农业物联网

    来源:|浏览次:227|2016年04月15日

    物联网产业主要包括三方面内容:传输设备,传感设备,应用服务。

     1  传输设备------------------数据采集传输技术

         在农业中使用物联网技术就要解决数据的传输问题,其中尤其是无线传感技术尚有较大的技术问题,传感技术就目前的技术水平来说,让无线传感器网正常运行并大量投入使用还面临着许多问题:

        1).网络内通信问题。无线传感器网络内正常通信联系中,信号可能被一些障碍物或其他电子信号干扰而受到影响,怎么安全有效的进行通信是个有待研究的问题。

        2).成本问题。在一个无线传感器网络里面,需要使用数量庞大的微型传感器,这样的 话成本会制约其发展。

        3).系统能量供应问题。目前主要的解决方案有:使用高能电池;降低传感功率;此外还有传感器网络的自我能量收集技术和电池无线充电技术。其中后两者备受关注。

        4).高效的无线传感器网络结构。无线传感器网络的网络结构是组织无线传感器的成网技术,有多种形态和方式,合理的无线传感器网络可以最大限度的利用资源。在这里面,还包括网络安全协议问题和大规模传感器网络中的节点移动性管理等诸多问题有待解决。 

    2  传感设备------------------节点感知设备以及RFID识别技术 

        农业物联网中,感知节点占了很重要的一个比例,也是较为难解决的一个设备,现代物联网农业中要求其符合低成本,环境适应性,可靠性,低耗能,安全性的要求,目前市面上主要有以下三类传感器:

    集聚式传感器节点    移动式传感器节点     分布式传感器节点 

    目前RFID技术广泛应用于生产、物流、交通、医疗、食品、防伪等领域。。随着应用的不断普及和市场的扩大,建立和应用RFID系统的成本将大幅度下降,市场接受能力会逐步提高。令人关注的是,随着微电子技术的发展,电子标签正在成为目前最具生命力和最有发展前途的一种RFID技术应用。电子标签是指基于RFID技术,IC芯片和无线通信天线组成的超微型的小标签。它具有条形码所不具备的防水、防磁、耐高温、使用寿命长、读取距离大、数据可以加密、存储数据容量更大、存储信息可更改、可以封装在各种包装材料中等优点。存储在电子标签中IC卡内的信息可以是:生产和流通的企业名称、商品的种类、生产编号等。从商品制造、物流、销售等一系列环节都可共同利用这一标签进行管理。在可以预见的将来,电子标签将广泛地取代商品条码。我国是个农业大国,农产品在国内外市场流通领域中具有重要地位。电子标签将成为我国农产品进入国内外市场的身份证。电子标签国家标准的推出和电子标签的广泛应用将大大提高我国农产品物流管理能力、农产品质量监督能力、农产品可跟踪能力以及国际贸易中的竞争力,同时也有利于规范和净化农产品市场。 

    3 应用服务------------------信息处理技术

        随着计算机系统在处理能力、存储能力、打印能力和通信能力等方面的提高,特别是计算机软件技术的发展,使用计算机越来越方便,加上微电子技术的突破,使微型计算机日益商品化,从而为计算机在管理上的应用创造了极好的物质条件。这一信息处理时期经历了单项处理、综合处理两个阶段,现在已发展到系统处理的阶段。这样,不仅各种事务处理达到了自动化,大量人员从繁琐的事务性劳动中解放出来,提高了效率,节省了行政费用,而且还由于计算机的高速运算能力,极大地提高了信息的价值,能够及时地为管理活动中的预测和决策提供可靠的依据。信息处理技术的发展也令人惊喜,SOA即服务导向框架,自1996年Gartener提出以来,倍受IT界热捧,产业进程不断加快。2006年以来,IBM,BEA,甲骨文等一批软件厂商开发了一系列实施方案并有了一些成功案例,使得SOA进步不断加快。 

    4 自动化技术

        将物联网应用到农业之中,其最主要的目的便是尽最大的可能把人从繁琐的劳动中解放出来,而物联网技术也为决策者提供了大量的有用信息使其有足够的信息实现对农业的精确控制

    1 农业灌溉自动化控制技术

         农业用水占我国总用水量的七成,但我国农田灌溉十分落后,水的实际利用率很低,浪费严重,与发达国家相比仍有差距。采用自动灌溉系统,在土壤中人为安放水分传感器、温度传感器,对农作物的生长条件进行监控,根据实际,进行自动供水和自动按一定顺序进行灌溉。

    2温度自动调控

        蔬菜生产中,温室生产规模正在逐步扩大,传统温室监控系统成本高,移动性差等问题很突出。近年来,节能高效的WSN技术正在温室监控领域兴起。基于WSN的温度监控系统由汇聚节点和子节点构成。将传感器分布在温室中监控温室内土壤温度、湿度、PH值、光照强度等,通过无线网络传到汇聚结点,汇聚结点对数据进行处理,将命令通过无线网络下发给调控节点,调控节点根据所得命令对灌溉设备、加热器等进行控制,改变温室条件。汇聚节点还可接受人工控制,与互联网连接,使用户可以进行远程监控。





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