嵌入式系统在物联网中的应用及前瞻
摘要：：物联网是信息化社会的产物，它融合了包括嵌入式系统在内的诸多技术，尤其在促进当今社会发展，方便人们生活方面发挥重要作用。该文对嵌入式在物联网应用中的关键技术进行探讨，以期为嵌入式在物联网中的应用提供参考。
关键词：嵌入式物联网应用前景探究
Abstract
The Internet of things is a product of the information society; it integrates several technologies including embedded system. especially in the promotion of development in today's society, play an important role in people life is convenient. This paper on the embedded network application key technology in fabric was discussed, in order to provide reference for the application of embedded in the Internet of things.
1嵌入式系统
嵌入式系统是用来控制或者监视机器、装置、工厂等大规模设备的系统。定义为：以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统。嵌入式系统是一种“完全嵌入受控器件内部，为特
定应用而设计的专用计算机系统”，与个人计算机这样的通用计算机
系统不同，嵌入式系统通常执行的是带有特定要求的预先定义的任务。由于嵌入式系统只针对一项特殊的任务，设计人员能够对它进行优化，减小尺寸降低成本。
1.1嵌入式系统的应用
近年，人们对嵌入式产品比较关注，例如：双核手机、四核手
机等，消费者依此作为选择手机的主要指标，而在日常生活中，嵌入式设备随处可见，如MP4、数码照相机、微波炉等数码产品；在安防、自动化以及远程管理等领域都有嵌入式系统的同时得到了广泛的应用。
2 物联网
物联网的定义是通过射频识别（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，以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
随着互联网所引导的全球信息产业的不断推进，物联网得到了
巨大的发展空间。试想一下在工作的休息时间，便可操纵家里的电冰
箱、洗衣机；在走到商场门口，手机中便收到了该商场的促销活动消息；驾车途中随时更新路况信息，从而选择最优的行车路线。这一切的实现都将依赖于物联网的发展。
2.1物联网和嵌入式的区别
物联网是集多种专用或通用系统于一体，因而备具有信息采集、处理、传输、交互等功能；嵌入式系统强调的是嵌入到宿主对象的专用计算系统，相对物联网而言更具备专用性，实现某些单一特定对的功能。因而物联网的功能包括了嵌入式系统的功能，但随着嵌入式系统的不断发展，其功能日趋复杂化。如现今发展已经比较成熟的手机、gps 定位等系统，均可以直接融入到物联网当中。
物联网是新一代信息技术的重要组成部分，也是“信息化”时代的重要发展阶段。顾名思义，物联网就是物物相连的互联网。这有两层意思：第一，物联网的核心仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信，必须具备嵌入式系统构建的智能终端。
物联网不仅仅提供了传感器的连接，其本身也具有智能处理的能力，能够对物体实施智能控制，这就是我们今天所说的嵌入式系统所能做到的。诚然，物联网将传感器和智能处理相结合，利用云计算、模式识别等各种智能技术，扩充其应用领域。从传感器获得的海量信息中分析、加工和处理出有意义的数据，以适应不同用户的不同需求，发现新的应用领域和应用模式。
物联网包含感知层、网络层、应用层三层。最底层负责采集物和物相关的信息;第二层是异构融合的泛在通信网络,包括现有的互联网、通信网、广电网以及各种接入网和专用网,通信网络对采集到的物体
信息进行传输和处理; 第三层是应用和业务,为手机、pc 等各种终端
设备提供感知信息的应用服务
综上所述，物联网嵌入式系统有其鲜明的特征。1、要有数据传
输通路;2、要有一定的存储功能;3、要有CPU;4、要有操作系统;5、要有专门的应用程序;6、遵循物联网的通信协议;7、在世界网络中有可被识别的唯一编号。
2.2嵌入式系统在物联网中的应用
从技术而言，嵌入式技术在物联网行业发展中始终处于最核心、最基础的地位。嵌入式系统是计算机应用的一种最直接最有效的形式，只有把计算机嵌入到物体中去，物体才有大脑，它才具备思考、智能的能力；要想实现物物互联、人机互联，必须赋予物体嵌入式CPU 的智能部件为前提；从专业角度讲，物联网是嵌入式智能终端的网络
化形式，或者是智能化的形式。
物联网就是基于互联网的嵌入式系统，实现物物互联、人机互联。物联网的兴起来源于人们对信息、对自然、对物的高度关注和需求，而嵌入式设备的高速发展为这样的关注和需求提供了技术的可能，也是人类经济社会发展的必然产物。
2.3 嵌入式智能传感器在物联网中的应用
物联网实现物物相连功能，需依靠于传感器发挥相应的感知功能，而
智能化传感器能够轻松实现这一功能。智能传感器是最近几年出现的新型技术，它的快速发展和广泛应用得益于嵌入式技术的支持，因此智能传感器实质属于包含有嵌入式微处理器的传感器，具备通信、判断、计算等功能，尤其通信功能不但能够实现和互联网的连接，而且还能和2G/3G网络通信，因此，可以看出嵌入式传感器，在物联网通信功能实现方面发挥着重要作用。
2.4 嵌入式RFID技术在物联网中的应用
物联网中较为关键的位置是其感知节点，它融合了嵌入式技术、传感器技术等，尤其是RFID技术是比较典型的代表。RFID系统主要有标签和阅读器两个重要部分组成，其中不同的标签均具备对应一个唯一的标识码，然后将其安装在物体上，而阅读器的主要作用是，通过发射专门的无线信号触发标签电路，进而达到读取标识码信息的目的。另外，如果是电子标签则不需要对其额外供电，因此缩小了标签体积，降低了制造成本，为物体的运输提供了方便。该系统在监测和跟踪物体方面具有较强的优势，因此被广泛应用在物流、交通、医疗等行业。
3 嵌入式系统在物联网中的前景
随着我国物联网行业企业飞速的发展的同时，物联网技术研发、标准研制、产业培育和行业应用等方面已初步具备一定基础。但物联网企业关键核心技术有待突破就不能把握企业发展的主动权。作为伴随着物联网行业成长而壮大起来的迅为电子，不仅具有嵌入式系统第三方独立设计公司和行业解决方案提供商的身份，在与物联网行业企
业以及科研院所充分合作之中，取长补短，并且充分认识把握物联网的科学发展规律，推动物联网的应用和产业的健康发展。
从提供产品级底层平台，到产品化委托设计服务，现在已经成为提供物联网行业解决方案的高科技企业。嵌入式系统服务在绿色农业、工业监控、移动医疗，移动办公，军工协同，公共安全、城市管理、远程医疗、智能家居、智能交通和环境监测、智能电网监控等行业均有物联网应用的尝试。
目前，医疗电子、智能家居、物流管理和电力控制等方面非常风靡，无论怎样，该嵌入式系统重视和把握这个机会，利用自身在嵌入式系统上积累的底蕴经验，想办法在已经成熟的平台和产品基础上，通过与应用传感单元的结合，扩展物联和感知的支持能力，发掘某种领域物联网应用，通过拓展后台(也称为物联网中枢服务器)应用处理和分析功能，向物联应用综合系统上发展。我们在移动医疗，智慧交通，智能养殖以及活体水产品运输领域、智慧城市、智能电网监控、餐饮服务领域、工业现场移动办公以及智能档案管理方面有整体的解决方案
参考文献
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基于物联网的智能农业发展趋势 戴起伟[1] （江苏省农业科学院农业经济与信息研究所） 摘要：智能农业作为现代农业的重要标志和高级阶段，呈现出信息采集智能化、资源利用数字化、信息网络全球化、农产品电子商务分工专业化、信息应用全程化、生产管理智能化等发展趋势。物联网被视为战略新兴产业和新的经济增长点，对于智能农业未来发展具有着前所未有的应用前景，但目前在农业方面的应用还处于起步阶段，文章在分析了物联网技术对于提升农业信息化水平的重要作用后，提出了在农业方面的重点应用领域。 目前，信息技术正日益深刻地改变着世界经济格局、社会形态和人类生活方式，同时也被广泛应用于农业各个领域。智能农业或信息化农业是现代科学技术革命对农业产生巨大影响下逐步形成的一个新的农业形态，其显著特征是在农业产业链的各个关键环节，充分应用现代信息技术手段，用信息流调控农业生产与经营活动的全过程。在智能农业环境下，信息和知识成为重要投入主体，并能大幅度提高物质流与能量流的投入效率，智能农业是现代农业发展的必然趋势和高级阶段。在加快传统农业转型升级的过程中，智能农业将成为发展现代农业的重要内容，为加快发展农村经济，进一步提高农民收入提供新的经济增长极；为加快农业产业化进程，增强农业综合竞争力提供新的技术支撑。 1 智能农业是现代农业的重要标志和高级阶段 现代农业相对于传统农业，是一个新的发展阶段和渐变过程。智能农业既是现代农业的重要内容和标志，也是对现代农业的继承和发展。其基本特征是高效、集约，其核心是信息、知识和技术在农业各个环节的广泛应用。信息技术取代机械与人力，知识要素取代资本要
素和劳动要素，使得信息、知识成为驱动经济增长的主导因素，使农业增长从主要依赖自然资源转向主要依赖信息资源和知识资源。智能农业是低碳经济时代农业发展形态的必然选择，代表了农业发展的根本方向，符合人类可持续发展的愿望。 2 智能农业主要发展趋势 2.1 农作信息采集智能化、资源利用数字化 充分利用现代地球空间与地理信息技术、传感技术、手持便捷信息识别技术等获取与作物生产有关的各种生产信息和环境参数，对耕作、播种、施肥、灌溉、喷药和除草等田间作业进行数字化控制，使农业投入品的资源利用精准化，效率最大化。 2.2 农业信息网络全球化扩展 目前，信息技术已经深刻地渗透到世界的每一个角落。农业信息资源的获取和服务也正打破国界的限制，加速走向国际化和全球化。通过信息网络和各类媒体，农业信息在全世界的流量呈几何级数式扩张，流速也正以前所未有的方式进入高速时代。农业信息化深刻地影响着世界农业资源配制，助推农产品贸易的国际竞争日趋加剧。同时，农业信息资源数据库正向专业化、集成化、共享化和知识化管理方向发展，等等。 2.3 农产品电子商务分工专业化 网络和通讯技术的发展、电子商务交易的普及和成熟，使得通过网络销售农产品，可在瞬间完成信息流、资金流和实物流的交易,农产品电子商务已不再单是产品供求交易的操作，而是前延至产前订单、后续至流通配送等综合性的服务，即紧紧围绕产业链环节，在信息化管理的平台上实现信息共享、管理对接和功能配套。 2.4 农业信息传播多媒体化 视频制作与压缩技术、数字动漫技术、虚拟仿真技术、手机网络传媒技术等多媒体技术，具有传播快、覆盖广、形象生动、丰富多彩、易于操作等特点，为农业复杂问题的简化表达与传播提供了空前的便
物联网在智慧农业中的应用 在传统农业中，灌溉、施肥、喷药，农民全凭经验和感觉。而如今，在智慧农业中，农作物浇水、施肥、打药时间，农作物的空气温度、空气湿度、酸碱度、光照、二氧化碳浓度、土壤水分，做到按需供给，一系列作物在不同生长周期的问题，都有信息化、智能化监控系统实时定量“精确”把关。智能农业、精准农业的发展，智能感知芯片、移动嵌入式系统、无线通信技术等物联网技术在现代农业中的应用逐步拓宽，作用显着，具体表现为：在监控农作物灌溉情况、土壤空气变更、畜禽的环境状况以及大面积的地表检测，收集温度、湿度、风力、大气、降雨量，有关土地的湿度、氮浓缩量、土壤污染和土壤pH 值等方面实现科学监测、科学种植, 帮助农民抗灾、减灾[1]. 在智慧农业中，可运用物联网的温度传感器、湿度传感器、PH 值传感器、光照传感器、CO2传感器等设备，检测环境中的温度、相对湿度、PH 值、光照强度、土壤养分、CO2浓度等参数，通过各种仪器仪表实时显示或作为变量参与到自动控制中，保证农作物有一个良好的、适宜的生长环境。采用物联网，特别是无线传感器网络来获得作物生长的最佳条件，可以为智慧农业提供科学依据，达到增产增收、改善品质、调节生长周期及提高经济效益的目的。 1 智慧农业 智慧农业是农业生产的高级阶段，是集新兴的互联网、移动通信网、云计算和物联网技术为一体，依托部署在农业生产现场的各种传感器节点（环境温湿度传感器、土壤水分传感器、二氧化碳浓度传感器、光照强度传感器等）和无线传感器网络实现农业生产环境的智能感知、智能预警、智能决策、智能分析、专家在线指导，为农业生产提供精准化种植、可视化管理、智能化决策。 1.1 智慧农业定义 “智慧农业”也称为“智能农业”, 它充分应用现代信息技术、计算机与网络技术、物联网技术、音视频技术、3S 技术、无线通信技术及专家智慧与知识，实现农业可视化远程诊断、远程控制、问题预警等智能管理。智慧农业是以最高效率地利用各种农业资源，最大限度地降低农业成本和能耗、减少
参考文献 [1] I GNACIO H UIRCAN J, M UNOZ C, Y OUNG H, et al. ZigBee-based wireless sensor network localization for cattle monitoring in grazing fields[J]. Computers and Electronics in Agriculture, 2010,74(2):258-264. [2] B URGESS S S O, K RANZ M L, T URNER N E, et al. Harnessing wireless sensor technologies to advance forest ecology and agricultural research[J]. Agricultural and Forest Meteorology, 2010,150(1). [3] Z HENG L, L I M, W U C, et al. Development of a smart mobile farming service system[J]. Mathematical and Computer Modelling, 2010,In Press, Corrected Proof:1-10. [4] C OLLIER T C, K IRSCHEL A, T AYLOR C E. Acoustic localization of antbirds in a Mexican rainforest using a wireless sensor network[J]. JOURNAL OF THE ACOUSTICAL SOCIETY OF AMERICA, 2010,128(1):182-189. [5] L OPEZ R IQUELME J A, S OTO F, S UARDIAZ J, et al. Wireless Sensor Networks for precision horticulture in Southern Spain[J]. Computers and Electronics in Agriculture, 2009,68(1):25-35. [6] N ADIMI E S, S OGAARD H T. Observer Kalman filter identification and multiple-model adaptive estimation technique for classifying animal behaviour using wireless sensor networks[J]. COMPUTERS AND ELECTRONICS IN AGRICULTURE, 2009,68(1):9-17. [7] G REEN O, N ADIMI E S, B LANES-V IDAL V, et al. Monitoring and modeling temperature variations inside silage stacks using novel wireless sensor networks[J]. Computers and Electronics in Agriculture, 2009,69(2):149-157. [8] M ATESE A, D I G ENNARO S F, Z ALDEI A, et al. A wireless sensor network for precision viticulture: The NAV system[J]. COMPUTERS AND ELECTRONICS IN AGRICULTURE, 2009,69(1):51-58. [9] H E H M, Z HU Z H, M AKINEN E. A Neural Network Model to Minimize the Connected Dominating Set for Self-Configuration of Wireless Sensor Networks[J]. IEEE TRANSACTIONS ON NEURAL NETWORKS, 2009,20(6):973-982. [10] N ADIMI E S, S OGAARD H T, B AK T, et al. ZigBee-based wireless sensor networks for monitoring animal presence and pasture time in a strip of new grass[J]. COMPUTERS AND ELECTRONICS
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/688164573.html, 农业物联网研究与应用现状 作者：淡梅 来源：《山西农经》2018年第03期 摘要：在信息化时代，农业物联网建设也在不断完善与发展。农业物联网研究的进一步 推进，成为了智慧农业建设的基本需求。本文从农业物联网研究入手，对其应用现状进行几方面讨论。 关键词：农业物联网；应用；现状 文章编号：1004-7026（2018）03-0054-01 中国图书分类号：S126 文献标志码：A 1 农业物联网研究 农业物联网，即运用物联网系统的温度传感器、湿度传感器、Ph值传感器、光传感器、CO2传感器等设备，检测环境中的温度、相对湿度、Ph值、光照强度、土壤养分、CO2浓度等物理量参数，通过各种仪器仪表实时显示或作为自动控制的参变量参与到自动控制中，保证农作物有一个良好的、适宜的生长环境。采用无线网络来测量获得作物生长的最佳条件，可以为温室精准调控提供科学依据，达到增加产量、改善品质、调节生长周期、提高经济效益的目的。 2 物联网技术在农业领域的应用 2.1 国外农业物联网技术应用 为进行农业资源以及相关生产方面的管理问题，国外首先启用农业物联网管理系统，该系统可以让农作物的种植、生产加工等环节呈系统化模式。比如：利用卫星进行实时的农作物生产状况监控，并将实际的监测数据进行统计和分析，将回收以后的数据加以利用。及时对天气进行预报，有效的防治病虫害威胁。对于某些区域的农产品，需要定期进行养料补给，如发现问题可以自动补料、自动管理、自动数据传输。 2.2 国内农业物联网技术应用 由于物联网技术对于农业管理工作存在有大的帮助，因此，我国物联网系统也逐步完善，并将其应用于种植、农产品物流，畜禽养殖等多个领域。随着物联网技术的不断革新和发展，在技术条件允许的情况下，我国的物联网技术将进一步改善现阶段农业的生产状况，让农业生产变得智能化。 2.2.1 大田种植物联网应用。在大田种植区域利用物联网技术进行管理，可以对实际的农 作物生长状况进行监测和数据统计。比如：农作物因缺水而延迟生长，可以及时进行灌溉。如
在科学发展史上，个人计算机（PC）和国际互联网（Internet）无疑是20世纪最重要的科学发明和技术创新之一，其对人类社会的巨大贡献和产生的影响，几乎很少有其他能与之媲美。前者产生于上个世纪的60年代，而后者的普及应用则仅仅开始于上个世纪90年代，在近20年的时间里，网络信息技术的发展日新月异，并以惊人的速度渗透到各个角落，进 入21世纪，网络信息技术更是以前所未有的速度发展，“IPv6”、“Cloud Computing”、“M2M”、“网格技术”、“WSN”、“移动互联网”等新技术不断推出力，因此欧美等发达国家纷纷投入研究，“物联网”已经成为未来高科技领域国际竞争的热点。 我国农业正处于传统农业向现代农业的转型时期，全面实践这一新技术体系的转变，网络信息化技术将发挥独特而重要的作用，也为现代农业发展提供了前所未有的机遇。充分利用智能化信息管理技术发展现代化农业，同样成为当今各个发达国家农业发展的热点之一。以欧美为代表的世界发达国家，在农业信息网络建设、农业信息技术开发、农业信息资源利 用等方面，全方位推进农业网络信息化的步伐，利用“5S”技（GPS、RS、GIS、ES、DSS）、环境监测系统、气象与病虫害监测预警系统等，对农作物生产进生产规模小、时空变异大、量化与规模化程度差、稳定性和可控程度低等行业性弱点。网络信息技术在农业领域的普及和应用，使“电脑上也能把地种”的愿望变为可能，使“运筹帷幄决胜千里”的管理调控理 念梦想成真。2009年8月，温家宝总理提出建立中国传感信息中心的战略设想，物联网再度成为热点，也为发展“农业物联网”或“物联网农业”提供了契机和动力，农业网络信息化建设似乎又迎来了新的春天。 本文试图对网络信息技术和物联网的发展做简要回顾，并针对其在农业中的应用现状和未来进行分析和展望。 1基于互联网的现代信息技术的发展 众所周知，互联网（Internet）可以说是上个世纪美苏二个超级大国冷战的产物。1969年美国国防部为了研制抗核打击的计算机网络系统，提出“ARPANET （Advanced Research Projects Agency Network）”计划。1983年，ARPA和美国国防部通信局研制成功了用于异构网络的TCP/IP协议，此后随着该协议的不
物联网在农业方面的应用 摘要：物联网是将各种信息传感设备, 如无线射频识别( RFID) 装置、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作为一种最能体现新一代信息技术的网络模型, 物联网必将在不远的将来展示出强大的生命力, 让所有的物品都与网络连接在一起, 从多个方面改变我们的工作和生活。农业作为关系着国计民生的基础产业，其信息化、智慧化的程度尤为重要。物联网技术在农业生产和科研中的引入与应用，将是现代农业依托新型信息化应用上迈出的一大步，可以改变粗放的农业经营管理方式，提高动植物疫情疫病防控能力，确保农产品质量安全，从而引领现代农业的发展。 关键词:物联网、农业、应用、建议。 Abstrate:Things will all kinds of information network is sensing equipment, such as radio frequency identification (RFID) device, and outside sensors, global positioning system, laser scanner wait for a variety of devices and the Internet combine a huge network formed as a kind of can best embody the new generation of information technology network model, the thing networking will show in the near future the powerful vitality, let all the items are joined together with network from several respects, change our work and life. Agriculture as the foundation industry in relation to the people's livelihood, the informationization, the degree of wisdom is especially important. Content networking technology in agricultural production and research, the introduction and application of modern agriculture will be made on the application of informatization of new leap forward, can change the extensive agricultural management mode, improving animal or plant epidemic disease prevention and control ability, ensure the quality and safety of agricultural products, leading the development of modern agriculture. Keywords:The Internet of Thellongs、Agriculture、Apply、Suggestion 引言： 物联网被预言为继互联网之后全球信息产业的又一次科技与经济浪潮，受到各国政府、企业和学术界的重视。面对当前的国际形势，迫切需要着眼于我国国情，早一点谋划未来，制定我国的物联网发展战略，突破大规模产业化瓶颈，深入到国民经济和社会生活的各个方面，切实解决国计民生的重大问题。物联网将带动我国相关领域科技水平的提升，保障经济安全甚至国家安全，推动信息产业新的发展浪潮，培育新的经济增长点，促进经济结构调整和转型升级，增强我国的可持续发展能力和国际竞争力。 1999 年美国麻省理工学院（MIT）首次提出物联网的概念，国际电信联盟（ITU）在2005 年的年度报告中对此概念的涵义进行了扩展。通过对物联网的跟踪研究，我国提出的物联网定义是：对物体具有全面感知能力，对信息具有可靠传送和智能处理能力的连接物体与物体的信息网络。全面感知、可靠传送、智能处理是物联网的特征。“全面感知”是指利用射频识别（RFID）、二维码、GPS、摄像头、传感器、传感器网络等感知、捕获、测量的技术手段随时随地对物体进行信息采集和获取；“可靠传送”是指通过
物联网技术在精准农业领域的应用黑龙江省科学院自动化研究所 物联网是新一代信息技术的重要组成部分。物联网的英文名称叫“The Internet of things”。顾名思义，物联网就是“物物相连的互联网”。这有两层意思:第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;第二，其用户端延伸和扩展到了任何物体与物体之间，进行信息交换和通信。因此，物联网的定义是: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。 精确农业(Precision Agriculture ) 是当今世界农业发展的新潮流，是由信息技术支持的根据空间变异，定位、定时、定量地实施一整套现代化农事操作技术与管理的系统，其基本涵义是根据作物生长的土壤性状，调节对作物的投入，即一方面查清田块内部的土壤性状与生产力空间变异，另一方面确定农作物的生产目标，进行定位的“系统诊断、优化配方、技术组装、科学管理”，调动土壤生产力，以最少的或最节省的投入达到同等收入或更高的收入，并改善环境，高效地利用各类农业资源，取得经济效益和环境效益。 1 研究背景和意义 传统农业的模式已远不能适应农业可持续发展的需要，产品质量问题，资源严重不足且普遍浪费，环境污染，产品种类需求多样化等诸多问题使农业的发展陷入恶性循环，而精确农业为现代农业的发展提供了一条光明之路，精确农业与传统农业相比最大的特点是以高新技术和科学管理换取对资源的最大节约。它是一项综合
性很强的系统工程，是农业实现低耗、高效、优质、环保的根本途径，是世界农业发展的新趋势，也是我国农业迈向21世纪的最佳选择。 通过分析我们可以发现在实现精确农业的道路上，现有的基于有线的智能农业系统依然存在着诸多问题，而基于无线传感网的物联网精确农业系统更具发展潜力，无线网络具有较高的传输带宽、抗干扰能力强、安全保密性好，而且功率谱密度低。利用上述特点，可组建针对农田信息采集和管理的目的无线网络，实现农田信息的无线、实时传输。同时，可以给用户提供更多的决策信息和技术支持，实现整个系统的远程管理。 对比国内外的发展现状，不难发现国内在精确农业发展模式上的弊病，没有在应用的结合点上技术熟练的人才，信息标准不统一和技术不成熟。最为尴尬的是，国内更多的是示范工程和项目，仅仅停留在试验和演示阶段而没有能够形成产业的应用项目。而随着物联网技术的发展，基于物联网的智能精确农业系统则致力于将精确农业从概念化转化为产业化，更专注于应用领域和产品化，力图为智能精确农业的大规模推广应用打下良好的基础。 综上所述，智能精确农业取代传统农业是农业发展的必然，更是符合我国国情的选择，智能精确农业可以促进农业发展方式的转变，可以实现高效利用各类农业资源和改善环境这一可持续发展目标，不但可以最大限度提高农业现实生产力，而且是实现优质、高产、低耗和环保的可持续发展农业的有效途径。 2 研究目标 2.1 建立无线网络监测平台，对农产品的生长过程进行全面监管和精准调控。 在大棚控制系统中，物联网系统的温度传感器、湿度传感器、PH值传感器、光传感器、离子传感器、生物传感器、CO2传感器等设备，检测环境中的温度、相对湿度、PH值、光照强度、土壤养分、CO2浓度等物理量参数，通过各种仪器仪表实时显示或作为自动控制的参变量参与到自动控制中，保证农作物有一个良好的、适
物联网在智慧农业中的应用 摘要 人类历史进入新的时期，农业生产也随着人类文明的发展而有了巨大的飞跃。从生产工具、生产方式的不断更新中，我们的农作物产量不断提升。刀耕火种的日子一去不复返，人们的生活水平也有了很大的提升。 进入21世纪以后，科学技术的发展也带动着农业技术的革命。农业生产与现代网络联姻，将农业和因特网技术联系在一起，创新了生产方式，也催生了现代的智能精确农业。本文试着将所学的物联网技术用于现代农业，名为“精确农业”的高科技农业工程，即利用卫星、遥感、计算机和自动控制等高新技术于农业生产，以提高产量，降低能耗。这项国际先进的农田耕作技术成熟后将向全国推广，以解决我国地少人多的农业发展瓶颈、减少污染和浪费，走农业持续发展的道路。 高科技可以促进农业发展方式的转变，智能管理可以实现各类农业资源的高效利用，也可以实现改善环境这一可持续发展目标；不但可以最大限度的提高农村农业现实生产力，而且是实现优质、高产出、低能耗和环保的可持续发展型农业的高效途径。 关键词：精确农业; 物联网; 智能农业 目录 引言 (3) 1 研究背景和意义 (3) 1.1研究的背景 (3) 1.2 智能精确农业实例介绍 (4) 1.3 研究的现实意义 (5)
2 研究目标 (5) 2.1 无线网络监控平台 (5) 2.2 农业灌溉控制系统 (6) 2.3 农业大棚信息系统 (6) 3 农业应用中各类传感器简介 (7) 3.1 各类传感器产生背景 (7) 3.2 各类传感器简介 (8) 4 研究内容 (9) 4.1 精确农业物联网监测平台 (9) 4.2 精准农业的数字化管理系统 (10) 4.3 物联网感应的智能农业灌溉系统 (10) 5 在农业中的应用 (12) 5.1 典型应用之智能农业大棚 (12) 5.1.1温室信息环境采集 (12) 5.1.2无线传感器网络自动灌溉系统 (13) 5.1.3 系统功能特点 (14) 5.2 智能农业在应用领域的未来 (14) 5.3 智能精确农业的特点 (15) 结束语 (16) 参考文献 (16) 致谢 (17)
我国“互联网+”现代农业进展与展望 据测算，2015年我国农业信息化率达到37%，比“十一五”末提高17 个百分点，超额完成“十二五”35%的预期目标。在信息化的快速发展中，“互联网＋”把互联网的创新成果与农业发展深度融合，推动了物联网在生产上的应用，促进了线上线下农业与经营的融合，提升了大数据在农业管理中的作用。“互联网+”现代农业正成为现阶段解决“三农”问题的重要手段，实现农业大国向农业强国迈进的重要途径。 1、农业物联网与农业生产 物联网是一个基于互联网、传统电信网和传感网等信息承载体，能够让所有物理对象通过信息传感设备与互联网连接起来，进行计算、处理和知识挖掘，实现智能化识别、控制、管理和决策的智能化网络。物联网本质上是通信网、互联网、传感技术和移动互联网等新一代信息技术的交叉融合和综合应用。物联网技术的创新促进了农业物联网的快速发展。农业物联网是物联网技术在农业领域的应用，是通过应用各类传感器设备和感知技术，采集农业生产、农产品流通以及农作物本体的相关信息，通过无线传感器网络、移动通信无线网和互联网进行信息传输，将获取的海量农业信息进行数据清洗、加工、融合、处理，最后通过智能化操作终端，实现农业产前、产中、产后的过程监控、科学决策和实时服务。国内外农业物联网技术应用的实践证明，农业物联网是改变农业、农民、农村的新力量，将会对我国农业现代化产生重大而深远的影响。近年来，我国高度重视农业物联网建设与应用，我国农业物联网实践应用已经取得初步成效，特别是在大田种植、设施园艺、畜牧养殖、水产养殖等方面已经发挥重要作用。 1.1物联网在大田中的应用目前我国已经发展了多项大田种植类农业物联网应用模式，囊括水稻、小麦、玉米、棉花、果树、菌类等作物种类，研发形成的一系列应用技术包括农田信息快速获取技术、田间变量施肥技术、精准灌溉技术、精准管理远程诊断技术、作物生长监控与产量预测技术、智能装备技术等，形成的应用模式包括智能灌溉、土壤墒情监测、病虫害防控等单领域物联网系统，也包括涵盖育苗、种植、采收、仓储等全过程的复合物联网系统。通过应用这些物联网模式，可以实现对气象、水、土壤、作物长势等的自动感知、监测、预警、分析，实现智能育秧、精量播种、精量施肥、精准灌溉、精量喷药、精准作业、精准病虫害防治，从而有效降低成本，大幅提高收益。 新疆生产建设兵团构建了万亩基于物联网技术的棉花精准灌溉自动化控制与智能化管理系统，结合首部控制器、阀门控制器、田间气象站等相关设备实现示范区内墒情信息感知、墒情预报、灌溉决策、气象信息发布和信息服务等功能。该系统包括智能感知层，无线传输层和平台应用层。软件部分包括通信后台、管理后台和信息展示前台，基于B/S结构开发，可以实现农田墒情信息感知、墒情预报、灌溉决策、灌溉监测、农田生产管理等功能。基于农业物联网技术，系统实时监测农田土壤墒情信息，展示土壤墒情动态变化特征；结合可测定的气象信息，根据土壤墒情预报模型，实现对棉花耕作层土壤水分的增长和消退规律的预报；基于土壤墒情预报和作物蒸腾信息，进行灌溉自动决策；同时，系统可基于农田生产管理信息，提供作物耗水量统计分析，为农业节水、水资源优化配置、合理灌溉提供科学指导与服务。按照以上计算，通过棉花精准生产物联网技术应用示范，1万亩核心区、10万亩示范区和50万亩辐射示范区棉花生产节支增收分别能够达到292.4万元、2924万元和14620万元。 1.2物联网在设施园艺中的应用 设施园艺是一种集约化程度较高的现代农业，由环境设施和技术设施相配套，具有高投入、高技术含量、高品质、高产量、高效益等特点，是最有活力的农业新产业。随着物联网在设施园艺中的温室环境监控、作物生理监测、水肥一体化管理、病虫害精确防治、自动供暖、自动卷帘、自动通风、工厂化生产等方面的技术水平不断提升，设施园艺类农业物联网应用和推广效益明显。
物联网应用及农业未来 物联网是在计算机、互联网的基础上，利用RFID、无线数据通信等技术，构造一个覆盖世界上万事万物的"Internet of Things"。在这个网络中，物品(商品)能够彼此进行"交流"，而无需人的干预。其实质是利用射频自动识别(RFID)技术，通过互联网实现物品(商品)的自动识别和信息的互联与共享。 物联网概念被提出以后，迅速风靡全世界，已成为全球瞩目的关键词，被业界广泛认为是继计算机与互联网后的又一次信息化浪潮。物联网所要实现的就是物与物之间的互联、共享、互通。众所周知，互联网开端于美国军方在美国西南部几所高校之间构建的信息传递 网络，从而实现了人与人之间的即时沟通和即时数据共享，而物联网要实现的是物与物之间的的信息互联，而人可以在这一网络中对信息进行整合，乃至远程控制。 物联网已经应用到了智能交通、智能医疗、智能家居、智能城市、智能农业、乃至智能司法、智能环保等诸多领域。 一、物联网的基础 1、传感设备 射频识别、传感器以及智能嵌入技术是物联网的基础。因为它们是探测和获取外部信息源头的较为简便的设备，也是物联网未来发展的根本。而传感技术也有赖于电子产业以及电子元器件的发展和更新。在此基础之上，通过智能软件完成对庞杂信息的整合。 2、互联网
互联网可以说是物联网发展的平台。互联网经过建设、发展以及成熟，已经有近半个世纪的历程。在这一过程中，互联网已经拥有自己的商业模式和运营思路，理论也趋于完善。而物联网构建于互联网基础之上，不但是大大减少了建设的成本，而且可以享用互联网已经形成的部分技术和商业模式。这无疑是建立物联网的一条捷径。 二、物联网应用领域 物联网可以应用的领域颇为广泛，实际上某些领域已经部分实现了物联网的应用，只是还没有进行大面积的推广和系统总结。比如在物流领域，购买者已经可以通过条形码实时追踪物品动态。在消费领域，消费者可以通过手机了解商品的成分、产地、日期等信息。当然，物联网更大的作用还在于应用到生产生活等系统领域。 1、智能交通 物联网在交通领域的应用主要有以下几个方面： 通过无线视频监控平台和GPS定位功能对公交车辆状态和路线进行实时监控。 通过高清摄像头以及电子警察对车辆进行管理和快速处置。 通过将二维码应用于手机，可实现手机凭证业务，利用手机进行小额支付。 通过全球定位系统，司机可以对车辆的位置与速度、车内外的图像、视频等各类媒体信息及其他车辆参数等进行实时管理。 2、智能农业
论文题目 物联网发展及其应用研究与未来展望 摘要 近年来物联网技术受到了人们的广泛关注。目前,物联网已成为许多国家的重要发展战略。物联网是新一代信息技术的重要组成部分,是互联网的应用拓展,它是传感器、互联网、通信等信息技术高度结合发展的产物。作为新兴技术,物联网应用发展迅猛,己被广泛的应用于许多领域,并且取得良好的应用效果。现在物联网技术在农业领域的应用也很快,己成为我国农业信息领域加快发展农业现代化的重要途径,是农业工程研究的热点和难点。物联网技术应用于农业领域可方便劳作者对农业活动的管理,通过物联网技术搭建的信息平台可与外界进行信息交流,从中获得先进的管理方式,改变传统落后的生产管理方式,从而大大的提髙农业生产效率,也可使商品更好的在市场流通,获得更多的利益。本文通过整理、研究物联网在农业生产等生产生活领域中的应用，最后指出物联网在未来发展中面临的问题,并为我国物联网的发展提出了一些建议。 关键词：物联网射频识别农业生产
引言 物联网被预言为继互联网之后全球信息产业的又一次科技与经济浪潮,受到各国政府、企业和学术界的重视,美国、欧盟、日本等甚至将其纳入国家和区域信息化战略。归纳起来,物联网的兴起有三个主要动力。首先是信息科学技术迅速发展。成熟的传感器技术、发达的网络、高速的信息处理能力为物联网提供了技术基础。其次是经济危机催生科技信息革命。 2008年爆发的全球性金融危机,直接或间接地推动了以物联网为核心的第三次信息技术革命的兴起。再次是政策和战略的引导。2009年以来,一些发达国家纷纷出台物联网发展计划,进行相关技术和产业的前瞻布局,我国也将物联网作为战略性的新兴产业予以重点关注和推进。2009年1月,IBM提出“智慧地球”概念,此概念上升至美国的国家战略;2004年日本总务省(MIC)提出U-Japan计划;韩国于2006年确立了U-Korea计划;2009年欧盟执委会发表了《欧盟物联网行动计划》。我国也将物联网作为战略性新兴产业予以重点关注和推进。2009年8月,温总理“感知中国”的讲话把我国物联网领域的研究和应用开发推向了高潮。同年11月，前总理温家宝发表《让科技引领中国可持续发展》讲话，明确提出“要着力突破传感网、物联网的关键技术”。2010年《政府工作报告》正式将“加快物联网的研发应用”列为新兴战略性重点发展产业。2011年11月，国家工信部出台了物联网“十二五”专题规划，我国的物联网发展如火如荼。 一、物联网的概念及体系结构 1. 物联网的基本概念 目前,物联网仍没有一种权威的定义,从技术领域将,物联网是指将传感器、无线传感器、智能嵌入、互联网、射频识别、智能处理、纳米等这些技术融为一体,通过物联网,可实现万物互联,其还是具有控制精准、传输可靠及处理智能和感知全面等特征。 物联网思想由美国麻省理工学院(MTI)的Auto-ID实验室于1999年第一次提出,其指出通过RFID(Radio Frequency Identification,射频识别)等信息传感器设备将所有物品与互联网相连,不仅具备智能化、还有自动识别和管理特征的网络。无线传感器网络技术和射频识别技术是其核也技术。 2005年11月,信息社会世界峰会(WSIS)在突尼斯举行,在该会议上,国际电信联盟(ITU)发布了《ITU互联网报苦2005:物联网》,该报告首次正式阐述"物联网"。该报告