物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)主要包括三方面內(nèi)容:傳輸設(shè)備,傳感設(shè)備,應(yīng)用服務(wù)。
1 傳輸設(shè)備------------------數(shù)據(jù)采集傳輸技術(shù)
在農(nóng)業(yè)中使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)就要解決數(shù)據(jù)的傳輸問題,其中尤其是無線傳感技術(shù)尚有較大的技術(shù)問題,傳感技術(shù)就目前的技術(shù)水平來說,讓無線傳感器網(wǎng)正常運(yùn)行并大量投入使用還面臨著許多問題:
(1).網(wǎng)絡(luò)內(nèi)通信問題。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)內(nèi)正常通信聯(lián)系中,信號(hào)可能被一些障礙物或其他電子信號(hào)干擾而受到影響,怎么安全有效的進(jìn)行通信是個(gè)有待研究的問題。
(2).成本問題。在一個(gè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)里面,需要使用數(shù)量龐大的微型傳感器,這樣的 話成本會(huì)制約其發(fā)展。
(3).系統(tǒng)能量供應(yīng)問題。目前主要的解決方案有:使用高能電池;降低傳感功率;此外還有傳感器網(wǎng)絡(luò)的自我能量收集技術(shù)和電池?zé)o線充電技術(shù)。其中后兩者備受關(guān)注。
(4).高效的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是組織無線傳感器的成網(wǎng)技術(shù),有多種形態(tài)和方式,合理的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)可以最大限度的利用資源。在這里面,還包括網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議問題和大規(guī)模傳感器網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)移動(dòng)性管理等諸多問題有待解決。
2 傳感設(shè)備------------------節(jié)點(diǎn)感知設(shè)備以及RFID識(shí)別技術(shù)
農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中,感知節(jié)點(diǎn)占了很重要的一個(gè)比例,也是較為難解決的一個(gè)設(shè)備,現(xiàn)代物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)業(yè)中要求其符合低成本,環(huán)境適應(yīng)性,可靠性,低耗能,安全性的要求,目前市面上主要有以下三類傳感器:
集聚式傳感器節(jié)點(diǎn) 移動(dòng)式傳感器節(jié)點(diǎn) 分布式傳感器節(jié)點(diǎn)
目前RFID技術(shù)廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)、物流、交通、醫(yī)療、食品、防偽等領(lǐng)域。。隨著應(yīng)用的不斷普及和市場的擴(kuò)大,建立和應(yīng)用RFID系統(tǒng)的成本將大幅度下降,市場接受能力會(huì)逐步提高。令人關(guān)注的是,隨著微電子技術(shù)的發(fā)展,電子標(biāo)簽正在成為目前最具生命力和最有發(fā)展前途的一種RFID技術(shù)應(yīng)用。電子標(biāo)簽是指基于RFID技術(shù),由IC芯片和無線通信天線組成的超微型的小標(biāo)簽。它具有條形碼所不具備的防水、防磁、耐高溫、使用壽命長、讀取距離大、數(shù)據(jù)可以加密、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)容量更大、存儲(chǔ)信息可更改、可以封裝在各種包裝材料中等優(yōu)點(diǎn)。存儲(chǔ)在電子標(biāo)簽中IC卡內(nèi)的信息可以是:生產(chǎn)和流通的企業(yè)名稱、商品的種類、生產(chǎn)編號(hào)等。從商品制造、物流、銷售等一系列環(huán)節(jié)都可共同利用這一標(biāo)簽進(jìn)行管理。在可以預(yù)見的將來,電子標(biāo)簽將廣泛地取代商品條碼。我國是個(gè)農(nóng)業(yè)大國,農(nóng)產(chǎn)品在國內(nèi)外市場流通領(lǐng)域中具有重要地位。電子標(biāo)簽將成為我國農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)入國內(nèi)外市場的身份證。電子標(biāo)簽國家標(biāo)準(zhǔn)的推出和電子標(biāo)簽的廣泛應(yīng)用將大大提高我國農(nóng)產(chǎn)品物流管理能力、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督能力、農(nóng)產(chǎn)品可跟蹤能力以及國際貿(mào)易中的競爭力,同時(shí)也有利于規(guī)范和凈化農(nóng)產(chǎn)品市場。
3 應(yīng)用服務(wù)------------------信息處理技術(shù)
隨著計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在處理能力、存儲(chǔ)能力、打印能力和通信能力等方面的提高,特別是計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的發(fā)展,使用計(jì)算機(jī)越來越方便,加上微電子技術(shù)的突破,使微型計(jì)算機(jī)日益商品化,從而為計(jì)算機(jī)在管理上的應(yīng)用創(chuàng)造了極好的物質(zhì)條件。這一信息處理時(shí)期經(jīng)歷了單項(xiàng)處理、綜合處理兩個(gè)階段,現(xiàn)在已發(fā)展到系統(tǒng)處理的階段。這樣,不僅各種事務(wù)處理達(dá)到了自動(dòng)化,大量人員從繁瑣的事務(wù)性勞動(dòng)中解放出來,提高了效率,節(jié)省了行政費(fèi)用,而且還由于計(jì)算機(jī)的高速運(yùn)算能力,極大地提高了信息的價(jià)值,能夠及時(shí)地為管理活動(dòng)中的預(yù)測和決策提供可靠的依據(jù)。信息處理技術(shù)的發(fā)展也令人驚喜,SOA即服務(wù)導(dǎo)向框架,自1996年Gartener提出以來,倍受IT界熱捧,產(chǎn)業(yè)進(jìn)程不斷加快。2006年以來,IBM,BEA,甲骨文等一批軟件廠商開發(fā)了一系列實(shí)施方案并有了一些成功案例,使得SOA進(jìn)步不斷加快。
4 自動(dòng)化技術(shù)
將物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)之中,其最主要的目的便是盡最大的可能把人從繁瑣的勞動(dòng)中解放出來,而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也為決策者提供了大量的有用信息使其有足夠的信息實(shí)現(xiàn)對農(nóng)業(yè)的精確控制
1 農(nóng)業(yè)灌溉自動(dòng)化控制技術(shù)
農(nóng)業(yè)用水占我國總用水量的七成,但我國農(nóng)田灌溉十分落后,水的實(shí)際利用率很低,浪費(fèi)嚴(yán)重,與發(fā)達(dá)國家相比仍有差距。采用自動(dòng)灌溉系統(tǒng),在土壤中人為安放水分傳感器、溫度傳感器,對農(nóng)作物的生長條件進(jìn)行監(jiān)控,根據(jù)實(shí)際,進(jìn)行自動(dòng)供水和自動(dòng)按一定順序進(jìn)行灌溉。
2溫度自動(dòng)調(diào)控
蔬菜生產(chǎn)中,溫室生產(chǎn)規(guī)模正在逐步擴(kuò)大,傳統(tǒng)溫室監(jiān)控系統(tǒng)成本高,移動(dòng)性差等問題很突出。近年來,節(jié)能高效的WSN技術(shù)正在溫室監(jiān)控領(lǐng)域興起?;?/span>WSN的溫度監(jiān)控系統(tǒng)由匯聚節(jié)點(diǎn)和子節(jié)點(diǎn)構(gòu)成。將傳感器分布在溫室中監(jiān)控溫室內(nèi)土壤溫度、濕度、PH值、光照強(qiáng)度等,通過無線網(wǎng)絡(luò)傳到匯聚結(jié)點(diǎn),匯聚結(jié)點(diǎn)對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,將命令通過無線網(wǎng)絡(luò)下發(fā)給調(diào)控節(jié)點(diǎn),調(diào)控節(jié)點(diǎn)根據(jù)所得命令對灌溉設(shè)備、加熱器等進(jìn)行控制,改變溫室條件。匯聚節(jié)點(diǎn)還可接受人工控制,與互聯(lián)網(wǎng)連接,使用戶可以進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。