物聯網與病蟲測報

1、物聯網與病蟲測報 1. 物聯網概況1.1 物聯網產生背景1990年：最早的物聯網實踐Networked Coke Machine。1999年：在美國召開的移動計算和網絡國際會議MIT Auto-ID實驗室的Ashton教授在射頻識別技術（RFID）的研究中首次提出“物聯網”概念。該會議提出 “傳感網是下一個世紀人類面臨的又一個發(fā)展機遇”。 2003年：美國技術評論提出傳感網絡技術將是未來改變人們生活的十大技術之首。 2005年：在突尼斯舉行的信息社會世界峰會（WSIS）上，國際電信聯盟（ITU）發(fā)布ITU互聯網報告2005：物聯網，指出物聯網的定義和范圍已經發(fā)生了變化，覆蓋范圍有了較大的拓展，

2、不再只是指基于RFID技術的物聯網。 1.1 物聯網產生背景 2008年后，為了促進科技發(fā)展，尋找經濟新的增長點，各國政府開始重視下一代的技術規(guī)劃，將目光放在了物聯網上。2009年：美國總統奧巴馬圓桌會議，接受了IBM高層提出的“智慧地球”策略。當年，美國將新能源和物聯網列為振興經濟的兩大重點。2009年：溫家寶總理提出“感知中國”，物聯網被正式列為國家五大新興戰(zhàn)略性產業(yè)之一，寫入政府工作報告。物聯網在十二五期間產業(yè)規(guī)模將達到6000億，研究機構預測十年內物聯網將成為一個上萬億產業(yè)，規(guī)模比互聯網大30倍。物聯網在中國受到了全社會極大的關注，其受關注程度是在美國、歐盟以及其他各國不可比擬的，物聯

3、網已被貼上“中國式”標簽。 1.2 物聯網定義按國際電信聯盟(ITU)的定義，物聯網主要解決三大互聯問題：物品與物品(Thing to Thing,T2T)：基于PC機的互聯網沒有考慮的問題人與物品 (Human to Thing,H2T)：人利用通用裝置與物品之間的連接,從而使得物品連接更加的簡化；人與人(Human to Human,H2H) ：指人之間不依賴于PC而進行的互連。中國物聯網校企聯盟將物聯網定義為：當下幾乎所有技術與計算機、互聯網技術的結合，實現物體與物體之間，環(huán)境以及狀態(tài)信息實時的共享以及智能化的收集、傳遞、處理、執(zhí)行。廣義上說，當下涉及到信息技術的應用，都可以納入物聯網的

4、范疇。 1.2 物聯網定義倪光南院士認為：物聯網是通過各種傳感技術（RFID、傳感器、GPS、攝像機、激光掃描器）、各種通訊手段（有線、無線、長距、短距），將任何物體與互聯網相連接，以實現遠程監(jiān)視、自動報警、控制、診斷和維護，進而實現“管理、控制、營運”一體化的一種網絡?！拔铩钡暮x要滿足以下條件才能夠被納入“物聯網”的范圍：1、要有數據傳輸通路；2、要有一定的存儲功能；3、要有CPU；4、要有操作系統；5、要有專門的應用程序；6、遵循通用物聯網的通信協議；7、在世界網絡中有可被識別的唯一編號。通用物聯網的通信協議：為了讓不同設備之間的數據進行共享，及互聯互通，可集成同類物聯網設備生產廠家的系

5、統共性，并進行重新的函數定義，從而達到不同系統之間的信息共享、數據讀取及可受控的數據寫入、控制等功能的通信協議 1.2 物聯網定義（分類）私有物聯網（Private IoT）：單一機構內部提供服務公有物聯網（Public IoT）：基于互聯網面向大眾或大型用戶提供服務社區(qū)物聯網（Community IoT）：向一個關聯的社區(qū)或機構群體提供服務混合（Hybrid IoT）：兩種以上物聯網的組合傳感器技術。絕大部分計算機處理的都是數字信號。自從有計算機以來就需要傳感器把模擬信號轉換成數字信號計算機才能處理，因此傳感器技術是物聯網的前提。嵌入式系統技術。是綜合了計算機軟硬件、傳感器技術、集成電路技術

6、、電子應用技術為一體的復雜技術。經過幾十年的演變，以嵌入式系統為特征的智能終端產品隨處可見；小到人們身邊的MP3，大到航天航空的衛(wèi)星系統。射頻識別（RFID）技術。RFID（Radio Frequency Identification）又稱無線射頻識別，可通過無線電訊號識別特定目標并讀寫相關數據，而無需識別系統與特定目標之間建立機械或光學接觸。射頻一般是微波，1-100GHz，適用于短距離識別通信。RFID讀寫器也分移動式的和固定式的，目前RFID技術應用很廣，如：圖書館，門禁系統，食品安全溯源等 1.3 物聯網三大技術 1.4 物聯網本質特征物聯網是互聯網的應用拓展。應用創(chuàng)新是物聯網發(fā)展的核

7、心。以用戶體驗為核心的創(chuàng)新則是物聯網發(fā)展的靈魂。物聯網的本質概括起來主要體現在三個方面：一是互聯網特征，即對需要聯網的物一定要能夠實現互聯互通的互聯網絡，即任意時間、任意地點、任意物體的連通性；二是識別與通信特征，即納入物聯網的“物”一定要具備自動識別與物物通信的功能；三是智能化特征，即網絡系統應具有自動化、自我反饋與智能控制的特點。1.4 物聯網本質特征全面感知：利用RFID技術、傳感器、二維碼及其他機器，能夠隨時采集物品動態(tài)可靠傳輸：通過網絡將感知的信息實時傳輸智能處理：利用云計算等技術及時對海量信息（大數據）進行處理，實現人與人、物與物、人與物的連通 1.5 物聯網技術架構感知層由各種傳

8、感器以及感知終端構成，包括二氧化碳濃度、溫濕度傳感器、二維碼標簽、RFID 標簽和讀寫器、攝像頭、GPS等感知終端。感知層的作用相當于人的眼耳鼻喉和皮膚等神經末梢，它是物聯網識別物體、采集信息的來源，其主要功能是識別物體，采集信息。網絡層由各種私有網絡、互聯網、有線和無線通信網、網絡管理系統和云計算平臺等組成，相當于人的神經中樞和大腦，負責傳遞和處理感知層獲取的信息。應用層是物聯網和用戶（包括人、組織和其他系統）的接口，它與行業(yè)需求結合，實現物聯網的智能應用。 1.5 物聯網技術架構 1.6 物聯網應用模式信息采集 信息分析處理信息發(fā)布信息傳遞2. 物聯網與病蟲測報病蟲測報基本流程（關鍵環(huán)節(jié)）

9、物聯網應用的切入點病蟲測報基本流程信息采集調查對象蟲態(tài)或發(fā)生期系統調查方法和目標大田普查方法和目標蟲害成蟲燈誘、性誘、誘蛾器、糖醋盆:蟲量動態(tài)、交配狀態(tài)、雌蛾卵巢發(fā)育級別網捕、百步驚蛾、趕蛾、盆拍、目測:蟲量、為害率和為害程度卵草把誘卵、剝查、目測:卵量動態(tài)、卵發(fā)育進度草把誘卵、剝查、目測:卵量幼蟲/若蟲目測、盆拍、剝查、淘土:蟲量動態(tài)、發(fā)育進度目測、盆拍、剝查、淘土:蟲量、為害率、為害程度蛹/繭挖土剝查、茬口剝查:發(fā)育進度，存活率挖土剝查、茬口剝查:蟲量，存活率病害病源調查抗逆體（子囊盤、子囊殼、孢囊）埋查剝查，傳播體（子囊孢子、分生孢子、夏孢子）孢子捕捉儀捕獲鏡檢：病原菌萌發(fā)進度、外來菌源

10、監(jiān)測 病情調查定點目測：病株率、病葉率、嚴重度多點目測：病田率、病株率、病葉率、嚴重度病毒調查介體調查（同蟲害）多點采樣檢測、目測：介體或植株帶毒率、病田率、病株率、嚴重度注：病蟲害種類不同，調查具體方法和指標不同2.1 害蟲性誘自動計數與傳輸昆蟲類型誘捕器害蟲種類螟蛾類鐘罩倒置漏斗式稻縱卷葉螟、二化螟、三化螟、大螟、黏蟲、草地螟、二點委夜蛾、亞洲玉米螟、二點螟、高粱條螟、桃蛀螟、棉鈴蟲、棉紅鈴蟲、煙青蟲、豆莢斑螟、豆莢野螟、瓜絹螟、茶毛蟲夜蛾類圓筒菱形入口式小地老虎、黃地老虎、斜紋夜蛾、甜菜夜蛾、大豆食心蟲小型昆蟲類翅膀形粘膠式小菜蛾、梨小食心蟲、桃小食心蟲、茶細蛾、棉盲蝽果（實）蠅類罐（瓶

11、）式桔小實蠅、柑橘大實蠅、瓜食蠅及其他多種果實蠅公益性行業(yè)（農業(yè)）項目“昆蟲性誘劑合成與緩釋技術研究”螟蛾類性誘系統棉鈴蟲、玉米螟、草地螟等螟蛾類自動計數系統的安裝用220V交流電或鋰電池（電池型號：YFD-12680，輸入電壓：12.6VDC，輸出電壓：12VDC，電容量為6800mAh）供電方式，理論上可供用電57d），也可采用太陽能板（蓄電池，25W，12V，12Ah，充足電時可連續(xù)工作710d）供電方式儲存卡最多可8個月內每小時記錄數據的存儲，支持U盤導出、手機短信接收等數據傳輸夜蛾類性誘自動計數系統的安裝斜紋夜蛾甜菜夜蛾小地老虎豆莢螟棗尺蠖蛾量高、計數準確、峰期明顯引自：姜玉英 等,

12、2015. 新式誘捕器及其自動計數系統在棉鈴蟲監(jiān)測中的應用. 中國植保導刊圖2 性誘和燈誘蟲量圖3 誘捕器自動計數與人工計數誘蟲量2.1 害蟲性誘自動計數與傳輸北京依科曼生物技術有限公司生產的閃訊TM害蟲遠程實時監(jiān)測系統 ://pest/index/go.do2013-2014年全國農技中心安排北京、遼寧、上海、浙江、福建、江西、山東、河南、廣東、重慶、新疆等11?。▍^(qū)、市）的13個縣（市）試驗稻縱卷葉螟、二化螟、玉米螟、棉鈴蟲、桃小食心蟲、小菜蛾、甜菜夜蛾、斜紋夜蛾等8種害蟲2.2 病菌孢子捕捉與自動識別目前可以自動識別的病菌孢子小麥白粉病菌圖1 河南南陽2013年5月2

13、0日捕捉病菌圖像和孢子種類Fig 1 The equipment take picture of spore species May 20, 20111.葉枯病菌交鏈孢Spore of Alternaria tenuissima，2.白粉病菌分生孢子Spore of Oidium monilioides Nees.，3. 葉枯病菌蠕孢Spore of Drechslera sorokiniana，4.銹病菌冬孢子Teliospore of Puccinia recondita Rob，5.葉枯病菌殼二孢Spore of Ascochyta spp.,6.銹病菌夏孢子Spore of Pucci

14、nia recondita Rob，7.霜霉病菌孢子囊Spore of Sclerophthora macrospora (Sacc.) Thrium. et al.， 8.葉枯病菌殼針孢Spore of Septoria tritici2.3 馬鈴薯晚病監(jiān)測預警系統基本功能：實時自動氣象數據采集實時侵染分析 防治決策制定氣象數據共享手機氣象數據瀏覽應用范圍（監(jiān)測點）：10個省份的260多個監(jiān)測點推廣應用，實現了全國聯網和信息共享2.4 病蟲害監(jiān)測物聯網系統佳多病蟲害自動測控系統（ATCSP）生物誘控系統蟲情信息自動采集系統病菌孢子自動捕捉系統小氣候信息采集系統生態(tài)遠程實時監(jiān)控系統蟲情信息自動采集系統完成蟲情遠程監(jiān)測蟲情圖像自動采集蟲體自動紅外處理小氣候信息采集系統采用先進的生物傳感器、微型控制器，對病蟲害測報必需的區(qū)域性氣象數據進行定點自動采集、存貯、打印，單機累計存貯365天，可導入Excel進行編輯分析生物誘控系統是由蟲情信息自動采集系統采集的蟲情信息和小氣候信息采集系統采用氣象信息，經昆蟲模型智能運算