物联网技术应用及发展

2025-01-28

物联网技术应用及发展(共12篇)

物联网技术应用及发展 篇1

1 物联网技术与信息安全技术

1.1 物联网技术

⑴为了连接日常用品和设备并导入至大型数据库和网络, 一套简单易用成本低廉的物体识别系统是至关重要的。只有那样, 物体的数量才能够被收集和处理。无线射频识别技术 (RFID) 提供了这样的功能。⑵使用传感器技术, 使得数据收集受益于检测物体物理状态改变的能力。物体中的嵌入式智能能够进一步增强将处理性能扩展到网络边缘的能力。⑶小型化技术和纳米技术的发展意味着体积越来越小的物体也能够进行互联与交互。所有这些技术创新融合到一起, 就形成了将世界上的物体从感官上和智能连接到一起的物联网。

1.2 物联网技术中的信息安全技术

物联网的主要目标就是方便人与物或者物与物之间的信息交换。该技术在简化和方便人们生活的同时, 信息的安全性问题也随之出现。无论物联网技术的应用本身是否安全, 在构建物联网应用系统的同时, 一定要有信息安全方面的设计。

2 物联网技术的特点

2.1 物联网技术应用范围广

使用无线电波来识别物体的无线射频识别技术是物联网的关键技术之一。尽管RFID时常被打上“下一代的条形码”的标签, 在实时的跟踪物体定位及状态等重要信息方面, RFID系统能够提供更多。RFID的早期应用包括高速公路自动收费系统, 供应链管理 (大零售商) , 制药 (防伪) 和电子医疗。

2.2 物联网技术的自动化

除了RFID, 为了记录物体在环境中的变化, 检测物体状态的改变也是必不可少的功能。在这方面, 传感器在桥接物理和虚拟世界过程中发挥了重要作用, 使“物”能够对所处的物理不幸变化做出响应, 传感器收集环境数据, 生成信息并提升对所处环境的认识。例如, 电子外壳里的传感器可以收集外部温度变化的信息, 并相应调整电子外壳的参数。

3“客户引导”是物联网技术市场机会的关键

物联网技术给消费者、制造商及企业带来了巨大潜力, 然而, 为了这些突破性创新, 从构思到具体的产品或大众市场应用一步步成长, 商业化艰难过程是必需的, 这其中涉及了广泛的参与方, 包括标准开发组织、国家研究中心、服务供应商、网络运营商及客户引导。

从原始的开端并贯穿整个研发阶段, 新的思路和技术必须找到扶持才能扩展到产品阶段, 对市场来说也是一样, 需要的关键“客户引导”, 才能推动创新向前发展。迄今为止, 私营部门的大力参与这些推动物联网的技术非常显著, 例如:通过产业论坛和财团, 公共部门的参与也越来越多, 例如:针对技术开发的国家战略 (如纳米技术) 以及具体部门投资的医疗、国防或教育。

4 RFID的应用

RFID是既定标准协议的应用技术及达到更广阔的市场商业应用中最成熟的。RFID产品和服务的全球市场正在快速增长, 随着智能卡的推广和RFID在各种消费产品中的应用, 包括移动电话;相比中长期总收入预期来说, 2004年1.5-1.8亿美元的可观收入是相形见绌的。车辆只要正常行驶不用停车即可完成信息认证、计费, 国内比较早的试点是在首都机场高速上。现在在全国各地已经有了很多地方开始尝试, 具备条件的城市可以推行电子不停车收费系统。

5 物联网应用中存在的问题和挑战

无论是技术应用的性质还是部署的规模, 物联网建设带来潜在好处的同时也提出了一系列的挑战, 大多数领域的技术标准化方面尚处于起步阶段, 或者较为分散。毫无疑问, 管理和培养快速创新对政府和工业界来说都是一次挑战。对于规模部署和技术普及来说标准化是必须的, 几乎所有商业成功的技术都经历了一些标准化的进程, 以实现大众化市场渗透。今天的互联网和移动电话如没有像TCP/IP和IMT-2000等标准也不会繁荣。

6 物联网技术在我国的应用发展

目前, 我国经济高速发展, 人们的生活水平不断的提升, 各行各业对物联网的发展趋势都十分看好, 对他的前景也是充满信心的。物联网的前景非常良好和可观, 但是目前很多行业的技术与物联网对接还存在一定的差距, 需要经历一场深层次的技术革新才能适应物联网的发展, 尤其需要建立全面的、科学的信息数据库信息, 完善各种跨学科设计、接口技术和标准。未来企业想要在物联网时代起到大的发展, 企业之间也需要在资金、人才、决策上进行资源的整合, 形成产业联盟, 才会实现合作共赢。当我们克服了种种困难之后, 我国的物联网产业将进入快速发展轨道, 智能生活的时代即将来临, 物联网将是下一个推动世界高速发展的“重要生产力”。

6 结论

如今物联网已经取得了一定的发展, 但未来必将接受严峻的挑战, 就像互联网发展时会出现互联网泡沫一样, 物联网的发展之路也不会一帆风顺。但物联网时代是大势所趋, 未来将出现一系列物联网产品和服务, 如果用一句话概括未来的物联网生活, 那就是“身在外, 家就在身边;回到家, 世界就在眼前”。

参考文献

[1]张方风, 申贵成.我国物联网发展思考[J].计算机系统应用.2010, 20 (3) .247-251.

[2]郑欣.物联网商业模式发展研究[D].北京:北京邮电大学.2011.

物联网技术应用及发展 篇2

一、物联网概述

1、物联网概念

“物联网”是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业浪潮,目前国际上还没有形成一个关于“物联网”的明确通用官方定义。现阶段广泛认为是指把所有物品通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统等信息传感设备与互联网连接起来,实现智能化识别和可管理的网络。物联网具有三个特点,即全面感知、可靠传递以及智能处理。

物联网是互联网应用的拓展与深化。物联网不是重新建设一套平行于互联网的系统,而是充分利用互联网所提供的信息高速公路,完成实时数据读取、信息交换、远程控制等特色功能。

2、物联网体系架构

物联网可分为三层:感知层、网络层和应用层,如图1所示。

感知层包括二维码标签和识读器、RFID标签和读写器、摄像头、GPS、传感器、终端、传感器网络等,主要是识别物体,采集信息,与人体结构中皮肤和五官的作用相似。

网络层包括通信与互联网的融合网络、网络管理中心、信息中心和智能处理中心等。网络层将感知层获取的信息进行传递和处理,类似于人体结构中的神经中枢和大脑。

应用层是物联网与行业专业技术的深度融合,与行业需求结合实现行业智能化,这类似于人的社会分工,最终构成人类社会。

3、物联网工作步骤

物联网的工作步骤是首先通过标签等对物体属性进行标识,接着利用感应器和识别设备完成对物体属性的读取,并将信息转换为适合网络传输的数据格式。最后物体的信息通过网络传输到信息处理中心,由处理中心完成物体通信的相关计算。这个过程是可逆的,信息使用者可以通过通信网络指挥物体做出相应的动作。在此基础上,人类可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活,达到“智慧”状态。

二、物联网产业发展现状

1、物联网发展历程及应用

根据物联网技术水平、用户需求和系统成熟度等方面的特点,业内专家普遍认为物联网技术演进路线可分为信息汇聚、协同感知和泛在聚合三个阶段。三个阶段将会渐进式的发展,通过技术的发展来满足不同层次的应用需求。

从应用发展角度来看,与技术演进一致物联网也将经历三个阶段方能成熟:当前是典型应用的示范期,然后是规模增长期和全面发展期。在目前阶段,普遍认为M2M(Machine to Machine)是物联网最主要的表现形式。M2M是一种以机器终端智能交互为核心的、网络化的应用与服务,它与社会的发展和人们的生活、工作密切相关。目前智能交通、食品安全管理、环保监测、人员出入管理、仓储与供应链管理等应用已在国内外小范围内推广应用,物联网的雏形已基本形成。从互联网的发展历程,我们不难看出物联网的发展也将是一个循序渐进的技术完善与市场推广的过程,我国物联网产业尚处于初创阶段,标准、技术、商业模式以及配套政策等还远没有成熟。

2、物联网产业链

物联网是在当前通信网与互联网基础上的发展延伸,产业链也与通信网和互联网产业链类似,增加了部分参与者如RFID/传感器制造商、传感网节点制造商、物联网运营商这几个环节,如图2所示。其中物联网运营商是海量数据处理和信息管理服务提供商。在我国,最有可能成为物联网运营商的就是电信运营商。首先,电信运营商拥有固定和移动的通信网络,可以很容易地采用系统集成商的解决方案来推出物联网业务;其次,运营商有庞大的用户群,这些用户群必然同时也是物联网物理信息的消费者,运营商完全可以建立一个公共的、按照行业划分的基础物理信息数据平台,成为信息的提供者和分发者;再者,由

于物联网产业链较长,因此产业的聚合者和主导者的角色至关重要,而电信运营商在这方面具有独特的优势。

目前,国内物联网的积极推动者当属电信运营商,各大电信运营商不仅把物联网看作是未来移动互联网的发展方向,更把物联网看作是下一个“净利润增长点”。国内三大运营商纷纷加大对物联网的投入力度,并已在有些领域涉足物联网应用。

中国移动率先在无锡成立物联网研究中心,紧接着中国电信、中国联通也相继在无锡成立物联网技术重点实验室和研究院。综合来看,目前中国移动在物联网起步较早走在前列,并已取得了实质性的进展。中国电信和中国联通在2009年政府大力倡导发展物联网的前提下,目前均处于概念宣传和部署应用试点阶段。但中国电信对IPv6技术早有部署,目前已处在试商用阶段。另外,中国电信拥有众多的行业客户资源,后期对发展物联网将形成有利条件。而中国联通相对其他两个运营商而言,拥有最成熟的3G网络这将给物联网发展提供可靠的数据传输网络。

三、物联网产业机会分析

1、应用前景

随着IC制造、传感器、软件、网络等关键技术在各国的不断发展,各国的物联网产业规模快速增长,应用领域广泛拓展。中科院泛在与传感网研究中心副主任赵壮表示“中国的物联网到2015至2020年会出现产业萌芽。”业内专家预计未来十年,将广泛运用于智能交通、环境保护、公共安全、智能消防、工业监测、老人护理等多个领域。近期来看,值得期待就是智能电网、智能家居、智能交通、智能医疗等。

到目前为止,物联网发展已具备了一定的产业基础,蕴含着信息产业发展的新机遇。据美国权威咨询机构forrester预测,到2020年世界上物物互联的业务,跟人与人通信的业务相比,将达到30:1。因此,物联网被称为下一个万亿级的通信业务,具有广阔的发展前景。据赛迪顾问研究显示,2010年中国物联网产业市场规模将达到2000亿元,到2015年整体市场规模将达到7500亿元,将给通信业带来更大的发展空间。

2、产业机会

物联网时代,海量数据传输和处理需求对传输网络提出了更高的要求,这将促使运营商对现有网络进行扩容和升级,这将给通信设备制造商提供难得的发展机遇。另外,从产业链角度来看,还将给通信芯片、RFID/传感器产业、系统集成、电信运营商等带来巨大的产业机会。从受益时间的角度来看,物联网的发展首先受益的是RFID和传感器厂商,接着是系统集成商,最后是物联网运营商。这是因为:第一、RFID和传感器需求量最为广泛,且厂商目前最了解客户需求;第二、物联网涉及众多技术和行业,系统集成需求巨大,且系统集成商有可能掌控上游供应商;第三、随着物联网的发展,物联网的应用将从行业垂直应用向横向扩展,对海量数据处理和信息管理需求将随之提高,同时也将凸显物联网运营商在产业链的重要地位。但从增长空间的角度看,增长最大的是物联网运营商,其次是系统集成商,最小的是RFID和传感器供应商。这是因为:第一、未来物联网具有海量信息的处理和管理需求、个性化的数据分析要求的特点,必将催生物联网运营商的需求量,且未来很可能形成寡头垄断的格局;第二、系统集成的需求将远高于目前电信网和互联网的需求;第三、RFID和传感器厂商由于核心技术掌握度较低,很可能形成完全竞争的格局。

四、结论

综上所述,虽然目前我国物联网产业尚处于初创阶段,标准、技术、商业模式以及配套政策等还远没有成熟,但应用前景非常广阔,未来将成为我国新型战略产业,将给信息产业及通信产业带来众多机遇和挑战。物联网时代,海量数据传输和处理需求对传输网络提出了更高的要求,这势必将促使运营商对网络扩容升级。网络的扩容升级将带动光纤光缆技术、接入以及骨干传输的发展,同时还将促进3G、4G以及其他无线技术的应用,为通信设备商带来更大的发展空间。

物联网现状及发展趋势 篇3

关键词:物联网;互联网;信息产业

中图分类号:F49 文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2011)05-0000-01

Status and Development Trend of the Internet

Yuan Yuan

(Modern Education Technology Center of Tibet University,Lhasa850012,China)

Abstract:Internet of Things is a network between objects, it is a information revolution, its development will greatly promote the progress of human society. In this paper, we will understand the connotation first, then describe in detail its development status, on this basis to discuss the future development trend of Internet of things.

Keywords:Internet of Things;Internet;Information industry

物联网是从英文“The Internet of things”翻译而来,也称“全联网”。从字面的意思可以理解为是“物物相连的互联网”。有两层含义:首先,物联网是以互联网为基础的,是互联网在“物的世界”的延伸和扩展;其次,它的终端可以包括任何物体,目的是为了实现物体和物体之间的通信和数据交换。因此,物联网的完整定义是:通过射频识别(RFID)、红外感应器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物体与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。因此,物联网是新一代信息技术的重要组成部分。

一、内涵和特征

(一)内涵

物联网通过使用各种信息传感设备,如射频识别(RFID)技术、全球定位系统(GPS)、激光扫描仪、红外感应器等,实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程,采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息,与互联网结合形成的一个巨大网络。其目的是实现物与物、物与人,所有的物品与网络的连接,方便识别、管理和控制。

(二)特征

物联网本质上是一种建立在互联网上的泛在网络,虽然它的核心依然是互联网,但是它依然有着自己一些独立的特征。第一,它大量应用了各类感知技术。物联网信息的获取源就是分布在网络末端的各种类型的传感设备,这些传感设备就是物联网的“耳”、“眼”、“鼻”。第二,物联网中的“物”通过各种有线或无线通信方式连接到互联网上,从而实现信息的上传或指令的下发,进而达到和互联网的融合。第三,物联网不仅通过传感设备交换各类信息,其本身对信息也具有处理的能力,通过这种能力可以实现对物体的智能控制。

因此,物联网技术其实就是互联网技术、传感器技术和智能处理技术(模式识别、人工智能、云计算等)的结合。

二、国内外发展现状

近年来,物联网在我国受到了全社会极大的关注:在国家中长期科学与技术发展规划(2006-2020)中提出要重视传感网的开发与利用;自温总理提出“感知中国”以来,物联网被正式列为国家五大新兴战略性产业之一,写入“政府工作报告”。在此背景下,近年来我国在物联网研究及应用领域取得了一些令人瞩目的研究成果,目前在工业、农业、医疗、交通、环境等领域均有物联网应用的尝试,某些行业已经积累一些成功的案例。如:上海浦东机场2009年率先安装了我国自主研发的、基于物联网的防入侵系统。在国际上,物联网的研究与发展也受到了很大的重视,其中较具影响力的包括国际电信联盟发布的《ITU 互联网报告2005:物联网》、欧洲信息社会与媒体委员会发布的《2020年的物联网:未来之路》、IBM的“智慧地球”项目。同时也受到了各国政府的重视,比如,日本与韩国2006年开始相继实施U-Japan计划与U-Korea计划。这些项目和计划中,以IBM的“智慧地球”项目最具代表性,根据不同的应用,“智慧的地球”战略规划了六个行动方案,包括电力、医疗、城市、交通、供应链以及银行,目前此项目已经取得了不少阶段性成果。

三、发展趋势

物联网前景非常广阔,它将极大地改变我们目前的生活方式。首先,物联网的应用可以提高经济效益,节约成本;其次,物联网的发展可以带动很多相关行业的发展,可以为全球经济的可持续提供动力;还有,物联网的应用可以大大方便我们的生活。在物联网的世界里,每个物体都具有了一定的智能,可以自动完成一些以往需要人类干预才能完成的事情。

物联网虽好,但是要建立一个真正高效实用的物联网,有两个因素必不可少。首先是规模性,就是说接入网络的物体必须达到一定的规模,只有具备了规模,智能作用才能真正发挥出来。例如,某个城市的道路上有上百万辆汽车,如果我们只把其中的一万辆汽车接入到网络中,就不能对整个城市的交通有全面的了解,也不可能建立一个智能交通系统;其次是流动性,物体通常处在运动中,要能保证物体在运动状态,甚至是高速运动状态下都能随时进行数据的交换,这就需要建立配套的信息高速公路,尤其是大容量移动互联通道。

EPOSS在《物联网 2020》报告中分析预测,未来物联网的发展将经历四个阶段,2010年之前射频识别技术将被广泛应用于物流、零售和制药等领域,2010-2015年物体互联,2015-2020年物体进入半智能化,2020年之后物体进入全智能化。目前,第一阶段的功能在国内外已经实现,正在向第二阶段的目标迈进。

四、结束语

农业物联网技术的发展及应用 篇4

物联网是一种由多种信息技术融合而成的新型技术体系, 继计算机、互联网之后的第3次浪潮。物联网融合了射频识别技术、无线传感技术、全球定位等技术, 将物与物进行互联、相关信息的交换、监控、管理, 并通过定位系统智能识别和追溯。因此, 物联网在农业中的应用, 加强了人类与农业的信息沟通, 在动态的生产过程中, 对农业生产有更加精细的认知、管理并控制农业生产中的各要素, 加强人类对农业生产的调控及突发事件的处理。我国是农业大国, 农业的生产与农产品的质量具有十分重要的地位, 因此对于农业生产的研究也十分重视, 因此, 物联网技术作为新兴的技术, 在多个领域的应用都取得了良好的成果。因此对农业物联网在农业中的应用进一步推进了农业的发展, 并且已经成为我国农业信息领域发展的重要手段。物联网技术在农业中的应用, 减少了劳动力, 提升了农产品产量, 使得农业从传统的人工种植, 转变为高效、先进的现代化种植方式, 提升了农产品的产量。农业生产是个复杂、难度极大的领域, 生产过程中的各种因素都可能影响农产品的产量及质量。农业物联网已经成为物联网技术研究的一个非常重要的部分, 从种植业、到养殖业等都受到了世界的关注, 对其研究也日益深入。本文结合当今农业物联网发展及关键技术在关键环节的应用做出了阐述。

1 农业物联网发展现状及存在的问题

1.1 国内外发展现状

随着物联网技术在农业中的广泛应用, 在互联网、数字技术以及传感技术的发展带动下, 新工艺的传感器不断涌现。逐渐向嵌入式、智能化、集成化且微型化发展。目前, 在传感器技术和制造工艺方面, 美、日、德处于国际领先地位[1]。农业传感器技术的迅速发展, 专业化程度越来越高。农业传感器的生产包含了土壤传感器、气象传感器、水体传感器、植物传感器等, 随着人们对土壤重金属含量的关注, 随之产生了土壤重金属检测传感器。各种精准的传感器的生产, 越来越符合农业生产的复杂环境, 各种检测的传感器, 为农业生产数据采集提供了强大的支持。农业物联网中Zigbee无线网络实现了无线自组织数据传输, 与RS485总线结合, 是无线和有线数据传输有效融合, 保证数据的远程传输的便捷性, 稳定性。在智能控制方面, 物联网的核心控制芯片研发取得了优异的进展。核心芯片融合了无线传感、控制、通信及数据处理等能力。在农业生产中的实时检测方面, 20世纪70年代, 国外开始对农作物生长监测进行研究并取得一定的成果, 特别是欧美发达国家, 如美国、荷兰等实现了机械化。欧美等国家利用卫星对大田种植进行精准作业、监测及水肥等智能监测, 同时也建立了完善的生产过程。美国的农业物联网技术应用最为领先。大农场的构建采用了精准的农业模式, 可以实现自动的杂草识别、精准施肥, 大型的精准喷灌等。美国有15%以上的农户在农业设备上安装GPS系统, 实现精准的定位。信息技术的发展推动着发达国家对农业物联网应用的健全和完善, 在监测和智能管理的基础上, 融合了人工智能技术, 提升了传感器采集来的数据的利用, 通过人工智能技术实现预测等功能, 将农业物联网技术、在监测和控制的基础上结合了专家系统, 有助于种植者的种植经验的提升和作物的精准管理。农业物联网技术的应用, 在很大程度上推动了农业的发展。

1.2 农业物联网应用中存在的问题

我国农业物联网的应用和技术处于初级阶段, 在农业生产过程中, 由于大田等开放式农业生产环境的复杂性, 因此在农业物联网技术在农业的应用过程中, 仍然存在一些问题。在农业生产过程中的信息感知技术仍有待提高。在农业物联网的应用过程中, 信息感知技术是智慧农业中非常重要的组成部分。在传感器的种类上有待增加。在农业生产过程中, 农作物在种植、生长等过程中受到各种因素影响, 现今比较成熟的传感器主要有光照、温湿度、p H值等传感器, 而对于作物的生理生态信息、植株形态等的传感技术还不够完善[2]。在传感技术方面, 传感器设备种类不够全面, 不能够满足农业生产需求, 精准度还有待提高。农业物联网安全方面也待提升, 在完善传感设备、感知技术的同时, 注重网络安全的管理。在信息处理方面, 大量数据的采集和管理及分析也成为日后专家系统完善的依据, 加强大数据的分析和算法应用, 依据采集数据的内部联系的分析, 推出做在生长过程中各种因素的关联性, 为提前预测做准备。

2 物联网技术在农业领域应用

2.1 传感器技术

在农业生产过程中, 影响农业生产的参数很多。包括土壤温湿度、空气温湿度、土壤酸碱度及作物生长的相关参数, 而这些参数的采集均由传感器采集。传感器作为农业数据采集的最直接的部件, 是农业物联网的基础。随着传感技术的研究和发展, 传感器的发展逐渐向微型化、集成化发展。目前, 生物传感器、微电传感器、物性型传感器应用最为广泛[3]。其中, 物性型传感器主要是自身的材料敏感度的物理变化实现信号转变。而生物传感器是利用生物自身, 将其作为敏感元件, 根据其对外界的反应来传递信息;微机电传感器是新一代的研发技术, 低成本、高可靠性、低功耗, 同时传感器体积小, 便于安放。各种传感器的应用有效的监测作物生长的相关参数。

2.2 信息传输技术

在农业生产过程中, 生产过程的相关因素的监测是物联网农业至关重要的部分。国外的农业物联网的感知监测技术相对比较成熟, 国内还在发展阶段。物联网应用过程中, 数据的传输是至关重要的一部分。而无线传感网络是物联网中感知的消息传输的重要手段。在物联网的网络组建过程中是由有线网络和无线网络组成的。而无线网络是无线网络检测区较为灵活, 便于管理的网络。在复杂的种植生产环境过程中, 有线的网络不便于管理和布线。无线的传感网络可以在监测区域布置大量的传感节点, 进行多跳式自组织成监测网络。无线传感网络构成的系统可以由无线网关、传感节点和监测中心3部分构成。作物生产需要监测的参数通过传感器节点进行采集和传输。例如土壤温湿度、空气温湿度及酸碱度等。

2.3 信息处理技术

在农业生产监控的过程中将会采集大量的生产数据, 且数据具有实时、动态、海量等特点。信息处理技术就是负责将采集的数据进行收集和分析处理。利用数据挖掘等方式发觉数据内在的练习, 进而发现数据间新的影响关系等。为后续的专家系统及用户的后续操作提供基础支持。信息的处理技术一般采用人工智能技术, 对获得的数据进行数据的处理和分析。目前粗糙集、卡尔曼滤波[4]、动态贝叶斯等智能算法能够挖掘数据间的练习, 并进行预测分析。对于海量的农业生产数据的存储、计算和相关处理工作, 云计算技术能够有效的解决。同时大量涌现的云服务平台能够实现农业海量信息的存储及搜索、分析等服务。

2.4 射频识别技术

射频识别技术 (RFID) 是一种非接触式的自动识别技术。是物联网感知个体的主要技术。结合网络及相关通信技术能够实现全球的农产品定位和信息跟踪。射频识别技术在农产品质量安全及监测过程中起着至关重要的作用。能都对农作物进行农产品产地、加工、物流等进行全面的跟踪定位。射频识别系统的组成有3部分:电子标签、读写器及数据处理系统[5]。随着农业物联网技术的发展, 射频识别技术仍有许多地方需要改进和提升。例如识别的精准度、成本及面临的信息安全等。

3 展望

物联网融合了多项的信息技术, 本身就具有一定的复杂性。物联网在农业中的应用, 不仅包含了自身的复杂技术, 同时结合了农业生产过程中复杂的影响因素。未来农业中传感技术、定位技术、信息通信技术及云计算等将会贯穿整个农业生产过程, 逐渐实现农业生产的现代化和智能化。但是, 在农业物联网飞速发展的过程中, 应关注农业物联网的网络安全, 在完善农业物联网相关技术的基础上, 更加要重视农业物联网的安全, 加强安全的网络管理。农业物联网是农业生产新的变革, 不仅有助于提升农业产量, 同时也能够有效的提高农产品的质量, 减少劳动力的付出, 提高农民的收入。真正的实现农业的现代化和智能化。

参考文献

[1]唐珂.国外农业物联网技术发展及对我国的启示[J].中国科学院院刊, 2013 (06) :700-707.

[2]陈威, 郭书普.中国农业信息化技术发展现状及存在的问题[J].农业工程学报, 2013 (22) :196-205.

[3]李瑾, 郭美荣, 高亮亮.农业物联网技术应用及创新发展策略[J].农业工程学报, 2015 (02) :200-209.

[4]李峰.在农业物联网中基于卡尔曼滤波算法实现系统数据的融合处理[J].农业网络信息, 2014 (12) :13-15.

物联网技术的现状与发展 篇5

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这是个科技日益发展的时代,计算机的发明、互联网的产生,这些都对我们的生活产生了无比巨大的影响。而在此之后出现的技术革新——物联网,不仅取决于一些重要领域的动态技术创新,更代表着未来计算机与通信的发展方向。它势必会给我们的生活带来更加深远的影响。

一、物联网技术的起源

物联网——“The Internet of Things(IOT)”,顾名思义就是“实现物物相连的互联网络”。物联网概念最早出现于比尔盖茨1995年《未来之路》一书,在《未来之路》中,比尔盖茨已经提及物联网概念,只是当时受限于无线网络、硬件及传感设备的发展,并未引起世人的重视。1998年,美国麻省理工学院(MIT)创造性地提出了当时被称作EPC系统的“物联网”的构想。

1999年,美国Auto-ID首先提出“物联网”的概念,主要是建立在物品编码、RFID技术和互联网的基础上。过去在中国,物联网被称之为传感网。中科院早在1999年就启动了传感网的研究,并已取得了一些科研成果,建立了一些适用的传感网。同年,在美国召开的移动计算和网络国际会议提出了,“传感网是下一个世纪人类面临的又一个发展机遇”。2003年,美国《技术评论》提出传感网络技术将是未来改变人们生活的十大技术之首。

2005年11月17日,在突尼斯举行的信息社会世界峰会(WSIS)上,国际电信联盟(ITU)发布了《ITU互联网报告2005:物联网》,正式提出了“物联网”的概念。

2009年8月7日,温家宝总理在无锡传感网工程技术研发中心视察中指出:在国家重大科技专项中,加快推进传感网发展,尽快建立中国的传感信息中心,或者叫“感知中国”。物联网在我国才迅速升温,并受到业界和国家相关部门的高度重视。当然,2009年通信展最热门的概念无疑是“物联网”,中国移动董事长王建宙在一次演讲中谈到了“物联网”及其应用,表明了实力强劲的电信运营商有涉入该领域的计划,“物联网”概念再次掀起新一番高潮,甚至与之相关的几家上市公司股票都涨停了。同时,王建宙表示:“物联网将会是继互联网以后的又一经济驱动器。”

二、物联网技术的发展现状

目前,我国物联网发展与全球同处于起步阶段,初步具备了一定的技术、产业和应用基础,呈现出良好的发展态势。

产业发展初具基础。无线射频识别(RFID)产业市场规模超过100亿元,其中低频和高频RFID相对成熟。全国有1600多家企事业单位从事传感器的研制、生产和应用,年产量达24亿只,市场规模超过900亿元,其中, 微机电系统(MEMS)传感器市场规模超过150亿元;通信设备制造业具有较强的国际竞争力。建成全球最大、技术先进的公共通信网和互联网。机器到机器(M2M)终端数量接近1000万,形成全球最大的M2M市场之一。据不完全统计,我国2010年物联网市场规模接近2000亿元。

技术研发和标准研制取得突破。我国在芯片、通信协议、网络管理、协同处理、智能计算等领域开展了多年技术攻关,已取得许多成果。在传感器网络接口、标识、安全、传感器网络与通信网融合、物联网体系架构等方面相关技术标准的研究取得进展,成为国际标准化组织(ISO)传感器网络标准工作组(WG7)的主导国之一。2010年,我国主导提出的传感器网络协同信息处理国际标准获正式立项,同年,我国企业研制出全球首颗二维码解码芯片,研发了具有国际先进水平的光纤传感器,TD-LTE技术正在开展规模技术试验。

应用推广初见成效。目前,我国物联网在安防、电力、交通、物流、医疗、环保等领域已经得到应用,且应用模式正日趋成熟。在安防领域,视频监控、周界防入侵等应用已取得良好效果;在电力行业,远程抄表、输变电监测等应用正在逐步拓展;在交通领域,路网监测、车辆管理和调度等应用正在发挥积极作用;在物流领域,物品仓储、运输、监测应用广泛推广;在医疗领域,个人健康监护、远程医疗等应用日趋成熟。除此之外,物联网在环境监测、市政设施监控、楼宇节能、食品药品溯源等方面也开展了广泛的应用。

尽管我国物联网在产业发展、技术研发、标准研制和应用拓展等领域已经取得了一些进展,但应清醒的认识到,我国物联网发展还存在一系列瓶颈和制约因素。主要表现在以下几个方面:核心技术和高端产品与国外差距较大,高端综合集成服务能力不强,缺乏骨干龙头企业,应用水平较低,且规模化应用少,信息安全方面存在隐患等。

我国的物联网建设正如火如荼地进行,那么国外的物联网发展又是什么情况呢?

日本:打造“无所不在”便利社会

2004年,日本信息通信产业的主管机关总务省提出2006至2010年间IT发展任务——u-Japan战略。该战略的理念是以人为本,实现所有人与人、物与物、人与物之间的连接(即4U,Ubiquitous、Universal、User-oriented、Unique),希望在2010年将日本建设成一个“实现随时、随地、任何物体、任何人均可连接的泛在网络社会”。

2008年,日本总务省提出将u-Japan政策的重心从之前的单纯关注居民生活品质提升拓展到带动产业及地区发展,即通过各行业、地区与ICT的深化融合,进而实现经济增长的目的。具体说就是通过ICT的有效应用,实现产业变革,推动新应用的发展;通过ICT以电子方式联系人与地区社会,促进地方经济发展;有效应用ICT达到生活方式变革,实现无所不在的网络社会环境。

2009年7月,日本IT战略本部颁布了日本新一代的信息化战略——“i-Japan”战略,为了让数字信息技术融入每一个角落。首先,将政策目标聚焦在三大公共事业:电子化政府治理、医疗健康信息服务、教育与人才培育。提出到2015年,透过数位技术达到“新的行政改革”,使行政流程简化、效率化、标准化、透明化,同时推动电子病历、远程医疗、远程教育等应用的发展。日本政府对企业的重视也毫不逊色。另外,日本企业为了能够在技术上取得突破,对研发同样倾注极大的心血。在日本爱知世博会的日本展厅,呈现的是一个凝聚了机器人、纳米技术、下一代家庭网络和高速列车等众多高科技和新产品的未来景象,支撑这些的是大笔的研发投入。美国:作为振兴经济的“新武器”

奥巴马总统就职后,积极回应了IBM公司提出的“智慧地球”的概念,并很快讲物联网的计划升级为国家战略。该战略一经提出,在全球范围内得到极大的响应,物联网荣升2009年最热门的话题之一。

奥巴马将物联网作为振兴经济的两大武器之一,投入巨资深入研究物理网相关技术。无论基础设施、技术水平还是产业链发展程度,美国都走在世界各国的前列,已经趋于完善的通信互联网络为物联网的发展创造了良好的先机。

美国《经济复苏和再投资法》提出,从能源、科技、医疗、教育等方面着手,通过政府投资、减税等措施来改善经济、增加就业机会,推动美国长期发展。其中鼓励物联网技术反战政策主要体现在推动能源、宽带与医疗三大领域上。例如,德克萨斯州的电网公司建立了智慧的数字电网。这种数字电网可以发生故障时自动感知和汇报故障位置,并且自动路由,10秒钟之内就能恢复供电。该电网还可以接入风能、太阳能等新能源,有利于新能源产业的生长。相配套的智能电表可以让用户通过手机控制家电,给居民提供便捷的服务。

欧盟:引领世界物联网“加速跑”

欧盟围绕物联网技术和应用做了不少创新性工作。在2009年11月的全球物联网会议上,欧盟专家介绍了《欧盟物联网行动计划》,意在引领世界物联网的发展。从目前的发展看,欧盟已推出的物联网应用主要包括以下几方面:各成员国在药品中越来越多地使用专用序列码,确保了药品在到达病人手中之前就可得到认证,减少了制假、赔偿、欺诈现象的发生和药品分发中出现的错误。序列码能够方便地追踪用户的医药产品,确保欧洲在对抗不安全药品和打击药品制假中取得成效。

一些能源领域的公共性公司已经开始设计智能电子材料系统,为用户提供实时的消费信息。这样一来,电力供应商也可以对电力的使用情况进行远程监控,在一些传统领域,比如物流、制造、零售等行业,智能目标推动了信息交换,缩短了生产周期。

为了加强政府对物联网的管理,消除物联网发展的障碍,欧盟制定了一系列物联网的管理规则,并建立了一个有效的分布式管理架构,使全球管理机构可以公开、公平地履行管理职责。

三、目前优秀的物联网技术

国际电信联盟讲射频识别技术(RFID)、传感器技术、纳米技术、智能嵌入技术列为物联网关键技术。其中,RFID也被公认为是物联网的构建基础和核心。除此之外,无线通信系统、无线单机片技术、远程通信技术、智能信息处理技术等都属于物联网技术的应用。

我们平时所使用的Zigbee技术,蓝牙技术、Wifi技术及云计算等等,无一不是物联网技术的体现。我们举一些事例,或许更能充分了解。无锡传感网中心 的 传感器产品 在 上海浦东国际机场 和 上海世博会 被 成功应用---首批

1500万元的 传感安全防护设备销售成功,设备由10万个微小传感器组成,散布在墙头墙角及路面

传感器能根据声音、图像、震动频率 等 信息 分析判断,爬上墙的 究竟是人 还是 猫狗 等 动物

多种 传感手段 组成 一个 协同系统 后,可以防止 人员的翻越、偷渡等 攻击性入侵。

从运营商方面来看,中国移动表示要全面发展物联网。据中国移动物联网基地副总经理谢志远介绍,中国移动将从3个方面推动物联网的发展:一是搭建运营体系,主要包括专网专号建设,物联网运营管理平台搭建,以及开放平台的建设。二是发展重点行业。由于物联网涉及的行业太多、太分散,中国移动将从几个大行业切入,如家居、交通、医疗等领域。三是拓展行业应用。除了产品以外中国移动会牵头做一些行业应用解决方案,形成白皮书发给各个省份。据悉,中国移动即将在4个领域推出4个全网产品:物联通、智能家居、手机二维码及移动产品。

四、物联网技术未来的发展趋势及出现的危机

那么,物联网技术在我国会有怎么样的发展趋势呢?一方面认为物联网技术目前并不能降低物流企业的经营成本,另一方面多位接受采访的人士认为物联网的发展是阻挡不住的。

物联网的出现不管你欢不欢迎,赞不赞成,这个趋势是阻挡不住的,就像当年的计算机互联网的出现,再比如近几年云计算的发展。”逄诗铭对记者说。逄诗铭认为,目前中国物联网产业规模据他个人估计已达两三千亿,很快会上升为万亿规模,再过几年就会到五六万亿。

中国RFID产业联盟秘书长欧阳宇在接受记者采访时也认为,物联网是一个宽泛的概念,目前日常生活中已经广泛地应用到了物联网技术,比如说门禁、高速公路上的ETC系统、公交智能卡马上要推出的智能电表等,都是物联网技术的运用。而在物流行业中,仓储配送、集装箱监控、运输调配等多个环节都已经运用到了物联网技术。

“一个新技术的应用是逐步推进的,不应该纠缠于物联网技术到底是什么,更不能因为现在应用程度不高就否定这个新技术。”欧阳宇说。

逄诗铭认为,物联网技术现阶段虽然并不能降低实际运费,但是提高了整个供应链和物流管理的效率,从长远来看,必然会大面积应用到物流行业中。

“换一个角度来看物流成本。举个很简单的例子,传统物流中丢失了两个集装箱,给货主赔的钱这算不算成本?但是我们给集装箱装上电子封条,采用视频识别与监控技术进行全程的监控,这个货品就不可能丢失,即使丢失了也容易追索回来。”中国物流与采购联合会副会长戴定一说。

近日,铁道部部长盛光祖与交通运输部部长李盛霖在北京签署了《关于共同推进铁水联运发展合作协议》。

多名专家认为,铁道部和交通部共同推进铁水联运发展,将有效改进目前我国线性物流运输模式,促进铁路、公路、水路、航空的联网运输能力,提高运输效率和服务水平,从而降低物流成本。

而在多渠道联运这个信息平台的建设中,物联网技术的应用将是必不可少的手段。

让物品与物品及物品与人类之间的交流畅通无阻,实现理想中物联网还有很多技术需要完善。存在的问题主要有:

(1)统一的技术标准。由于物联网是互联网的延伸,同样基于TCP/IP,但在接入层面,协议类别就十分繁杂,如TD-SCDMA、GPRS、传感网等多种通道而标准化是大规模部署和扩展的必不可少的技术,如果没有大规模部署就谈不上物联网。欧洲电信标准论坛等组织呼吁增加国际电联来参与统一RFID 协议。EPCglobal 在2004 年年底提出了第一个全球RFID 标准的建议,它定义了多种类型的RFID 标签及相应的工作频率。

(2)寻址问题。每个物品都会在物联网中出现,那么每个物品都需要一个地址。在IPv4 资源即将耗尽的背景下,物联网需要更多的IP 地址。需要IPv6的支持,但由于IPv4 网络的庞大规模导致IPv4 向IPv6 过渡存在一个漫长的过程,因此物联网一旦使用IPv6 地址,就必然会存在与IPv4 的兼容性问题。物联网的特性也使得物联网中的寻址与互联网不完全一样,文献17 解决了多种产品代码标准引起的寻址冲突。

(3)安全性能。RFID 当初的设计是完全开放的,所以信息安全机制存在严重缺陷。对RFID 标签加密将使标签成本增加。云服务的透明度也是安全隐患,黑客正是通过操作系统的漏洞来攻击它所服务的应用程序载入内存中的数据。提供内存数据的保护和隔离是云计算的重要安全需求之一。目前可以通过服务级别协议向用户担保,但如何做到安全服务SLA 的可审计性,这是云计算必须面临的挑战19。无线传感网络受到的安全威胁与传统网络不同,现有的网络安全机制无法应用于无线传感网络,需要开发专门协议。现有的思想是从维护路由安全的角度出发,寻找尽可能安全的路由以保证网络的安全,另一种思想是把着重点放在安全协议方面。目前现行有效的传统网络安全协议例如SSL和IPSec,也存在着缺陷比如难以实施在嵌入式设备中。因此一个完整统一的安全系统呼之欲出。

(4)实时性与同步性。无所不在的物联网对时钟同步的要求明显高于传统的无线网络。它与实际的物理环境联系密切,所以必须采用物理时钟同步,无法使用相对简单的逻辑时钟。但是物理时钟的同步仍然存在着很多问题,例如,无线传感器要求必须采用低能耗工作,时间同步的数据交换受到限制同时无线媒介连接方式不可靠,时钟的不同步性将会给物联网的实现带来巨大的障碍。

(5)传统网络的协议算法局限。物联网与传统网络有明显不同的技术要求,前者以数据为中心,后者以传输数据为目的。传统网络的设计依照着端到端的边缘论思想,强调将一切与功能相关的处理都放在网络的端系统上,中间节点仅仅负责数据分组的转发。对于物联网,这未必是一种合理的选择。例如一些为自组织的Ad-hoc网络设计的协议和算法,未必适合物联网的特点和应用的要求。在密集性极高的物联网中,相邻节点间的距离非常短,低功耗的多跳通信模式节省功耗,同时增加了通信的隐蔽性,避免了长距离无线通信易受外噪声干扰的影响。这些独特的要求和制约因素为物联网的提出了新的技术问题。(6)商业可行性。建立物联网,需要大量的资金投入,如RFID 标签,RFID 标签数据管理中间件,解读器及计算机的购入等。成本的提高使得人们的可接受度和企业的回报率都成为未知数。另外,标准的争夺是抢占市场先机的关键。尽管物联网的发展还处于起步阶段,已有很多公司开始抢占市场先机,推广自己的标准并申请相关专利。在中国开展物联网,首先要获得政府的支持,有了实质资金后能找到应用物联网的商品,搭建无线网络及系统平台,再进行物品的信息存储,然后进行传感设备的安装,但是现阶段推广物联网应用的商品仍属于风险投资,因为国内在物联网上缺乏核心技术的累积,同时,国内传感器产业化水平较低,高端产品被国外厂商垄断。另一方面我国的宽带建设目前还处于初级阶段,大规模的普及无线传感网络短期内还难以实现,所以物联网在中国的普及还需要做多方面的努力。

浅析物联网技术的发展及其应用 篇6

关键词: 物联网;关键技术;应用领域;发展趋势

1 物联网的概念及由来

随着计算机技术的广泛应用,简单的计算机技术已逐渐无法适应社会的快速发展以及人们现实生活各方面的愿求,这时物联网技术便应运而生了。早在1999年,我国将物联网定义为:通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络概念。

2 物联网的关键技术

2005年国际电信联盟(ITU)发布的报告中明确指出了物联网的四个关键性技术,分别是射频识别(RFID)技术、数据融合技术、纳米技术以及认知与智能控制技术。

(1)RFID技术: RFID技术又称无线射频识别,可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据,而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。RFID技术是物联网最关键的技术,它能够为相关的物体打上电子标签,从而实现灵活而高效的管理。典型的RFID系统是由读写器、信息处理系统以及电子标签组成的。带有电子标签在通过特定的信息读写器时,会被读写器激活并且通过无线电波将该电子标签中携带的相关信息传送至读写器和信息处理系统中,并且完成信息的采集工作。

(2) 数据融合技术:物联网是由大量的传感网节点所构成的,在信息感知过程中,如果只采用各个节点单独传输数据到汇聚节点的话,这时网络就会存在大量的冗余信息,不仅会浪费大量的通信带宽和宝贵的能量资源,而且还会大大地降低信息的收集效率。为了能够改善这些不良情况,就需要采用数据整合和智能技术来进行处理。数据整合就是指将多种数据或信息进行处理,组合出高效并且符合用户需求的数据的过程,而对大量的数据,只有快速且有效地处理,才能够节约资源。通过海量信息智能分析与控制,对物联网的各种信息进行海量存储和快速处理,并快速有效地将处理结果实时反馈至物联网的各种“控制”部件,从而达到“精”,“简”,“快”的效果。

(3)认知与智能控制技术:认识的主要目的在于模拟并效仿人脑的观念及认识能力,也是为了能够占用更小的能量与空间。目前该技术已开始在智能控制领域有了初步的实验成果。并成功地解决了对于行为学习的长期记忆和对环境学习短期记忆的问题。机器人执行任务的认知控制方法的提出,实现了对机器人智能化控制的满足。通过对认知计算理论的深入研究及其在智能控制领域中的多角度、全方位应用,随着物联网技术的不断探索、深化以及完善,必将为认知物联网的形成铺平道路。

3 物联网技术的应用领域

随着物联网技术及体制地不断成熟和完善,物联网在各个领域之间的应用联系更加紧密,应用层面更加广泛和深入。常用于安全防御、电力系统、医疗以及交通等几大行业。

(1)安全防御:随着科技的不断进步,世界经济的不断提升,无论政府、企业还是相關的个人,对各类的安全防御需求是日俱增下。智能安防的高度人性化、多种服务集成将会是未来的发展方向。在政府相关部门的支持以及带领下,以物联网技术为主要核心的安防产品将会是主要的发展趋势。例如:在电脑网络安全入侵方面,能够事先地预防非法入侵、通过远程的监控,可以快速地对一些非法入侵行为进行解决,从而使损失降至最低。同时,在网络视频监控等安防领域也得到了良好的应用。

(2)电力系统:在电力行业涉及范围较广,也存在一定的安全风险,人工抄电表已逐步被远程抄电表所替代。智能电网的建设,不单只是指电力系统的分布和智能传输的链接。电力系统的各个环节,包括发电、输电、配电以及变电等各个环节都实现智能化管理,才能够有效地提升整个电力系统的效能。因此,物联网在智能电网建设中发挥了不可或缺的作用。

(3)智能交通:利用传感网络和地理信息系统(GIS)等技术对交通重要地段固定设备进行监控,对交通工具等移动设备进行定位和跟踪,当出现问题时能够急时地传输信息,进行预警和紧急救援。据统计,智能交通系统作为近10年来大规模兴起的改善堵塞减缓交通拥挤的有效技术措施,越来越受到国内外政府有关部门的重视。

4 物联网的发展趋势

物联网的出现极大满足了人们对“物”的全方位控制愿望,使得“物”能够更加智能化、人性化、自动化地服务人类,给人们提供更便利、更高效的生活。随着物联网在现实当中的广泛应用,人们对物联网的相关设备、技术的要求将会越来越高。

首先,物联网技术的重要组成部件-传感器,将会更加趋于小型化、价格也将会更加低廉,性能也将愈加稳定。物联网技术的高速发展或许有一日可将一些看似平凡的日常用品如桌椅等都可能被连入互联网,实现“智能”工作。

其次,物联网将提供前所未有的服务。以往只专注于商业机器到机器间的公司将进一步转向生活各个领域的网络解决方案,作为网络生态系统的先驱,电信服务提供商不仅仅提供了网络连接,同时,也可以为几乎所有的行业和用户提供全面的网络解决方案,其中包括智能家庭报警系统、开发移动支付、进行数据评估有预测未来的业务等。

最后,随着物联网的广泛应用,越来越多的高端科技公司,例如,思科、高通等都在关注物联网。这意味着所有的科技设备都会形成某种形式上的连接,使这些设备变得更加智能,可以与各种设备和云端相互连接。

5 结束语

物联网在发展过程中还将会遇到许多已知或未知的技术难题,但有各国政府的政策支持、研究机构的技术支持和广大群众的市场,物联网行业必可以冲破各个难关,实现全球物体智能化将指日可待。

参考文献

[1] 高昇宇.物联网与智能电网[J].华北电业,2010,(3):54-56.

[2] 李诚.物联网的关键技术与应用[会议论文] 2014

物联网产业应用及发展对策研究 篇7

自2008年11月IBM提出“智慧地球”这一概念以来, 与智慧地球这一概念密切相关的物联网产业得到了蓬勃的发展。所谓“物联网”, 即通过射频识别技术、传感器等信息感知设备, 按照事先约定的协议标准, 把任何物品与互联网相连接, 使得物与物之间能够进行信息交换与通信, 以实现智能化的一种网络概念。被称为“第三次信息技术革命”的物联网产业已经越来越受到各国政府的重视。欧美等发达国家已率先通过国家战略指引、政府研发投入、企业全球推广等方法率先取得物联网发展先机。美国政府先后发布先进制造伙伴计划、总统创新伙伴计划, 将以物联网技术为根基的网络物理系统列为扶持重点项目, 并引入企业与大学的技术专家共同制定其参考框架和技术协议, 持续推进物联网在各行业中的部署。欧盟在第七科研框架计划协议下, 设立了Io T-A、Io T6、open Io T等一系列相关项目对物联网进行了研发, 在智能电网、智慧城市、智能交通等各方面进行积极部署。

物联网在我国刚处于起步阶段, 为了加快经济转型升级, 提高国家竞争力, 中国政府也把物联网产业作为“十二五”国家战略性新兴产业。

2. 物联网的应用范围

在城市运行管理领域, 利用物联网设备, 了解城市各部动态, 提高城市运行效率, 提高对现场信息的处理能力, 将各种信息化设备接入物理网, 对城市公共场所实时监控, 弥补因人工巡查带来的时间、资金上的浪费, 提高发现问题和处理问题的效率。另外利用物联网设备对城市水、电、车站等重点设施和重要公共场所实施监控, 全面提高城市安全管理水平和加强安全事故的预防预测, 降低安全事故发生概率。

在农业领域, 运用温度、湿度等传感器可以实时监测温室内的环境状况, 然后通过网络把收集到的数据信息发送给远程控制计算机, 再通过计算机自动调节温室内环境状况使之最适合植物生长, 从而提高产量。例如, 2010年, 江苏省首个物联网农业示范园区引进多种现代化的物联网技术进行农作物的培植, 利用在田间布置的传感器设备收集环境信息, 了解田间湿度、光照和养分等情况, 对农作物的生长进行全程监控和信息化管理。根据感知到的信息, 远程管理中心的计算机软件利用指令实现浇水, 施肥等具体操作, 不仅节省劳动力, 还实现了对农田的远程管理。

在环境监测领域, 利用传感器设备感知并传输信息, 在大气和土壤治理、森林防火、水资源保护等各方面, 物联网能够发挥巨大的作用, 帮助改善生态环境。。利用传感器设备, 对形成污染的排放源实施监控, 掌握污染形成的原因和治理污染的方法。利用传感器加强对空气质量的监测, 并及时把掌握的空气质量信息通过各种渠道告知给城市居民, 做好防范。利用传感器技术、通信技术等手段, 完善对能源、楼房温度等建筑的监测、控制和管理。通过智能感知系统, 合理调配和使用水利、天然气、燃煤、石油等资源。

3. 物联网产业的发展对策

物联网有着极为广泛的应用价值, 能够为企业和政府带来经济效益, 减少时间成本。因此如何更好地发展物联网产业也是我们考虑的当务之急。从物联网产业发展参与者角度, 企业和政府应该充分认识发展物联网带来的效益, 采取具体措施来发展物联网产业。

从企业角度:企业是发展物联网产业的主力, 对物联网产业的发展有着举足轻重的作用。首先, 由于物联网产业技术要求高, 资金需求大, 企业之间应该相互寻求合作, 包括与政府的合作, 与企业的合作, 与高校研究机构的合作, 形成“产学研”一体。其次, 随着物联网产业在产品生产周期中多个环节的全面发展, 企业必须利用物联网产业来推动传统行业转型, 开拓新的业务领域, 找到新的增长点。比如, 有些企业利用物联网产业从单纯的产品模式转化为“产品+服务”的混合商业模式, 通过智能、可联网的实物产品生成数据, 并据此提供数字化服务, 获取经常性收入。另外, 从政府角度:首先在物联网产业化初期, 政府应该积极增加物联网需求, 在一些大型市政项目、公共项目如交通安全、医疗卫生、食品安全、环境监测等项目上增加对物联网的需求, 应用物联网技术, 通过调节市场对物联网技术的需求。在物联网的技术开发问题上, 由于市场与技术两方面存在不确定性, 会造成企业投资乏力。此时, 政府一方面可以对企业提供资金支持, 税收减免;另一方面也可以向企业提供技术支持, 帮助企业攻克技术难关。另外, 当前物联网技术标准尚未统一, 在当前市场竞争中, 任何公司都有可能获胜, 成为技术领头羊。因此, 政府需要将技术、人才、资金、企业等各种市场资源进行整合, 形成特色物联网园区, 从而产生集聚效应, 以使物联网产业真正得到跨越式发展。

参考文献

[1]禹海慧, 潘留仙.物联网发展过程中的政府较色探析[J].天中学刊, 2012, 27 (1) :65-69

[2]田樱.抓住下一个经济增长点——物联网[J].呼伦贝尔学院学报, 2010, 4 (18) :47-52

[3]刘伟荣, 何云.物联网与无线传感器网络[M].北京:电子工业出版社, 2013

物联网技术发展现状及问题研究 篇8

所谓物联网 (Internet of Things) , 指的是将各种信息传感设备, 如射频识别 (RFID) 装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等种种装置与互联网结合起来而形成的一个巨大网络。物联网是由多学科高度交叉的新兴前沿研究热点领域, 它综合了传感器技术、嵌入式计算技术、现代网络及无线通信技术、分布式信息处理技术等, 能够通过各类集成化的微型传感器协作地实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息, 通过嵌入式系统对信息进行处理, 并通过随机自组织无线通信网络以多跳中继方式将所感知的信息传送到用户终端。

为了更好地定义物联网, 描述物联网的特征, 我们将物联网与互联网各自的基本特征比较如下表所示:

由上表可知, 物联网与互联网有着显著的区别, 同时也存在着密切的联系。物联网是基于互联网之上的一种高级网络形态, 物联网和互联网的共同点是:技术基础是相同的, 即它们都是建立在分组数据技术的基础之上的。物联网和互联网的不同点是:用于承载物联网和互联网的分组数据网无论是网络组织形态, 还是网络的功能和性能, 对网络的要求都是不同的。互联网对网络性能要求是:“尽力而为”的传送能力和基于优先级的资源管理, 对安全、可信、可控、可管等都没有要求。物联网对网络的要求高得多, 对实时性、安全可信性、资源保证性等都有很高的要求。因此从这方面来说, 两者是有差别的。

2 物联网的技术支撑

2.1 物联网的技术支撑体系

物联网的网络结构可分为三个层次:一个是传感网络, 即以RFID、传感器、二维码等为主, 实现“物”的识别;二是传输网络, 即通过现有的三网 (互联网、广电网、通信网) , 实现数据的传输和计算;三是应用网络, 即输入输出控制终端, 如智能家电的控制器。

2.2 物联网的核心技术

目前影响全球物联网发展的4个最主要的技术有RFID识别技术、泛在传感技术与纳米嵌入技术以及智能运算技术。

(1) RFID识别技术

无线射频识别是一种非接触式的自动识别技术, 通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据, 识别工作无须人工干预, 可识别高速运动物体并可同时识别多个标签, 可工作于各种恶劣环境。RFID是物联网中信息采集的主要源头, 因此在整个物联网体系中的作用十分重要。

(2) 泛在传感技术与纳米嵌入技术

这两项技术是紧密相关的。传感技术的重点是利用各种传感器, 将现实世界中各种事物的变化进行量化, 形成数据, 并通过各种技术手段传送到指定的位置。而泛在传感更强调的是“泛在”, 而要实现“泛在”, 则必须利用纳米嵌入技术。纳米嵌入技术通俗地讲就是用单个原子、分子来制造物质和器件。因此, 我们可以利用纳米嵌入技术制造超微型的传感器, 构建看不见的传感网络。这些被称为智慧尘埃超微型传感器, 可以嵌入到任何物品之中并对使用不造成影响。

(3) 智能运算技术

传感器得到的信息后, 需要对其进行语义的理解、推理和决策, 这些需要智能运算技术来完成。智能运算需要泛在计算、普适计算, 即无论何时何地, 只要需要就可以通过各种设备访问到所需的信息进行实现智能控制。

3 物联网的应用

通过物联网应用, 人类社会将实现方便管理和精确管理, 极大地提高管理的效率和准确率, 因此, 物联网的应用是不可阻挡的世界潮流。

3.1 应用中的信息流

下图表示的是物联网的应用原理:首先是从现实世界获取相关信息, 然后通过网络将信息传递至智能运算部件, 经过信息处理与加工后, 再将结果信息传输到相应部件, 最后信息重返现实世界, 驱动相应部件做出指定的操作。

3.2 应用范围

物联网用途广泛, 遍及智能交通、环境保护、公共安全管理、平安家居、智能消防、工业监测、溯源管理、老人护理、个人健康等领域。在人类生产、生活的方方面面几乎都能应用。

4 我国物联网的发展状况及存在的问题

计算机物联网技术应用及发展研究 篇9

1 计算机物联网技术概述

计算机物联网技术主要包括三个技术层次:应用层、网络层和感知层, 网络层又包括处理层和传输层。计算机物联网技术应用层包括数据存储、信息共享、交流平台等技术, 其可有效实现物与人、物与物之间的感知和识别, 是信息通讯和交换的关键平台;网络层主要用于传输相关信息数据, 其不仅包括云计算、GRS/GIS技术、智能技术等处理层技术, 而且包括移动通讯网、固网、互联网、卫星通信等传输层技术。感知层主要用于采集信息资料, 包括识别码、智能机械、传感器、RFID、条形码和IC卡等技术。

2 计算机物联网的关键技术

2.1 网络通信技术

随着计算机物联网的不断发展, 在计算机物联网技术中网络通信技术发挥非常重要的作用, 网路通信技术包括网关技术、无线技术、有线技术等, M2M技术是一种重要的网络通信技术, 其和有效结合近距离传输技术, 如Blue Tooth、RFID、Wi-Fi等, 无线通信是M2M技术的关键, 其发展空间非常广阔, 其为物联网传递信息提供了重要的技术保障。

2.2 云计算

云计算技术在不同计算机中分布计算资源, 用户可自由切换资源, 结合具体需求, 访问专门计算系统。物联网系统的云计算技术通过网络有效整合计算实体, 极大地提高计算能力。

2.3 射频识别技术

射频识别技术是物联网中的一项重要技术, 其也称为电子标签, 其作为物联网的核心和基础部分, 其利用射频信息, 有效传输物联网信息, 从而科学识别这些信息。射频识别技术包含天线、阅读器、标签等部分, 其在实际应用中运用先进技术手段, 有效识别不同状态下的物体, 这项技术具有较强的抗干扰能力, 不需要耗费大量人力, 因此应用广泛。

3 计算机物联网技术应用和发展

3.1 物流领域

近年来, 我国物流行业快速发展, 发展规模持续扩大, 而计算机物联网技术在物流领域应用广泛, 发挥着非常重要的作用。物流领域的计算机物联网技术主要利用其智能性、集成性的特点, 这使得物流系统的智能化程度更高, 并且通过模仿人类智能, 全面掌握物流领域的各种信息, 实时监控物流运输的路线和车辆情况, 掌握物流运输货物的性能和状态。同时, 物流领域中计算机物联网技术的应用, 便于工作人员实时掌握物流运输情况, 科学采集重要物流信息。

3.2 家庭住宅

计算机物联网技术在家庭住宅中的应用, 其通过利用各种现代化网络技术, 极大地改变了家居生活方式, 其包括灯光控制系统、温度调节系统、布线系统、住宅安放系统等, 住户能够利用计算机物联网技术可以有效应用和操控家庭住宅中各种内部系统, 科学管理家庭住宅中的各种应用系统, 高效集成家居设施, 为用户提供更多便利, 营造舒适、高效的居住环境。

3.3 交通行业

当前, 我国交通系统快速发展, 智能化交通建设进程持续加快, 而计算机物联网技术有效结合计算机技术、数据控制技术、通讯传输技术、信息技术、电子传感技术等先进技术, 其在交通行业的应用也加快了智能化交通建设, 并且其在智能交通管理系统中的运用, 极大地推动了智能化交通系统发展。同时, 计算机物联网技术具有准确、高效、实时等特点, 其在智能化交通建设中的应用, 有效利用现有的交通设施, 不仅可减轻城市交通环境污染, 而且有效减少交通系统超负荷量, 全面提高城市交通系统的运输效率, 因此在交通运输方面应加大对计算机物联网技术的应用和发展。

3.4 电网

计算机物联网技术除了在交通行业和电力行业中的应用, 其应用前景非常广阔, 应用价值较好。而计算机物联网技术在电网中的应用, 极大地推动了电网智能化发展, 有效提高了电力系统的安全性、可靠性和稳定性, 全面提升电网运行的经济效益。而通过运用计算机物联网技术, 实时监测电力系统的数据信息, 一旦发现电网运行异常情况, 可以帮助电力工作人员及时、有效地解决电网故障问题, 采取有效的应急处理方案, 确保电力系统的安全、稳定运行, 减少电力企业的经济损失。电力系统和计算机物联网技术的有效结合, 不仅可满足电力用户对于电网运行需求, 而且可完善电力系统设置, 有效提高电能质量。

3.5 农业

计算机物联网技术在农业领域中的应用, 主要是有效结合农业生产的智能系统、安全系统和控制系统, 高效整合云计算技术, 极大地推动了农业生产的信息化、数字化和智能化发展。计算机物联网技术在农业生产中的应用, 其全面考虑各种农业生产因素, 如人工因素、环境因素等, 通过传感器上传相关信息, 所以相关工作人员可高效整合分析农业生产各项信息, 通过远程操作和监控, 加强农业生产各个环节的管理和控制, 全面提高农业生产整体效益。同时, 在农业生产中运用计算机物联网技术, 可促进农业生产转变为高效农业、低碳农业、绿色农业, 推动现代化农业发展, 并且其可优化农业生产结构, 不断提高农业生产效益, 带动农业经济的可持续发展。

4 结束语

计算机物联网技术是一项重要的现代化科学技术, 其在多个领域和行业的应用, 极大地推动了各行业发展。相关工作人员应严格把握物联网的各项关键技术, 结合计算机物联网技术特点, 加大对计算机物联网技术的分析和研究, 优化计算机物联网技术应用, 充分发挥计算机物联网技术应用优势, 推动各行各业的不断发展。

摘要:物联网是将材料技术、通信技术、电子技术等各种现代化技术有效结合的重要应用系统, 而计算机物联网技术在多个领域和行业中应用广泛, 为了充分发挥计算机物联网技术应用优势, 应仔细分析和研究物联网技术, 推动计算机物联网技术的快速发展。本文简要介绍了计算机物联网技术, 分析了计算机物联网的关键技术, 阐述了计算机物联网技术应用和发展。

关键词:计算机,物联网技术,应用,发展

参考文献

[1]凌敏.浅谈物联网的关键技术及计算机物联网的应用[J].无线互联科技, 2015 (24) :56-57.

[2]雷琦.计算机物联网技术在各个领域的应用[J].通讯世界, 2016 (04) :99.

[3]邱月嫦.计算机物联网技术的应用及其带来的影响[J].电子技术与软件工程, 2016 (15) :20.

物联网技术应用及发展 篇10

物联网 (The Interned of Things) 作为世界公认的信息产业第三次巨大变革, 其是一种可以实现人与人、物与物以及人与物之间全面互联的网路, 其重点是物与物之间的互联。而农业作为物联网技术的重点应用领域之一, 其通常则是将传感器各个节点构成能够观察的监控网路, 并通过各种传感器采集农业资源、农作物、禽畜养殖等信息, 从而帮助农民及时发现其中的问题, 并确定问题发生的具体地点, 是技术人员能够及时解决问题, 在很大程度上摆脱了以前农业以人力为中心, 极度依赖机械生产的模式, 从而使农业得到更好、更快的发展。

农业物联网主要是在计算机的基础上, 利用无线数据通信、射频自动识别 (RFID) 等技术, 将识别的信息进行网上共享。农业物联网具有实时监测、远程控制、查询及警告等功能, 其应用及创新性发展日益受到世界各地技术人员的密切关注。

2 农业物联网技术的应用

2.1 农业物联网技术在农业育种中的应用

在农作物的生长中, 种子的好坏直接关系到农作物以后的生长状况, 因此育种的好坏对于农作物的生长至关重要。物联网技术通过采集、检测不同品种的种子的数据如育种温度、湿度及营养状况等, 培育出品质、发芽率及形态等良好的种子。当前, 利用物联网技术育种已经应用与许多国家和地区, 并取得了非常显著的效果。同时, 技术人员不断开发和利用新的育种软件, 也快速推动了农作物育种的集约化、流程化和规模化管理。

2.2 农业物联网技术在设施园艺生产中的应用

目前大棚技术越来越多的应用与培育花卉、果蔬中, 应用物联网系统中的湿度传感器、光传感器、温度传感器、CO2传感器、PH值传感器等可以对大棚中的相对湿度、光照轻度、温度、CO2浓度、PH值等植物生长所必须的条件的参数进行控制。通过设置好的系统对大棚内的环境进行自动控制, 为大棚中的花卉、果蔬等提供良好的生长环境, 进而改善作物品质、提高作物产量及提高农民的经济收入。同时能够减轻农民的体力劳动和避免人员浪费。

2.3 农业物联网技术在禽畜养殖化管理中的应用

农业物联网技术已经广泛应用与水产养殖、家禽养殖等行业, 在使用过程中, 主要通过物联网系统中的传感器采集和处理养殖的禽畜的进食量、生长周期、个体体征等数据, 制定出符合禽畜生长的最优条件并设置好系统, 实现自动化喂养。另外, 物联网还可以实时监测和分析养殖的禽畜体温、行为特征等数据, 对禽畜个体生理信息进行精细化管理, 从而预防和及时处理禽畜疾病或疫情的发生, 避免重大经济损失。

2.4 农业物联网技术在农产品质量检测中的应用

当今社会食品造假问题越来越严重, 严重危害到了人们的身心健康, 因此政府有关部门鼓励企业和农民在养殖禽畜和农作物时使用农业物联网技术, 其可以通过信息传输技术、信息处理技术、RFID技术、传感技术等实时记录和检测禽畜及农作物在养殖过程中的各项数据, 从而可以对食品生产中所用的原料追根溯源, 保证了食品的质量, 避免了食品安全问题的发生。

2.5 农业物联网技术在资源调控中的应用

单单依靠劳动密集、粗放型农业以无法满足农民的日常生活需要了, 农业物联网技术可以通过其特有的系统部署有效的监测和控制农场中农作物的生长状况并对农场中的环境作出相应改变, 合理优化配置资源, 减少浪费, 为农作物生长提供最佳条件。

3 农业物联网技术创新发展路径研究

3.1 提高农业物联网信息感知与识别技术

对于农作物生长、水产养殖、禽畜养殖、资源环境等方面均需要加快信息感知与识别技术。从各方面的基本情况着手, 研究和分析各方面的缺陷并提出有效措施进行有效改正以达到提高农业物联网技术信息感知与识别技术的目的。

3.2 加强农业物联网信息传输和自组网络技术

技术人员加强自组网络的全方位构造, 降低不同时期农作物生产的生命特征的信息传输信号的损失。分析和探讨空气界面、土壤之间的电磁波传输规律, 找到不同环境下最适宜的传感网络节点位置, 创建全面、有效的网络体系。

3.3 提升农业物联网云端计算技术

创新发展物联网多种信息融合技术, 不断开发新的、有效的技术。云端计算和云平台可以随时存取信息, 在农业物联网中具有独特的作用。农业物联网的云端计算技术能够根据所收集的农作物产品价格、气候变化、国家政策等数据, 为农业生产提供科学、正确、有效的建议。不断提升云计算的编程模式和数据管理尤为重要。

4 结语

我国正处于“四化同步”发展的重要时期, 信息技术在各行各业中均具有十分重要的作用。农业物联网技术不仅仅能够智能化、自动化的控制农业产品的生产、生长, 同时还可以加快我国现代化进程, 因此必须充分发挥物联网技术在农业中的应用并不断进行创新改革, 促进我国现代化进程的脚步, 优化农业产业结构。

摘要:随着信息技术的不断发展和革新, 越来越多的高科技技术应用与农业中, 其中农业物联网技术在农业中的应用日益受到关注。农业物联网能够运用到农业中的众多领域当中, 且加快促进农业现代化和信息化的进程, 不断提高农民的生活水平, 但是随着我国农业领域的飞速发展, 农业物联网已无法满足农业发展的需求, 因此加强农业物联网的创新发展至关重要。本文主要从农业物联网技术在农业中应用及存在的相关问题进行分析, 进而对存在的问题进行创新发展路径研究, 以求在农业中得到更好的发展利用。

关键词:农业物联网,技术,应用,创新

参考文献

[1]张鹏.渭南市农业物联网技术应用与发展对策研究报告[J]农业与技术, 2014 (09) .

[2]彭志莲.基于SPSS评估的农业物联网技术应用与优化——以山东省为例[J].长江大学学报 (自科版) 石油/农学中旬刊, 2014 (04) .

[3]樊雅君.农业物联网技术应用正当时.中国公共安全 (综合版) , 2012 (09) .

浅谈物联网技术的发展 篇11

【关键词】物联网;商业模式;电信运营商;移动终端商

0.绪论

网络技术得以深远发展的今天,信息化社会对通信的要求已经不仅仅限于人与人之间的通信;传感技术、RFID和网络技术的成熟使人与物品,物品与物品之间的通信成为可能,这就带来了物联网概念,它被称为继计算机、互联网之后,世界信息产业的第三次浪潮。发展物联网一方面可以提高经济效益,大大节约成本;另一方面可以为全球经济的复苏提供技术动力。目前,美国、欧盟、日本、韩国、新加坡等国都在投入巨资深入研究探索物联网。我国也正在高度关注、重视物联网的研究,在无锡、上海、南京、杭州、重庆、北京、武汉、广州等城市开展试点工作。为推动物联网产业发展,温家宝总理曾特别指出“要早一点谋划未来,早一点攻破核心技术,要依靠科技和人才占领科技和经济发展制高点,保证我国具有可持续发展的能力和可持续的竞争力”。因此,物联网产业将成为今后工业化与信息化结合发展的热点和政府、社会关注的焦点。从市场的角度来看,据Forrester Research指出,“物联网”有关技术、产品和应用的全球市场价值将会从由2008年20亿美元增长到2012年l15亿美元。目前,物联网的初级应用MZM实现主要是通过传感节点(包含嵌入式智能)、网络(包含无线网络、有线网络)、信息处理平台实现的。为了促进物联网产业健康、有序、规模化的快速发展,具有先天优势和产业规模的互联网运营商和终端设备商更应该在新兴的物联网产业中找准位置,发挥自己应有的作用和价值。

1.物联网发展现状

从技术发展角度看,传感器网络(Sensor Network)的概念最早由美国军方提出,起源于1978年美国国防部高级研究计划局(DARPA)开始资助卡耐基梅隆大学进行分布式传感器网络的研究项目,当时此概念局限于由若干具有无线通信能力的传感器节点自组织构成的网络。随着近年来互联网技术和多种接入网络以及智能计算技术的飞速发展,2008年2月,ITU-T发表了《泛在传感器网络(Ubiquitous Sensor Networks)》研究报告。在报告中,ITU-T指出传感器网络已经向泛在传感器网络的方向发展,它是由智能传感器节点组成的网络,可以以“任何地点、任何时间、任何人、任何物”的形式被部署。该技术可以在广泛的领域中推动新的应用和服务,从安全保卫和环境监控到推动个人生产力和增强国家竞争力。

物联网的基本功能在于人与人、人与物、物与物之间在任何时间和任何地点都能够通过任何的网络获取任何的服务,物体也赋予了智能化。基本应用大体分为三类:信息识别及位置监控、(环境、物品属性)动态监测类、智能控制类。

物联网的一个突出特点就是将跨行业的物品信息,通过统一的接日标准和标识标准,集中存储、处理,实现跨行业信息资源共享,更广范围的协调处理,让世界变得更有“感知力”,更加“智慧”。

物联网采取集中计算处理和分布式计算处理两种信息处理模式同时采用,极大增强了边缘网络的快速反应能力,物体可嵌入智能芯片,让物品“更智能”,反应速度更快,边缘网络的处理能力更强。

物联网自身具备三个特征:

(1)全面感知:即利用RFID,传感器等随时随地获取物体的信息。

(2)可靠传递:通过各种电信网络与互联网的融合,将物体的信息实时准确地传递出去。

(3)智能处理:利用云计算,模糊识别等各种智能计算技术,对海量的数据和信息进行分析和处理,对物体实施智能化的控制。

2.物联网产业环境分析

2.1物联网产业政策环境

物联网在我国获得了良好的产业政策和国家支持。按事件发生的先后顺序总结如下:

早在1999年我国就启动了物联网关键技术之一的传感网技术研究,研发水平处于世界前列。在世界传感网领域,我国是标准主导国之一,传感网标准体系已经形成了初步框架。从前端传感、中间信息传递,到后端信息处理和应用的物联网产业链条正在形成。我国已将“物联网”明确列入《国家中长期科学技术发展规划(2006一2020年)》和2050年国家产业路线图。

2.2物联网产业技术环境

2.2.1相关技术标准有待完善

物联网目前还是一项新兴的技术方案,相应的技术标准严重滞后。在物联网这个全新产业中,我国的技术研发水平处于世界前列,具有重大的影响力。中科院早在1999年就启动了传感网研究,与其它国家相比具有同发优势。该院组成了2000多人的团队,先后投入数亿元,在无线智能传感器网络通信技术、微型传感器、传感器端机、移动基站等方面取得重大进展,目前已拥有从材料、技术、器件、系统到网络的完整产业链。

2.2.2 RFID技术

物联网中非常重要的技术是RFID电子标签技术。以简单RFID系统为基础,结合已有的网络技术、数据库技术、中间件技术等,构筑一个由大量联网的阅读器和无数移动的标签组成的,比Internet更为庞大的物联网成为RFID技术发展的趋势。RFID全称为“Radio Frequency Identification”(中文名为“射频辨识系统”),是一项利用射频信号通过空间电磁藕合实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到物体识别的技术。

2.2.3云计算技术

当前物联网数据处理中的一个重要的技术就是云计算,即通过互联网向用户提供分时的硬件服务和分空间的硬件服务的技术,实现为用户提供托管服务和配置的计算资源。云计算三大优点:用户端不需购买计算机;用户端不必买昂贵的计算机软件;计算机硬件和软件会不断升级。云计算最重要的问题在于如何保证数据的安全性,尤其是如何保证数据不被IT巨头公司所独有。

2.2.4传感器与传感网技术

传感器是能感知指定的被测量信息,并能按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。随着微机电系统、片上系统、无线通信和低功耗嵌入式技术的飞速发展,孕育出无线传感器网络,并以其低功耗、低成本、分布式和自组织的特点带来了信息感知的一场变革。无线传感器网络就是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成,通过无线通信方式形成的一个自组织网络。在物联网的实际应用中由于布线的成本和难度,使用无线传感网技术的场景要多于使用有线方式连接的传感网络。

2.2.5中间件技术

物联网技术应用及发展 篇12

1 姜堰市农业物联网技术应用现状

1.1 农业物联网技术应用具有良好的基础

一是农业信息化基础设施初具规模。目前, 全市16个乡镇 (区) 所辖262个行政村全部实现光纤有线电视网、互联网“村村通”, 宽带覆盖率达到100%, 计算机、电话、手机等信息工具逐步普及, 计算机网络、有线电视和有线广播已成为主要的信息网络。二是农业信息化服务体系不断完善。全市已形成“市有信息中心、镇有信息服务站、村有信息服务点”的3级信息服务体系和“电脑有网站、电视有影像、电台有声音、电话有应答”的“四电合一”农业信息网络服务平台, 农业信息化已成为全市现代农业发展的助推器[1]。

1.2 农业物联网技术试点应用取得初步成效

物联网在高效设施栽培、畜禽养殖、大田作物精细栽培、农产品质量控制和可追溯体系的建立等方面都有极其广泛的应用前景。近年来, 姜堰市在积极推进全市农业现代化发展进程中, 不断创新农技推广新方式, 积极研制引进信息新技术, 推广信息化新成果, 开展物联网技术应用试点工作。一是农业物联网技术在设施蔬菜生产中得到应用。2011年, 市水乡蔬菜种植专业合作社投资60多万元, 建立了泰州市首个设施蔬菜农业物联网系统, 实现了信息技术与现代农业发展相结合。该系统通过传感设备实时采集温室 (大棚) 内的空气温度、空气湿度、光照等数据, 由技术专家进行分析处理, 可以实现远程自动控制湿帘风机、侧窗、遮阳设备等。二是专家系统在大田作物生产管理上得到应用。2004—2010年, 姜堰市农业信息中心与北京中科院合作研制开发了“绿色稻米生产管理智能化专家系统”。该系统融合了人工智能技术、WEB技术、数据库技术, 实现了规则库的规则全面与重点相结合、水稻生产中技术难点与普通管理技术相结合。该系统的研制与推广实现了全市信息技术在大田作物生产上的新突破, 取得了新成效, 目前累计示范推广面积达到6 666.67 hm2, 实现增效10%左右。三是自动化节水灌溉技术在设施农业中得到应用。大伦绿色家园葡萄种植基地, 采用现代化设施栽培方式种植优质葡萄, 新建避雨保温联体双层钢架大棚14万m2, 安装相应的滴灌配套设施500套, 实现水、肥、药全自动化控制。四是智能化视频监控系统在养殖业上得到应用。江苏万维养猪场6幢1.3万m2标准猪舍, 视频监控到每个猪舍、每头猪, 实现猪场生产管理智能化。兴泰镇之春鸽业合作社建立了养殖、加工全过程视频监控系统, 实现生产管理信息化、远程化和自动化。溱湖龙虾养殖基地、恒隆生猪养殖场等规模基地都已建立养殖环境视频监控系统。养殖环境视频监控系统的应用, 不仅提高了全市规模养殖基地的管理水平, 也为进一步推进物联网技术应用奠定了基础。五是农产品质量安全追溯系统框架已经建立。2011年, 姜堰市率先建成农产品质量安全监测网。该监测网实现了全市各镇农产品质量安全监测站、农贸批发市场、“三品”生产企业 (基地) 等单位农产品质量安全监测数据联网和数据自动化统计汇总工作。监测网建成后, 有效提升了全市农产品质量安全监测监管能力, 提高了农产品质量安全水平和市场竞争力, 同时也为全市农产品质量追溯系统的应用架设了框架[2]。

2 姜堰市农业物联网技术应用存在的主要问题

目前, 物联网技术正在逐步被全社会认知、认可, 农业物联网技术在实现农业集约、高产、优质等方面发挥着积极作用。姜堰市物联网技术在农业领域中应用刚刚起步, 面临着诸多困难和挑战。一是广大基层农户、企业负责人以及基层农技人员对物联网技术认识程度不够, 有的还停留在模糊概念上, 对物联网在现代农业发展中的作用认识不足。二是物联网产业基础薄弱, 物联网技术研究力量不足, 财政性产业研发和技术应用资金投入不足。全市虽有极个别IT企业能够实施物联网技术项目, 但是不具备自我研发能力。三是缺少起点高、辐射面广、带动作用大的物联网技术公共服务平台和高效的综合管理平台, 信息资源共享不够, 物联网成熟技术的先行先试推广应用比较困难。四是基层专职从事信息化技术服务人员匮乏, 尤其物联网技术等新型信息技术适用人才更加缺乏。五是物联网技术平台后期技术、硬件维护成本较高, 设备更新速度较快, 后续资金投入较大[3]。

3 发展对策

3.1 加强组织领导

建设农业物联网技术应用示范工程是一项全局性的系统工程, 也是推进全市农业现代化建设的一项重点工程。信息产业、科技、农口等涉及部门, 要建立工作责任体系, 明确相应的责任科室和业务机构, 加强领导, 统筹规划, 分步分级实施, 确保应用示范工程扎实推进。

3.2 落实资金保障

积极鼓励、支持互联网运行商参与实施物联网技术应用示范工程, 实行“以奖代补”等形式鼓励农业企业、种养基地引进物联网应用技术;同时积极争取上级部门政策和资金的支持, 依靠外力、外智、外资共同建设全市农业物联网技术应用示范工程[4]。

3.3 开展典型示范

分行业选择基础条件优越、智能化程度较高的规模种养基地开展物联网技术应用试点。

3.4 普及物联网知识

加大农业物联网技术宣传力度, 通过电视、网络等媒体, 采取多形式、多手段宣传和普及农业物联网知识, 积极营造物联网技术的浓厚氛围。

3.5 强化队伍建设

围绕全市农业增效、农民增收的总体目标, 培养一批基层农业信息员和物联网技术队伍, 指导和协调全市农业物联网技术应用工作。

参考文献

[1]李文清, 郭宗良.物联网的成长与发展综述[J].网络与信息, 2010 (2) :27.

[2]戴起伟, 凡燕, 曹静, 等.物联网技术与江苏智能农业产业发展[J].江苏农业科学, 2011 (5) :1-3.

[3]李明, 杨敬锋.农业物联网时代下的论理问题思考[J].安徽农业科学, 2012, 40 (22) :11504-11505.

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