摘要:本文選用ZigBee、RFID、傳感器、單片機智能控制、Code39、QR解析、嵌入式TCP/IP、GPRS、GSM、GPS、DTU、TTS以及具有自適應切換的網關等技術搭建了智能監(jiān)測與培育、運輸管理與控制、銷售與溯源這三個子系統組成的應用系統模型。系統模型中所有電路的PCB設計、程序接口、網關以及上位機交互均為自主設計,設計制作功能模塊總計有23種。每個子系統或是模塊都結合實際應用考慮,融合了不同的物聯網技術構架而成。三個組成子系統很好地體現了物聯網的層次結構,解決了農作物從培育到最后銷售各個環(huán)節(jié)的實際問題。雖然三個子系統功能目不同,但是技術層次上又都是密切關聯的,相互配合達到了智能農業(yè)應用系統的要求。
引言
以感知和智能為特征的新技術的出現和相互融合,使得未來信息技術的發(fā)展由互聯網轉向物與物互聯信息主導的物聯網。物聯網是在計算機互聯網的基礎上,利用無線通信、傳感器、RFID自動識別等技術,構造一個覆蓋世界上萬事萬物的Internet of Things。物聯網被稱為繼計算機、互聯網之后,世界信息產業(yè)的第三次浪潮,將催生一個巨大的新興產業(yè)。2009年,溫家寶總理到中科院無錫高新微納傳感網絡工程技術研發(fā)中心考察時,提出建立感知中國傳感信息中心,更加推動了我國在物聯網領域的技術研究和產業(yè)發(fā)展。2009年,物聯網技術發(fā)展已被列入中國國家級重大科技專項,與新能源、綠色制造等并列為國家五大新興戰(zhàn)略性產業(yè)。
物聯網已成為當前世界新一輪經濟和科技發(fā)展的戰(zhàn)略制高點之一,發(fā)展物聯網對于促進經濟發(fā)展和社會進步具有重要的現實意義。為抓住機遇,明確方向,突出重點,加快培育和壯大物聯網,根據我國《國民經濟和社會發(fā)展第十二個五年規(guī)劃綱要》和《國務院關于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產業(yè)的決定》,工業(yè)和信息化部制定了《物聯網十二五發(fā)展規(guī)劃》。
目前,我國物聯網在安防、電力、交通、物流、醫(yī)療、環(huán)保等領域已經得到應用,且應用模式正日趨成熟。在安防領域,視頻監(jiān)控、周界防入侵等應用已取得良好效果;在電力行業(yè),遠程抄表、輸變電監(jiān)測等應用正在逐步拓展;在交通領域,路網監(jiān)測、車輛管理和調度等應用正在發(fā)揮積極作用;在物流領域,物品倉儲、運輸、監(jiān)測應用廣泛推廣;在醫(yī)療領域,個人健康監(jiān)護、遠程醫(yī)療等應用日趨成熟。除此之外,物聯網在環(huán)境監(jiān)測、市政設施監(jiān)控、樓字節(jié)能、食品藥品溯源等方面也開展了廣泛的應用。
1 物聯網的概念
物聯網的英文名稱叫The Internet of Things,簡稱IOT。物聯網的定義是:通過射頻識別(RFID)、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備,按約定的協議,把任何物品與互聯網連接起來,進行信息交換和通訊,以實現智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網絡。即物聯網就是物物相連的互聯網,這有兩層意思:第一,物聯網的核心和基礎仍然是互聯網,是在互聯網基礎上的延伸和擴展的網絡;第二,其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間,進行信息交換和通訊。這里的物要滿足以下條件才能夠被納入物聯網的范圍:
(1)要有相應信息的接收器;
(2)要有數據傳輸通路;
(3)要有一定的存儲功能;
(4)要有CPU;
(5)要有操作系統;
(6)要有專門的應用程序;
(7)要有數據發(fā)送器;
(8)遵循物聯網的通信協議;
(9)在世界網絡中有可被識別的唯一編號。
2 基于物聯網技術的智能農業(yè)應用系統
隨著中國經濟近30年來的快速發(fā)展,農業(yè)生產資源緊缺和農業(yè)對資源消耗過大的問題對農業(yè)發(fā)展的制約愈發(fā)明顯。農業(yè)物聯網將先進的傳感、通信和數據處理等物聯網技術應用于農業(yè)領域,構建智能農業(yè)系統,是解決農業(yè)發(fā)展滯后問題的有效方法。
2.1 基于物聯網技術的智能農業(yè)應用系統架構
針對農業(yè)的培育、運輸、分配等環(huán)節(jié)設計了基于物聯網技術的智能農業(yè)應用系統。
本文選用ZigBee、RFID、傳感器、單片機智能控制、Code39、QR解析、嵌入式TCP/IP、GPRS、GSM、GPS、DTU、TTS以及具有自適應切換的網關等技術搭建了智能監(jiān)測與培育、運輸管理與控制、銷售與溯源這三個子系統組成的應用系統模型。系統模型中所有電路的PCB設計、程序接口、網關以及上位機交互均為自主設計,設計制作功能模塊總計有23種。每個子系統或是模塊都結合實際應用考慮,融合了不同的物聯網技術構架而成。三個組成子系統很好地體現了物聯網的層次結構,解決了農作物從培育到最后銷售各個環(huán)節(jié)的實際問題。雖然三個子系統功能目不同,但是技術層次上又都是密切關聯的,相互配合達到了智能農業(yè)應用系統的要求。
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