世界運行模型的“愿景”構想。提出：2008年11月美國IBM公司發(fā)布了“智慧地球”戰(zhàn)略?！爸腔鄣厍颉睉?zhàn)略被奧巴馬政府借鑒和列入美國經(jīng)濟振興計劃，已批準投資300億美元在美國發(fā)展“智慧電網(wǎng)”和“智慧醫(yī)療”。第一節(jié)信息技術發(fā)展概述五、“智慧地球”愿景（一）“智慧地球”的含義核心內容：基于信息基礎架構與高度整合的基礎設施的完美結合，能夠以一種更智慧的方法通過利用新一代信息技術來改變政府、公司和人們相互交互的方式，以便提高交互的明確性、效率、靈活性和響應速度，使得政府、企業(yè)和市民可以做出更明智的決策。利用先進技術獲取更智能的洞察并付諸實踐，進而創(chuàng)造新的價值利用任何可以隨時隨地感知、測量、捕獲和傳遞信息的設備、系統(tǒng)或流程先進的系統(tǒng)可按新的方式協(xié)同工作更透徹的感知更廣泛的互聯(lián)互通更深入的智能化智慧方法智慧部分電力通信IT第一節(jié)信息技術發(fā)展概述五、“智慧地球”愿景（一）“智慧地球”的含義地球部分人企業(yè)機構社會團體生態(tài)系統(tǒng)……智慧地球3I物聯(lián)化（Instrumented）互聯(lián)化（Interconnected）智能化（Intelligent）更透徹的感知更全面的互聯(lián)互通更深入的智能分析第一節(jié)信息技術發(fā)展概述五、“智慧地球”愿景（一）“智慧地球”的含義第一節(jié)信息技術發(fā)展概述五、“智慧地球”愿景（一）“智慧地球”的含義六大智慧行動方案各種創(chuàng)新的感應科技開始被嵌入各種物體和設施中，從而令物質世界被極大程度的數(shù)據(jù)化隨著網(wǎng)絡的高度發(fā)達，人、數(shù)據(jù)和各種事物都將以不同方式聯(lián)入網(wǎng)絡先進技術和超級計算機則對這些堆積如山的數(shù)據(jù)進行整理、加工和分析，轉化成實實在在的洞察，幫人們做出正確的行動決策智慧的電力智慧的醫(yī)療智慧的城市智慧的交通智慧的供應鏈智慧的銀行第一節(jié)信息技術發(fā)展概述五、“智慧地球”愿景簡單地講，互聯(lián)網(wǎng)+物聯(lián)網(wǎng)=智慧地球（一）“智慧地球”的含義把各類傳感器嵌入和裝備到電網(wǎng)、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統(tǒng)、大壩、油氣管道、家用電器等各種物品中，并且被普遍連接而形成“物聯(lián)網(wǎng)”，并通過超級計算機和“云計算”來處理所有網(wǎng)絡數(shù)據(jù)，實現(xiàn)人類社會與物理系統(tǒng)的整合，實時管理和控制人員、機器、設備和基礎設施，以更加智慧、精細和動態(tài)的方式管理生產(chǎn)和生活，提高資源利用率和生產(chǎn)力水平，改善人與自然間的關系。具體來講，“智慧地球”是第一節(jié)信息技術發(fā)展概述五、“智慧地球”愿景（二）物聯(lián)網(wǎng)“物聯(lián)網(wǎng)”（theInternetofthings）是指通過射頻識別、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進行信息交換和通訊，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡。核心和基礎仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎上的延伸和擴展的網(wǎng)絡其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間，進行信息交換和通訊物聯(lián)網(wǎng)就是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”，有兩層含義：第一節(jié)信息技術發(fā)展概述五、“智慧地球”愿景（二）物聯(lián)網(wǎng)角色作用內容感知層皮膚和五官識別物體和采集信息二維碼標簽和識讀器、RFID標簽和讀寫器、攝像頭、GPS、傳感器、終端、傳感器網(wǎng)絡等網(wǎng)絡層神經(jīng)中樞和大腦信息傳遞和處理通信與互聯(lián)網(wǎng)的融合網(wǎng)絡、網(wǎng)絡管理中心、信息中心和智能處理中心等應用層“社會分工”實現(xiàn)行業(yè)智能化物聯(lián)網(wǎng)與行業(yè)專業(yè)技術的深度融合，與行業(yè)需求結合結構第一節(jié)信息技術發(fā)展概述五、“智慧地球”愿景（二）物聯(lián)網(wǎng)建立物聯(lián)網(wǎng)的步驟：對物體屬性進行標識讀取物體屬性轉換為適合網(wǎng)絡傳輸?shù)臄?shù)據(jù)格式將物體信息網(wǎng)絡傳輸?shù)叫畔⑻幚碇行?，完成物體通信的相關計算需要先由傳感器實時探測直接存儲在標簽中屬性靜態(tài)動態(tài)第一節(jié)信息技術發(fā)展概述五、“智慧地球”愿景物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展是以移動技術為代表的普適計算和泛在網(wǎng)絡發(fā)展的結果，也將通過應用創(chuàng)新帶動經(jīng)濟社會形態(tài)和創(chuàng)新形態(tài)的變革，推動面向知識社會的下一代創(chuàng)新（創(chuàng)新2.0）形態(tài)的形成。中國電信提出了智能物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的主要應用領域，包括智能家居、智能醫(yī)療、智能城市、智能環(huán)保、智能交通、智能司法、智能農(nóng)業(yè)、智能物流、智能校園、智能文博和M2M平臺。（二）物聯(lián)網(wǎng)第一節(jié)信息技術發(fā)展概述五、“智慧地球”愿景（三）云計算“云計算”（CloudComputing）是一種新興的共享基礎架構方法和商業(yè)計算模型，也是一種IT基礎設施的交付和使用模式，是將計算任務分布在大量計算機構成的資源池上，使各種應用系統(tǒng)能夠根據(jù)需要獲取計算力、存儲空間和各種軟件服務，用戶通過網(wǎng)絡以按需、易擴展的方式獲得所需的資源（硬件、平臺、軟件）。提供資源的網(wǎng)絡被稱為“云”，“云”是一些可以自我維護和管理的虛擬計算資源，通常是由計算服務器、存儲服務器、寬帶資源等組成的大型服務器集群。特征（類似于現(xiàn)實中的云）：規(guī)模較大、動態(tài)伸縮、邊界模糊、飄忽不定、難以定位、無處不在第一節(jié)信息技術發(fā)展概述五、“智慧地球”愿景（三）云計算“革命性的計算模型”，它使得超級計算能力通過互聯(lián)網(wǎng)自由流通成為了可能?！霸朴嬎恪睂⑺械挠嬎阗Y源集中起來，并由軟件實現(xiàn)自動管理，無需人為參與。企業(yè)與個人用戶無需投入昂貴的硬件購置成本，只需要通過互聯(lián)網(wǎng)來購買和租賃計算力。在使用者看來“云”中的資源是可以無限擴展的，并且可以隨時獲取，按需使用，隨時擴展，按使用付費。這種特性經(jīng)常被稱為像水電一樣使用IT基礎設施?！霸朴嬎恪本哂谐笠?guī)模、虛擬化、高可靠性、通用性、高可擴展