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農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢劉財(cái)興 liu@scau.edu.cn 2015.5.20 主要內(nèi)容 1.物聯(lián)網(wǎng)概念 2.物聯(lián)網(wǎng)引起重視的原因 3.物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù) 4.農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展情況 5.農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用面臨的挑戰(zhàn) 6.農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢 主要內(nèi)容 1.物聯(lián)網(wǎng)概念 2.物聯(lián)網(wǎng)引起重視的原因 3.物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù) 4.農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展情況 5.農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用面臨的挑戰(zhàn) 6.農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢 1.1 物聯(lián)網(wǎng)概念 物聯(lián)網(wǎng)(The Internet of things)概念最早出現(xiàn)于比爾蓋茨1995年的《未來之路》一書，在《未來之路》中，比爾蓋茨已經(jīng)提及物聯(lián)網(wǎng)概念。 2005年，國際電信同盟在突尼斯舉行的信息社會(huì)世界峰會(huì)上，發(fā)布了《ITU互聯(lián)網(wǎng)報(bào)告2005:物聯(lián)網(wǎng)》，引用了“物聯(lián)網(wǎng)”，報(bào)告指出，無所不在的“物聯(lián)網(wǎng)”通信時(shí)代即將來臨。 2009年9月，在北京舉辦的物聯(lián)網(wǎng)與企業(yè)環(huán)境中歐研討會(huì)上，歐盟的專家給出了歐盟對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的定義：物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)動(dòng)態(tài)的全球網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，它具有基于標(biāo)準(zhǔn)和互操作通信協(xié)議的自組織能力，其中物理的和虛擬的“物”具有身份標(biāo)志、物理屬性、虛擬的特性和智能的接口，并與信息網(wǎng)絡(luò)無縫整合。物聯(lián)網(wǎng)將與媒體互聯(lián)網(wǎng)、服務(wù)互聯(lián)網(wǎng)和企業(yè)互聯(lián)網(wǎng)一道，構(gòu)成未來的互聯(lián)網(wǎng)。 1.2 物聯(lián)網(wǎng)概念 通俗講， 物聯(lián)網(wǎng)就是通過傳感器、RFID、定位系統(tǒng)、掃描器等信息感知設(shè)備，通過通信協(xié)議，把物體與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的智能監(jiān)測、識(shí)別、定位、跟蹤和管理的網(wǎng)絡(luò)。這有四層含義： ①物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)，是互聯(lián)網(wǎng)+的基礎(chǔ)； ②信息交換和通信延伸和擴(kuò)展到了任何物體與物體之間，是用戶端信息采集點(diǎn)、采集方式的延伸與擴(kuò)展，數(shù)據(jù)來源變?nèi)斯や浫胱詣?dòng)采集； ③科學(xué)、合理、準(zhǔn)確的過程控制將大大提高生產(chǎn)效益； ④更及時(shí)、更準(zhǔn)確的信息將為企業(yè)的智能決策提供更好的支持。 1.3 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用例 主要內(nèi)容 1.物聯(lián)網(wǎng)概念 2.物聯(lián)網(wǎng)引起重視的原因 3.物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù) 4.農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展情況 5.農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用面臨的挑戰(zhàn) 6.農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢 2.1 IBM智慧地球 2008年11月6日，IBM CEO彭明盛(Sam Palmisano)在紐約市外交關(guān)系委員會(huì)做了一次重要的演講，題目是“智慧地球：下一代的領(lǐng)導(dǎo)議程”(A Smarter Planet: The Next Leadership Agenda)。 “將智能技術(shù)應(yīng)用到生活的各個(gè)方面，如應(yīng)用到各系統(tǒng)和程序之中，以便貨物能被順利地研發(fā)，制造購買，人們能享受各種服務(wù)，萬物（包括人，貨幣，石油，水電等）可以順暢流通，人們可以安居樂業(yè)。” 2.1 IBM智慧地球 IBM將“智慧地球”戰(zhàn)略分解為四個(gè)關(guān)鍵問題： ①New Intelligence（新銳洞察）。面對(duì)無數(shù)個(gè)信息孤島式的爆炸性的數(shù)據(jù)增長，我們需要獲得全新的洞察力，利用來源不同的數(shù)據(jù)獲取豐富、實(shí)時(shí)的信息，以做出更明智的決策。 ②Smart Work（智慧運(yùn)作）。我們需要開發(fā)和設(shè)計(jì)新的業(yè)務(wù)流程，形成在靈活、動(dòng)態(tài)流程支持下的智能運(yùn)作，實(shí)現(xiàn)全新的生活和工作方式。 ③Dynamic Infrastructure（動(dòng)態(tài)架構(gòu)）。我們需要建立一種可以降低成本，具有智能化和安全特性，并與業(yè)務(wù)環(huán)境同樣靈活的動(dòng)態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施。 ④Green & Beyond（綠色未來）。我們需要采取行動(dòng)解決能源、環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展的問題，提高效率，提升競爭力。 2.1 IBM智慧地球 2.2 美國戰(zhàn)略 奧巴馬就任美國總統(tǒng)后，對(duì)IBM首席執(zhí)行官彭明盛首次提出的“智慧地球”概念給予了積極的回應(yīng)，并上升至美國的國家戰(zhàn)略，并在世界范圍內(nèi)引起轟動(dòng)。 該戰(zhàn)略認(rèn)為，IT產(chǎn)業(yè)下一階段的任務(wù)是把新一代IT技術(shù)充分運(yùn)用在各行各業(yè)之中，具體地說，就是把感應(yīng)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、油氣管道等各種物體中，并且被普遍連接，形成“物聯(lián)網(wǎng)”。 2.3 其它國家積極部署 美國將物聯(lián)網(wǎng)上升為國家創(chuàng)新戰(zhàn)略的同時(shí)，其它國家也積極部署： ①2009年6月，歐盟委員會(huì)發(fā)布《物聯(lián)網(wǎng)——歐洲行動(dòng)計(jì)劃》，提出了包括監(jiān)管、隱私保護(hù)、芯片、基礎(chǔ)設(shè)施保護(hù)、標(biāo)準(zhǔn)修改、技術(shù)研發(fā)等在內(nèi)的14項(xiàng)框架內(nèi)容，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)未來發(fā)展以及重點(diǎn)研究領(lǐng)域給出了明確的路線圖歐盟制定了促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的14點(diǎn)行動(dòng)計(jì)劃； ②2009年8月日本繼“e-Japan”“u-Japan”之后提出了更新版本的國家信息化戰(zhàn)略：《i-Japan戰(zhàn)略2015》，其要點(diǎn)是大力發(fā)展電子政府和電子地方自治體，推動(dòng)醫(yī)療、健康和教育的電子化作為四項(xiàng)重點(diǎn)戰(zhàn)略領(lǐng)域； 2.3 其它國家積極部署 ③韓國十分重視信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，2004年提出了“u-Korea”戰(zhàn)略，制定《IT839戰(zhàn)略》。在2009年10月頒布了《物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施構(gòu)建基本規(guī)劃》，確定了構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施、發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)、研發(fā)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、營造物聯(lián)網(wǎng)擴(kuò)散環(huán)境等4大領(lǐng)域; 此外，法國、德國、澳大利亞、新加坡等國也在加緊部署物聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略，加快推進(jìn)下一代網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)步伐， 融合各種信息技術(shù)，將物體接入信息網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)“物聯(lián)網(wǎng)”；在網(wǎng)絡(luò)泛在的基礎(chǔ)上，將信息技術(shù)應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域，從而影響到國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)生活的方方面面。 發(fā)達(dá)國家一方面加大力度發(fā)展傳感器節(jié)點(diǎn)核心芯片、嵌入式操作系統(tǒng)、智能計(jì)算等核心技術(shù)，另一方面加快標(biāo)準(zhǔn)制定和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，謀求在未來物聯(lián)網(wǎng)的大規(guī)模發(fā)展及國際競爭中占據(jù)有利位置。 2.4 中國政府重視 2009年8月7日，國務(wù)院總理溫家寶在考察中科院無錫高新微納傳感網(wǎng)工程技術(shù)研發(fā)中心時(shí)曾表示，至少三件事情可以盡快去做： ①把傳感系統(tǒng)和3G中的TD技術(shù)結(jié)合起來； ②在國家重大科技專項(xiàng)中，加快推進(jìn)傳感網(wǎng)發(fā)展； ③盡快建立中國的傳感信息中心，或者叫“感知中國”中心。 2009年11月3日，溫家寶總理在人民大會(huì)堂向首都科技界發(fā)表了題為《讓科技引領(lǐng)中國可持續(xù)發(fā)展》的講話。他指出，“未來要著力突破傳感網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)，及早部署后IP時(shí)代相關(guān)技術(shù)研發(fā)，使信息網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)成為推動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)、邁向信息社會(huì)的‘發(fā)動(dòng)機(jī)’”。 2.4 中國政府重視 2010年3月，政府工作報(bào)告中首次明確提出“加快物聯(lián)網(wǎng)的研發(fā)應(yīng)用”。2010年9月，2010年10月，《中共中央關(guān)于制定國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十二個(gè)五年規(guī)劃的建議》中再次強(qiáng)調(diào)要“推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)研發(fā)應(yīng)用”。 國家中長期科學(xué)與技術(shù)發(fā)展規(guī)劃(2006－2020年)》和“新一代寬帶移動(dòng)無線通信網(wǎng)”重大專項(xiàng)均將物聯(lián)網(wǎng)列入重點(diǎn)研究領(lǐng)域。 工信部制定的《物聯(lián)網(wǎng)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》指出，物聯(lián)網(wǎng)已成為當(dāng)前世界新一輪經(jīng)濟(jì)和科技發(fā)展的戰(zhàn)略制高點(diǎn)之一，要在“智慧工業(yè)”、“智慧農(nóng)業(yè)”、“智慧物流”、“智慧環(huán)保”、“智慧家居”等9個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域開展應(yīng)用示范工程，探索應(yīng)用模式。 2.4 中國政府重視 近年來，黨中央國務(wù)院高度重視物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，習(xí)近平總書記強(qiáng)調(diào)，要讓物聯(lián)網(wǎng)更好促進(jìn)生產(chǎn)、走進(jìn)生活、造福百姓。李克強(qiáng)總理指出，要大力發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，在集成電路、物聯(lián)網(wǎng)、先進(jìn)制造、新能源、新一代移動(dòng)通信、大數(shù)據(jù)等方面趕上和引領(lǐng)世界產(chǎn)業(yè)發(fā)展。 馬凱在全國物聯(lián)網(wǎng)工作電視會(huì)議上指出，物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高度集成和綜合運(yùn)用，是新一輪產(chǎn)業(yè)革命的重要方向和推動(dòng)力量，發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)要按照“需求牽引、重點(diǎn)跨越、支撐發(fā)展、引領(lǐng)未來”的原則，著力突破核心芯片、智能傳感器等一批核心關(guān)鍵技術(shù)；著力在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、節(jié)能環(huán)保、商貿(mào)流通、能源交通、社會(huì)事業(yè)、城市管理、安全生產(chǎn)等領(lǐng)域，開展物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范和規(guī)�；瘧�(yīng)用。 2.4 中國政府重視 物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展在全國各地迅速升溫。物聯(lián)網(wǎng)在中國迅速崛起得益于我國在物聯(lián)網(wǎng)方面的幾大優(yōu)勢。 ①我國在1999年就啟動(dòng)了物聯(lián)網(wǎng)核心傳感網(wǎng)技術(shù)研究，研發(fā)水平處于世界前列； ②在世界傳感網(wǎng)領(lǐng)域，我國是標(biāo)準(zhǔn)主導(dǎo)國之一，專利擁有量高； ③我國是目前能夠?qū)崿F(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)完整產(chǎn)業(yè)鏈的國家之一； ④我國無線通信網(wǎng)絡(luò)和寬帶覆蓋率高，為物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)設(shè)施支持； ⑤我國已經(jīng)成為世界第二大經(jīng)濟(jì)體，有較為雄厚的經(jīng)濟(jì)實(shí)力支持物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展。 未來10年，中國的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)規(guī)模是互聯(lián)網(wǎng)的30倍，是一個(gè)萬億元級(jí)的產(chǎn)業(yè)。 主要內(nèi)容 1.物聯(lián)網(wǎng)概念 2.物聯(lián)網(wǎng)引起重視的原因 3.物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù) 4.農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展情況 5.農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用面臨的挑戰(zhàn) 6.農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢 3.0 物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)圖 3.0 物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)圖 3.1 建設(shè)步驟 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用建設(shè)需要三個(gè)步驟： ①各種創(chuàng)新的感應(yīng)科技開始被嵌入各種物體和設(shè)施中，從而令物質(zhì)世界被極大程度的數(shù)據(jù)化。 ②隨著網(wǎng)絡(luò)的高度發(fā)達(dá)，人、數(shù)據(jù)和各種事物都將以不同方式聯(lián)入網(wǎng)絡(luò)。 ③先進(jìn)的技術(shù)和超級(jí)計(jì)算機(jī)的應(yīng)用，可以對(duì)這些堆積如山的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、加工和分析，將生硬的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成實(shí)實(shí)在在的洞察力，并幫助人們做出正確的行動(dòng)決策。 3.2 數(shù)據(jù)感知 物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)感知層就是通過各種數(shù)據(jù)感知設(shè)備采集感知對(duì)象的特定量，不把這些采集到的量進(jìn)行數(shù)字化處理，然后對(duì)所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行一定的處理后，送到指定的數(shù)據(jù)收集點(diǎn)（智能網(wǎng)關(guān)），由智能網(wǎng)關(guān)通過互聯(lián)網(wǎng)送到數(shù)據(jù)中心。 根據(jù)不同的數(shù)據(jù)感知要求，有各種各樣的數(shù)據(jù)感知器件。 3.2.1 傳感器 GB7665-87對(duì)傳感器下的定義是：“能感受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號(hào)的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成”。 傳感器是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將檢測感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號(hào)或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄和控制等要求。它是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測和自動(dòng)控制的首要環(huán)節(jié)。 因此可以說，傳感器是人類五官的延長，又稱之為電五官。 3.2.2 廣義傳感器 有幾種數(shù)據(jù)感知設(shè)備，由于使用更廣，具有專用的名稱，但從物聯(lián)網(wǎng)角度上看，也屬于傳感器： ①RFID(Radio Frequency Identification) ②全球定位（GPS/北斗） ③條形碼：條形碼、二維碼 ④視頻 3.3 安全通信 互聯(lián)網(wǎng)是將計(jì)算機(jī)設(shè)備資源和設(shè)備資源中所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)資源接起來，而物聯(lián)網(wǎng)則是將嵌入有計(jì)算機(jī)的機(jī)器、人、設(shè)備等所有東西都連接起來。 物聯(lián)網(wǎng)通信包括二個(gè)層次： ①無線自組織網(wǎng) ②高效通信網(wǎng) 3.3.1 無線自組織網(wǎng) 無線自組織網(wǎng)絡(luò)(Mobile Ad-hoc Network)，是一種不同于傳統(tǒng)無線通信網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)。傳統(tǒng)的無線蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)，需要固定的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備如基地站的支持，進(jìn)行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)和用戶服務(wù)控制。而無線自組織網(wǎng)絡(luò)不需要固定設(shè)備支持，各節(jié)點(diǎn)即用戶終端自行組網(wǎng)，通信時(shí)，由其他用戶節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)。這種網(wǎng)絡(luò)形式突破了傳統(tǒng)無線蜂窩網(wǎng)絡(luò)的地理局限性，能夠更加快速、便捷、高效地部署，適合于一些緊急場合的通信需要，如戰(zhàn)場的單兵通信系統(tǒng)。但無線自組織網(wǎng)絡(luò)也存在網(wǎng)絡(luò)帶寬受限、對(duì)實(shí)時(shí)性業(yè)務(wù)支持較差、安全性不高的弊端。 3.3.2 高效通信網(wǎng)　 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用實(shí)際上將數(shù)據(jù)的采集輸入從利用人從鍵盤輸入延伸到物體的自動(dòng)感知，互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的二十多年中，在網(wǎng)絡(luò)層以上所有的應(yīng)用都是為IP而優(yōu)化，建立在IP的基礎(chǔ)上。因此，在物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中要充分利用現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境。但應(yīng)注意以下技術(shù)： ①IPv6 ②移動(dòng)3G/4G ③寬帶接入新技術(shù) ④高速以太網(wǎng) 3.4 智能處理 物聯(lián)網(wǎng)通過信息感知設(shè)備得到海量的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)經(jīng)過通信網(wǎng)絡(luò)送到數(shù)據(jù)中心，如何將這些數(shù)據(jù)變成信息，是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的一個(gè)關(guān)鍵層，必須通過信息處理的相關(guān)技術(shù)，對(duì)所得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行高效、智能處理，并由所處理的結(jié)果來影響、規(guī)范、優(yōu)化現(xiàn)實(shí)個(gè)體行為，實(shí)現(xiàn)一個(gè)智慧、低碳的世界。 3.4.1 大數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)，已經(jīng)滲透到當(dāng)今每一個(gè)行業(yè)和業(yè)務(wù)職能領(lǐng)域，成為重要的生產(chǎn)因素。物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的部署應(yīng)用，數(shù)據(jù)的產(chǎn)生更是海量的，人們對(duì)于海量數(shù)據(jù)的挖掘和運(yùn)用，預(yù)示著新一波生產(chǎn)率增長和消費(fèi)者盈余浪潮的到來。 大數(shù)據(jù)在物理學(xué)、生物學(xué)、環(huán)境生態(tài)學(xué)等領(lǐng)域以及軍事、金融、通訊等行業(yè)存在已有時(shí)日，卻因?yàn)榻�年來互�?lián)網(wǎng)和信息行業(yè)的發(fā)展而引起人們關(guān)注。大數(shù)據(jù)作為云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)之后IT行業(yè)又一大顛覆性的技術(shù)革命。云計(jì)算主要為數(shù)據(jù)資產(chǎn)提供了保管、訪問的場所和渠道，而數(shù)據(jù)才是真正有價(jià)值的資產(chǎn)。企業(yè)內(nèi)部的經(jīng)營交易信息、互聯(lián)網(wǎng)世界中的商品物流信息，互聯(lián)網(wǎng)世界中的人與人交互信息、位置信息等，其數(shù)量將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越現(xiàn)有企業(yè)IT架構(gòu)和基礎(chǔ)設(shè)施的承載能力，實(shí)時(shí)性要求也將大大超越現(xiàn)有的計(jì)算能力。如何盤活這些數(shù)據(jù)資產(chǎn)，使其為國家治理、企業(yè)決策乃至個(gè)人生活服務(wù)，是大數(shù)據(jù)的核心議題，也是云計(jì)算內(nèi)在的靈魂和必然的升級(jí)方向。 3.4.2 云計(jì)算 云計(jì)算(Cloud Computing)是分布式處理、并行處理和網(wǎng)格計(jì)算的發(fā)展，或者說是這些計(jì)算機(jī)科學(xué)概念的商業(yè)實(shí)現(xiàn)。 云計(jì)算的基本原理是，通過使計(jì)算分布在大量的分布式計(jì)算機(jī)上，而非本地計(jì)算機(jī)或遠(yuǎn)程服務(wù)器中，企業(yè)數(shù)據(jù)中心的運(yùn)行將更與互聯(lián)網(wǎng)相似。這使得企業(yè)能夠?qū)①Y源切換到需要的應(yīng)用上，根據(jù)需求訪問計(jì)算機(jī)和存儲(chǔ)系統(tǒng)。 通過云計(jì)算，可以利用在因特網(wǎng)中可用的計(jì)算系統(tǒng)（“云資源”），在數(shù)秒之內(nèi)達(dá)成處理數(shù)以千萬計(jì)甚至億計(jì)的信息，實(shí)現(xiàn)和“超級(jí)計(jì)算機(jī)”同樣強(qiáng)大功效的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)�！　∮辛嗽朴�(jì)算，用戶無需自購軟、硬件，甚至無需知道是誰提供的服務(wù)，只需關(guān)注自己真正需要什么樣的資源或者得到什么樣的服務(wù)。云計(jì)算技術(shù)將對(duì)IT產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生重要影響。云計(jì)算允許將數(shù)據(jù)、應(yīng)用、服務(wù)等存儲(chǔ)云端，用戶可以通過電腦、手機(jī)、PDA等一切可以接入互聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備訪問云端，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)應(yīng)用。 3.4.3 嵌入式計(jì)算 根據(jù)IEEE的定義，嵌入式系統(tǒng)是“控制、監(jiān)視或者輔助設(shè)備運(yùn)行的裝置”。從中可以看出嵌入式系統(tǒng)是軟件和硬件的綜合體，還可以涵蓋機(jī)械等附屬裝置。 目前國內(nèi)普遍被認(rèn)同的定義是：以應(yīng)用為中心、以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)、軟件硬件可裁剪、適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。 嵌入式系統(tǒng)是面向用戶、面向產(chǎn)品、面向應(yīng)用的，它必須與具體應(yīng)用相結(jié)合才會(huì)具有生命力、才更具有優(yōu)勢。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用就是一個(gè)很好的應(yīng)用結(jié)合點(diǎn)�！　∶鎸�(duì)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的不同，需要不同性能的嵌入式系統(tǒng)，嵌入式系統(tǒng)特有的可裁剪性，將充分滿足應(yīng)用系統(tǒng)的功能、可靠性、成本、體積等要求。這需要設(shè)計(jì)開發(fā)不同的嵌入式硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)。 3.4.4 可重構(gòu)計(jì)算 可重構(gòu)計(jì)算的定義：“設(shè)立物理控制點(diǎn)，定制硬件該如何工作，通過改動(dòng)這些控制點(diǎn)使用戶能夠使用相同的硬件執(zhí)行不同的應(yīng)用”。 在大眾已經(jīng)習(xí)慣的計(jì)算模式中，處理器和專用集成電路(ASIC)一直是兩大主流。伴隨著應(yīng)用領(lǐng)域特別是嵌入式環(huán)境對(duì)系統(tǒng)的性能、能耗、上市時(shí)間等指標(biāo)需求的不斷提高，傳統(tǒng)的計(jì)算模式暴露出了種種弊端�？芍貥�(gòu)計(jì)算集中了處理器和專用集成電路的優(yōu)勢，能夠提供高效靈活的計(jì)算能力。 面臨一個(gè)應(yīng)用，如何去實(shí)現(xiàn)它？軟件設(shè)計(jì)者會(huì)使用編程語言編寫一段代碼，將其編譯后在處理器上執(zhí)行；硬件設(shè)計(jì)者則會(huì)利用原理圖或者硬件描述語言進(jìn)行設(shè)計(jì)，然后以專用集成電路的方式實(shí)現(xiàn)。主要內(nèi)容 1.物聯(lián)網(wǎng)概念 2.物聯(lián)網(wǎng)引起重視的原因 3.物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù) 4.農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展情況 5.農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用面臨的挑戰(zhàn) 6.結(jié)束語 4.1智能農(nóng)業(yè)　　智能農(nóng)業(yè)產(chǎn)品通過實(shí)時(shí)采集溫室內(nèi)溫度、濕度信號(hào)以及光照、土壤溫度、O2/CO2濃度、葉面濕度、露點(diǎn)溫度等環(huán)境參數(shù)，自動(dòng)開啟或者關(guān)閉指定設(shè)備�？梢愿鶕�(jù)用戶需求，隨時(shí)進(jìn)行處理，為設(shè)施農(nóng)業(yè)綜合生態(tài)信息自動(dòng)監(jiān)測、對(duì)環(huán)境進(jìn)行自動(dòng)控制和智能化管理提供科學(xué)依據(jù)。通過模塊采集溫度傳感器等信號(hào)，經(jīng)由無線信號(hào)收發(fā)模塊傳輸數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)大棚溫濕度的遠(yuǎn)程控制。 4.2健康養(yǎng)殖　　隨著人們對(duì)健康與良好環(huán)境的要求，對(duì)肉類及其制品安全的日益關(guān)注，提出“健康養(yǎng)殖”的概念。健康養(yǎng)殖涵蓋生產(chǎn)過程中的飼養(yǎng)對(duì)象個(gè)體的健康、畜產(chǎn)品質(zhì)量安全及飼養(yǎng)環(huán)境友好三方面。實(shí)現(xiàn)健康養(yǎng)殖可以做： ①飼養(yǎng)場環(huán)境監(jiān)控。對(duì)飼養(yǎng)環(huán)境的溫度、濕度、光照情況、各有害氣體含量的監(jiān)測，并控制有關(guān)設(shè)備的工作，確保良好的飼養(yǎng)環(huán)境； ②飼養(yǎng)個(gè)體生理指標(biāo)監(jiān)測。對(duì)飼養(yǎng)個(gè)體的生理指標(biāo)(體溫、脈搏、呼吸、運(yùn)動(dòng))進(jìn)行監(jiān)測，通過監(jiān)測數(shù)據(jù)的處理，對(duì)動(dòng)物的健康狀態(tài)做出提示，讓飼養(yǎng)人員盡早采取措施； ③飼養(yǎng)現(xiàn)場視頻監(jiān)視。通過對(duì)飼養(yǎng)現(xiàn)場的視頻監(jiān)視，減少飼養(yǎng)員人工現(xiàn)場檢查的要求，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。還可以得到更多的預(yù)想不到的信息。 4.3智能環(huán)保　　智能環(huán)保產(chǎn)品通過對(duì)實(shí)施空氣、地表水水質(zhì)的自動(dòng)監(jiān)測，可以實(shí)現(xiàn)空氣、水質(zhì)的實(shí)時(shí)連續(xù)監(jiān)測和遠(yuǎn)程監(jiān)控，及時(shí)掌握主要流域重點(diǎn)位置的空氣、斷面水體的水質(zhì)狀況，預(yù)警預(yù)報(bào)重大或流域性污染事故。 4.4智能物流　　在物流領(lǐng)域，物聯(lián)網(wǎng)只是一種技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)智能化的物流才是目標(biāo)�！　≡谌缃竦奈锫�(lián)網(wǎng)時(shí)代，智能除了獲取信息外，還要將采集的信息通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心，由數(shù)據(jù)中心做出判斷和控制。要?jiǎng)悠饋�，要有�?lián)網(wǎng)，要在線運(yùn)行。由此可見，自動(dòng)化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化，是能夠體現(xiàn)這個(gè)時(shí)代智能的三個(gè)主要特征�！　≈悄芪锪鞯某霈F(xiàn)，標(biāo)志著信息化在整合網(wǎng)絡(luò)和管控流程中達(dá)到了動(dòng)態(tài)的、實(shí)時(shí)進(jìn)行選擇和控制的管理水平。所以，一定要根據(jù)自身的實(shí)際水平和客戶需求來確定信息化的定位。智能物流是物流業(yè)未來發(fā)展的方向。主要內(nèi)容 1.物聯(lián)網(wǎng)概念 2.物聯(lián)網(wǎng)引起重視的原因 3.物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù) 4.應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)促進(jìn)現(xiàn)代優(yōu)質(zhì)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展 5.農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用面臨的挑戰(zhàn) 6.農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢 5.1 行業(yè)不足 ①我國物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)新體系不完善，物聯(lián)網(wǎng)核心環(huán)節(jié)如高端傳感器、無線傳感網(wǎng)絡(luò)、海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理等方面基礎(chǔ)薄弱，在關(guān)鍵技術(shù)和高端產(chǎn)品等方面與國外有一定差距。 ②缺乏龍頭骨干企業(yè)。我國物聯(lián)網(wǎng)具有強(qiáng)大支柱作用的龍頭骨干企業(yè)還比較缺乏，物聯(lián)網(wǎng)整體水平較低，產(chǎn)業(yè)集聚帶來的優(yōu)勢無法充分發(fā)揮。 ③規(guī)�；瘧�(yīng)用不足。雖然我們物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用已經(jīng)形成一定規(guī)模，但無論從需求的量還是質(zhì)上，都還需要繼續(xù)加強(qiáng)投入和市場培育，當(dāng)前由于應(yīng)用碎片化、規(guī)�；瘧�(yīng)用不足等問題，無法對(duì)市場構(gòu)成較大的帶動(dòng)。 ④物聯(lián)網(wǎng)信息安全方面也存在隱患。 5.2 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益低　　長期以來，農(nóng)業(yè)被定位為初級(jí)產(chǎn)業(yè)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)被認(rèn)為是傳統(tǒng)式的、粗放型的，農(nóng)業(yè)勞動(dòng)被視為簡單勞動(dòng)、體力勞動(dòng)、廉價(jià)勞動(dòng)，農(nóng)民被看成觀念封閉、文化素養(yǎng)低的社會(huì)群體。在這種思想意識(shí)的支配下，農(nóng)民、農(nóng)業(yè)、農(nóng)村都是受歧視的，長期輕視農(nóng)業(yè)勞動(dòng)的社會(huì)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值農(nóng)民勞動(dòng)核算工價(jià)偏低，使農(nóng)業(yè)變成弱質(zhì)產(chǎn)業(yè)，造成農(nóng)業(yè)收益比較低。 而物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用需要投入，需要根據(jù)實(shí)際情況，有所為有所不為，避免早幾年ERP建設(shè)中的“不上ERP等死，上ERP找死”的困局。 5.3 農(nóng)產(chǎn)品單位價(jià)值低　　農(nóng)產(chǎn)品單位價(jià)值低、流通環(huán)節(jié)多，以及在銷售過程中存在復(fù)雜分拆分銷環(huán)節(jié)，在生產(chǎn)、流通中組織化程度還比較低，技術(shù)水平相對(duì)落后，索證索票、購銷臺(tái)賬制度欠缺，管理難度大，加上成本原因，對(duì)單位價(jià)值低、包裝不統(tǒng)一的農(nóng)產(chǎn)品，很難大規(guī)模使用以RFID為基礎(chǔ)的溯源系統(tǒng)。 各種認(rèn)證農(nóng)產(chǎn)品標(biāo)志，都是只起到定性標(biāo)示的作用，易于假冒，也難于控制超范圍使用。 因此，將物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于農(nóng)產(chǎn)品溯源，需要從國家層面進(jìn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定，有序部署應(yīng)用，才能見成效。 5.4 農(nóng)業(yè)面臨更復(fù)雜的環(huán)境　　農(nóng)業(yè)（包括畜牧業(yè)、林業(yè)、水產(chǎn)）的生產(chǎn)環(huán)境往往比工業(yè)更復(fù)雜、更惡劣，除了溫度、濕度跨度大外（還有區(qū)域差異），還常常面臨有害氣體（如畜牧場有氨氣、硫化氫、二氧化碳等多種有害氣體成分）、雷電等環(huán)境的影響，需要積極面向市場，面向應(yīng)用領(lǐng)域，開展針對(duì)性研究，研制合適的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品，確保農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用不會(huì)是面子工程，能推進(jìn)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)、增效。 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)還常常因區(qū)域、個(gè)體的差異，使得用同一傳感器采集到數(shù)據(jù)具有不同的意義，需要做更大量的數(shù)據(jù)分析與建模工作。主要內(nèi)容 1.物聯(lián)網(wǎng)概念 2.物聯(lián)網(wǎng)引起重視的原因 3.物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù) 4.農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀 5.農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用面臨的挑戰(zhàn) 6.農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢 “互聯(lián)網(wǎng)+農(nóng)業(yè)”對(duì)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用提出迫切要求: ①信息化建設(shè)發(fā)展的需求（數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確、及時(shí)） ②精細(xì)農(nóng)業(yè)的要求（精細(xì)農(nóng)業(yè)、病害警示） ③生產(chǎn)效率提高的要求（人工→自動(dòng)化） ④勞動(dòng)力成本與勞動(dòng)者工作環(huán)境改善的要求 ⑤規(guī)范種養(yǎng)管理要求（技術(shù)、用藥、用料） ⑥為社會(huì)提供安全食品的要求（智能物流、溯源） ⑦數(shù)據(jù)應(yīng)用具有更好的前景（優(yōu)化流程、規(guī)范） 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，可以使管理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)由人工采集、輸入，變?yōu)閭鞲衅鞑杉�、�?shí)時(shí)傳送到系統(tǒng)，這樣，除了更及時(shí)得到數(shù)據(jù)外，更關(guān)鍵的是提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，提高效率，避免人為錯(cuò)誤。 數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性和可靠性，是信息化系統(tǒng)的關(guān)鍵所在，物聯(lián)網(wǎng)的將使信息化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)革命性 的升級(jí)。 精細(xì)農(nóng)業(yè)本身是一種可持續(xù)發(fā)展的理念，是一種管理方式。但是為了達(dá)到這個(gè)目標(biāo)，需要三方面的工作： ①獲得田間數(shù)據(jù); ②根據(jù)收集的數(shù)據(jù)作出作業(yè)決策，決定施肥量、時(shí)間、地點(diǎn); ③需要機(jī)器來完成。 這三個(gè)方面的工作僅憑人力是無法很好完成的，因此需要物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來支撐，即平時(shí)所說的農(nóng)業(yè)信息化和農(nóng)業(yè)機(jī)械化的結(jié)合。 不同于工業(yè)化工廠生產(chǎn)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的周期長、受自然環(huán)境影響大，實(shí)現(xiàn)持續(xù)化監(jiān)測將可能實(shí)現(xiàn)更高品質(zhì)的農(nóng)產(chǎn)品。 持續(xù)化的監(jiān)測還能發(fā)現(xiàn)動(dòng)物飼養(yǎng)、作物生長的特殊規(guī)律，或者說找到環(huán)境與品質(zhì)、產(chǎn)量的關(guān)系，從而提高農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量與品質(zhì)。 此外，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用將使在惡劣環(huán)境的持續(xù)監(jiān)測稱為可能，改善生產(chǎn)者的勞動(dòng)環(huán)境。 持續(xù)化監(jiān)測將積累數(shù)據(jù)，為大數(shù)據(jù)分析提供數(shù)據(jù)素材。 我國農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定的一個(gè)重要原因，是種養(yǎng)過程管理不規(guī)范： ①技術(shù)使用的不規(guī)范 ②用藥的不規(guī)范 ③用肥/用料的不規(guī)范 這些不規(guī)范，有些是知識(shí)的不足引起，有些是利益驅(qū)動(dòng)引動(dòng)。通過物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，可以發(fā)現(xiàn)這些不規(guī)范，實(shí)現(xiàn)種養(yǎng)過程管理規(guī)范，實(shí)現(xiàn)為社會(huì)提供質(zhì)量穩(wěn)定的農(nóng)產(chǎn)品。食品溯源 民以食為天，食品安全多年來事件不斷，受到全社會(huì)越來越多的關(guān)注，RFID的廣泛應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了大宗商品的快速檢測。 假冒一個(gè)商品關(guān)鍵是制作假冒的標(biāo)簽，針對(duì)農(nóng)產(chǎn)品單位價(jià)值低、流通環(huán)節(jié)多，以及在銷售過程中存在復(fù)雜分拆分銷環(huán)節(jié)，應(yīng)該信息安全技術(shù)，采用安全二維碼的低成本產(chǎn)品標(biāo)識(shí)與溯源方案，實(shí)現(xiàn)二維碼標(biāo)簽的可信與不可抵賴，低附加成本就可以達(dá)到農(nóng)產(chǎn)品標(biāo)簽可信、來源可追溯、去向可查證、責(zé)任可追究的安全追溯體系。 通過RFID+安全二維碼，食品溯源再也不是天方夜譚，從生產(chǎn)、飼養(yǎng)、監(jiān)查、屠宰、加工、銷售的各個(gè)環(huán)節(jié)，通過安全二維碼+RFID芯片這一模式，顧客能清清楚楚地知道食品的來龍去脈。  4.3 食品溯源 物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)作物種植、培育、成熟和銷售等環(huán)節(jié)的精細(xì)化管理。在整體解決方案中，底層應(yīng)用主要采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通過對(duì)作物的信息收集，將數(shù)據(jù)反饋至云平臺(tái)中，方便決策和后續(xù)提供幫助。 通過數(shù)據(jù)的反饋，會(huì)更為清晰地了解整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的情況，避免傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的資源浪費(fèi)。 大數(shù)據(jù)的應(yīng)用以及物聯(lián)網(wǎng)的成熟，將彌補(bǔ)很多傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的不足，讓整個(gè)產(chǎn)業(yè)更加科學(xué)合理。 智慧農(nóng)業(yè)不是科技狂想，而是又一場科技革命。 　　以信息化帶動(dòng)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化，一方面可以提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，提高經(jīng)濟(jì)效益，大大節(jié)約成本，節(jié)省土地和水資源；另一方面可以提出優(yōu)質(zhì)安全的農(nóng)產(chǎn)品。因此，推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+農(nóng)業(yè)”的創(chuàng)新應(yīng)用需要發(fā)展農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)。 同時(shí)，農(nóng)業(yè)信息化本身還處于起步階段，農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用、推廣不能急于求成，必須統(tǒng)籌規(guī)劃，抓好示范，講求實(shí)效，有序推進(jìn)。7LH紅軟基地

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