物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用2

物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)及政策背景物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)及成功案例物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的推廣提綱第1頁(yè)8月7日，溫家寶總理在無(wú)錫就“感知中國(guó)”的談話，掀起了傳感網(wǎng)的巨大浪潮。10月27日，工信部部長(zhǎng)李毅中在《科技日?qǐng)?bào)》撰文提出，啟動(dòng)”傳感網(wǎng)絡(luò)“的研發(fā)應(yīng)用，并將其上升到”戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)“的高度。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“讓科技引領(lǐng)中國(guó)可持續(xù)發(fā)展”的文章，指出：要著力突破傳感網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)。12月27日，溫家寶總理在接受新華社記者采訪時(shí)，再次把物聯(lián)網(wǎng)提到”占領(lǐng)新型產(chǎn)業(yè)的制高點(diǎn)，決定國(guó)家未來(lái)“的高度。3月5日，溫家寶工作報(bào)告首次提及物聯(lián)網(wǎng)：特別指出要大力培育戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。要加快物聯(lián)網(wǎng)的研發(fā)應(yīng)用。4月9日，工業(yè)和信息化部部長(zhǎng)李毅中出席2010年經(jīng)貿(mào)形勢(shì)報(bào)告會(huì)時(shí)表示，要大力發(fā)展3G、物聯(lián)網(wǎng)等新興產(chǎn)業(yè)，同時(shí)，也要提高警惕，不能受制于人。政策大事記第2頁(yè)10月8日，無(wú)錫向國(guó)務(wù)院申建”國(guó)家傳感網(wǎng)創(chuàng)新示范區(qū)“，總面積達(dá)20平方公里11月17日，福建省黃小晶省長(zhǎng)要求即刻成立福建省物聯(lián)網(wǎng)協(xié)調(diào)小組及辦公室。1月2日，上海市商務(wù)委連發(fā)兩項(xiàng)通知，表示將從2010年起實(shí)施物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)體系，政府出資帶動(dòng)，提升上?，F(xiàn)代物流業(yè)的服務(wù)升級(jí)。1月7日，廣東省常務(wù)副省長(zhǎng)黃龍?jiān)票硎荆鞲芯W(wǎng)打造”智慧廣東“。1月12日，北京市市長(zhǎng)郭金龍指出，發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，提高首都信息化應(yīng)用水平。1月28日，山東省政府工作報(bào)告首次提及加快物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算的研究。4月1日，《江蘇省物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃綱要（2009~2012年）》出臺(tái)。6月10日，全國(guó)首家實(shí)體運(yùn)作物聯(lián)網(wǎng)工程學(xué)院在江南大學(xué)掛牌成立。江蘇省委常委、市委書記楊衛(wèi)澤為學(xué)院揭牌。7月28日，2010年安徽省農(nóng)村物聯(lián)網(wǎng)高峰論壇暨安徽省新農(nóng)村物聯(lián)網(wǎng)工程技術(shù)研究中心成立政府大事記第3頁(yè)利用信息化和工業(yè)化技術(shù)感知中國(guó)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的國(guó)家安全物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵詞第4頁(yè)P(yáng)AN個(gè)人WANLAN全球市區(qū)/近郊園區(qū)/樓宇/辦公室從私域網(wǎng)到廣域網(wǎng)第5頁(yè)物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)及政策背景物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用現(xiàn)狀農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)及成功案例物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)提綱第6頁(yè)——摘自易觀國(guó)際WSN技術(shù)原理第7頁(yè)30-100美元（模塊）成本相對(duì)較高覆蓋廣、質(zhì)量好大范圍語(yǔ)音和數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用無(wú)線通信約20美元高功耗、協(xié)議開銷大、需要接入點(diǎn)使用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)、高速率、組網(wǎng)靈活（前向、后向兼容）Web/Email/Video等相關(guān)應(yīng)用WiFi（802.11b)50美分左右缺少安全性規(guī)范和完善的標(biāo)準(zhǔn)可靠、電源和成本優(yōu)勢(shì)、組網(wǎng)方便家庭、樓宇自動(dòng)化以及監(jiān)控類應(yīng)用ZigBee5-50美分無(wú)處理能力，單向成本低、無(wú)功耗物流、軍事、防偽等多種行業(yè)無(wú)源RFID低于5美元以移動(dòng)電話為中心，每網(wǎng)最多8個(gè)節(jié)點(diǎn)應(yīng)用較多、成本較低且方便使用替代有線：遙感勘測(cè)、移動(dòng)電子商務(wù)、數(shù)字電子設(shè)備、工業(yè)控制、智能化建筑、家庭和辦公自動(dòng)化、電子商務(wù)、無(wú)線公文包、軍事藍(lán)牙節(jié)點(diǎn)成本缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)主要應(yīng)用主要技術(shù)無(wú)線傳輸技術(shù)——摘自某研究報(bào)告*zigbee實(shí)際的售價(jià)在100元以上第8頁(yè)傳感器的技術(shù)評(píng)估功耗:準(zhǔn)確性

0點(diǎn)漂移標(biāo)定可靠性結(jié)構(gòu)和環(huán)境影響成本個(gè)性化第9頁(yè)網(wǎng)關(guān)應(yīng)用業(yè)務(wù)平臺(tái)傳感器網(wǎng)IP網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)距離傳輸網(wǎng)ITU-TNGNCENSmartMeteringISO/IECJTC1UWSNCENELECSmartmeteringOASISW3CIPSOIPV6harewareandprotocol;sZCLZigBeeAllianceZBApplicattionProfilesIETF6LowPANPhy-MacOverIPV6IETFROLLRoutingoverLowPowerLossyNetworksOMAGSMASCAG,……ETSIM2MTC3GPPSA1,SA3,,……ESMIGMeteringEPCGLobalGS1HGIHomeGatewayInitiativeUtilitiesMeteringWOSAKNXW-MbusIEEE802.15.4信息來(lái)源：ETSIM2MTC整體框架ITU-TSG13USN網(wǎng)絡(luò)的需求和架構(gòu)設(shè)計(jì)ETSIM2MTCM2M需求和功能架構(gòu)ISO/IECJTC1SC6SGSNSN研究報(bào)告WSN/RFIDIEEE802.15低速近距離無(wú)線通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)IETF6LoWPANROLL基于的IPv6，低功耗有損網(wǎng)絡(luò)路由EPCGlobalGS1RFID標(biāo)識(shí)和解析EPCGlobal召開了有關(guān)ONS(ObjectNameService)的路由和命名問(wèn)題的討論智能電網(wǎng)/計(jì)量電信網(wǎng)FCC：美國(guó)智能電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)IEEE：P2030：智能電網(wǎng)Guide

：智能電網(wǎng)近距離無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)CEN/CENELEC/ETSI歐洲智能計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)3GPPSA1/SA2/RAN2M2M優(yōu)化需求網(wǎng)絡(luò)和無(wú)線接入的M2M優(yōu)化技術(shù)GSMASCAG：智能SIM卡OMADMWSN標(biāo)準(zhǔn)：IEEE802.15該組織致力于無(wú)線個(gè)人網(wǎng)(WPAN)網(wǎng)絡(luò)底層協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)制定，其分表的IEEEStd802.15.4-2006詳細(xì)定義了PHY和MAC層實(shí)現(xiàn)的各種機(jī)制，在最近的IEEEStd802.15.4-2009c中添加了對(duì)中國(guó)WPAN頻段支持(314–316MHz,430–434MHz,and779–787MHzbands)以及O-QPSK調(diào)制的支持。ZigBeeAllianceZigbee是基于IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)建立的針對(duì)WPAN的整套協(xié)議棧。IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)與ZigBeeAlliance的關(guān)系相當(dāng)于IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)與WIFIAlliance的關(guān)系?；赯igBee的RF芯片在數(shù)千個(gè)微小的傳感器之間相互協(xié)調(diào)實(shí)現(xiàn)通信，這些傳感器只需要很少的能量，以接力的方式通過(guò)無(wú)線電波將數(shù)據(jù)從一個(gè)傳感器傳到另一個(gè)傳感器，所以的通信效率非常高，廣泛應(yīng)用于工業(yè)場(chǎng)景。WSN標(biāo)準(zhǔn)：第11頁(yè)IETF6LoWPAN該工作組的任務(wù)是定義在如何利用IEEE802.15.4鏈路支持基于IPv6的通信的同時(shí)，遵守開放標(biāo)準(zhǔn)以及保證與其他IP設(shè)備的互操作性。該協(xié)議中使用了IP報(bào)頭壓縮技術(shù)，將龐大的128位IPv6源或目的地址壓縮或刪除，同時(shí)在MAC與IP層之間使用適配層，使得1280比特的IPv6的MTU能夠在127字節(jié)的MACframe上傳輸。IPSOAlliance該聯(lián)盟為各大IT廠商結(jié)合產(chǎn)物，致力于推動(dòng)IP協(xié)議在智能物體上的普及。ZigBee標(biāo)準(zhǔn)ZigBee協(xié)議棧底層是基于IEEE802.15.42003的PHY層和MAC層機(jī)制構(gòu)成，而上層包括應(yīng)用層，網(wǎng)絡(luò)層和安全服務(wù)層。WSN標(biāo)準(zhǔn)：第12頁(yè)EPC(EPCC1G2被接受為ISO18000-6C)ISO（ISO18000-6B）UID讀寫速度信息位數(shù)應(yīng)用領(lǐng)域頻段技術(shù)差異采用的組織和企業(yè)研發(fā)機(jī)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化組織組織結(jié)構(gòu)地區(qū)美國(guó)歐洲歐洲為主日本EPCGlobalISOUbiquitousIDCenter芯片：美國(guó)國(guó)防部，德州儀器，Intel；識(shí)別器：Symbol；軟件：IBM，微軟。目前歐洲也開始參與研發(fā)。芯片：STMicroelectronics，Philips；識(shí)別器：Nokia，Checkpoint；軟件：SAP日立ULSI牽頭，NEC、東芝、富士通等國(guó)內(nèi)企業(yè)。也有少數(shù)外國(guó)廠商，如微軟，三星等參與。美國(guó)軍方，F(xiàn)DA和SSA等政府機(jī)構(gòu)，沃爾瑪，保潔，吉列，強(qiáng)生，100多家歐美流通企業(yè)均為EPC成員。大型零售商，如德國(guó)METRO，英國(guó)Tesco。NEC(RFID手機(jī))，Sankei，Shogakukan(產(chǎn)品跟蹤)。T-EngineForum的475家企業(yè)將會(huì)采用(大部分為日本企業(yè))902MHz-928MHz(UHF頻段)13.56MHz(智能卡)860MHz-950MHz2.45GHz(ISO標(biāo)準(zhǔn))13.56MHz(智能卡)40kbps～640kbps最多同時(shí)讀寫1000個(gè)標(biāo)簽40kbps同時(shí)讀寫數(shù)十個(gè)標(biāo)簽250kbpsEPCC1G1:64～96位EPCC1G2:96～256位64位128位，可擴(kuò)展至512位車輛管理、生產(chǎn)線自動(dòng)化控制、物資跟蹤、出入境人員管理。關(guān)卡、碼頭作業(yè)和RFID標(biāo)簽數(shù)量不大的區(qū)域。電子支付、物流、服裝、印刷等，在物流等非制造領(lǐng)域使用較為廣泛。RFID標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比：第13頁(yè)ConnectwareConnectPortGatewayDatabaseRemoteApplicationRouter/BridgeWirelessAdapterEmbeddedWireless需要無(wú)線射頻和嵌入式設(shè)計(jì)Python可編程需求系統(tǒng)基本需求遠(yuǎn)程集中化管理需求WSN商用系統(tǒng)——摘自DigiIntranet管理計(jì)費(fèi)安全性第14頁(yè)公共事業(yè)/服務(wù)交通運(yùn)輸個(gè)人用戶批發(fā)零售工業(yè)/制造業(yè)商業(yè)/服務(wù)業(yè)農(nóng)業(yè)開采/建筑金融定位/跟蹤/導(dǎo)航安全/監(jiān)控移動(dòng)支付及管理自動(dòng)化和遠(yuǎn)程管理計(jì)量/檢測(cè)遠(yuǎn)程醫(yī)療重點(diǎn)應(yīng)用WSN應(yīng)用情況——摘自某研究報(bào)告第15頁(yè)單位：百萬(wàn)元同方軟件綜合平臺(tái)亞太安訊GPS及網(wǎng)絡(luò)視頻安全監(jiān)控系統(tǒng)新大陸二維碼行業(yè)應(yīng)用、電子回執(zhí)、煙草物流信息化管理遠(yuǎn)望谷ATIS鐵道部車號(hào)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)、煙草、軍事行業(yè)、RFID產(chǎn)品航天信息防偽稅控系統(tǒng)、IC卡、系統(tǒng)集成業(yè)務(wù)廈門信達(dá)光電業(yè)務(wù)和電子標(biāo)簽國(guó)內(nèi)的WSN應(yīng)用情況——摘自某研究報(bào)告第16頁(yè)物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)及政策背景物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用現(xiàn)狀農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)及成功案例物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)提綱第17頁(yè)農(nóng)業(yè)的精細(xì)化要求：喜溫植物不能長(zhǎng)期忍受5度以下的低溫，10度以下停止生長(zhǎng)，如黃瓜，西葫蘆，茄果類，菜豆等耐熱蔬菜生長(zhǎng)溫度要求在20至30度，要求晝夜溫差不低于10度第18頁(yè)農(nóng)業(yè)背景和發(fā)展現(xiàn)狀（一）國(guó)內(nèi)現(xiàn)有溫室的種植方式：粗放型種植，根據(jù)農(nóng)民祖輩相傳的經(jīng)驗(yàn)國(guó)外倡導(dǎo)的精細(xì)化農(nóng)業(yè)種植：不僅節(jié)約成本，還能保證果蔬可以在最適宜的環(huán)境下生長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)增收以西紅柿種植為例：根據(jù)我們和以色列同行的交流，以色列采用精細(xì)化種植的西紅柿可以實(shí)現(xiàn)畝產(chǎn)50噸，而北京平谷東高村的農(nóng)戶，畝產(chǎn)僅在7噸左右。以種豬養(yǎng)殖為例：公豬交配期的溫度高于29度，交配時(shí)間將延長(zhǎng)一個(gè)月實(shí)現(xiàn)精細(xì)化農(nóng)業(yè)的前提是環(huán)境數(shù)據(jù)的精細(xì)化控制，這必然要求農(nóng)戶購(gòu)買環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備第19頁(yè)農(nóng)業(yè)背景和發(fā)展現(xiàn)狀（二）以溫室討為例：石全國(guó)共寇有溫室250萬(wàn)公頃鑼，大型灘連棟溫廚室2000公頃（根峰據(jù)北京農(nóng)籍技推廣中軍心主任的碑?dāng)?shù)據(jù)）以示范園代為例：全醬國(guó)共有500天0個(gè)大型諸示范基辦地以養(yǎng)殖量場(chǎng)為例凡：僅北白京周邊罩有2萬(wàn)個(gè)養(yǎng)敬豬基地卵（根據(jù)逃北京客總戶首農(nóng)盒集團(tuán)經(jīng)鴿理數(shù)據(jù)減）第20頁(yè)農(nóng)業(yè)市場(chǎng)杠容量分析農(nóng)作物柔的生長(zhǎng)貼環(huán)境主散要依靠梁感官經(jīng)話驗(yàn)，而拼不是精評(píng)確、可桶靠的量絮化數(shù)據(jù)因，成功虛的種植另經(jīng)驗(yàn)不餡容易被舉總結(jié)和埋復(fù)制完全依龜賴人工憶控制種脊植過(guò)程殺，無(wú)法摩對(duì)過(guò)程才進(jìn)行監(jiān)胡督和控晌制，尤集其以科束研機(jī)構(gòu)泄和大型落種植基秧地為例總，溫室館的種植旁往往是肥聘請(qǐng)農(nóng)鎮(zhèn)民工，筐由于缺弦乏有效蠶的信息但化手段煌，使得盲難于對(duì)家他們工貞作的質(zhì)飄量進(jìn)行波控制。在科研基計(jì)地、示范演基地、觀桑光農(nóng)業(yè)，忘存在用戶蹲需要遠(yuǎn)程狀了解溫室付環(huán)境的需憑求，對(duì)于猛此類需求心，必須通滅過(guò)信息化綱的手段來(lái)繞滿足。第21頁(yè)農(nóng)業(yè)信息槐化存在的雞問(wèn)題WSN在農(nóng)業(yè)的哀應(yīng)用前景農(nóng)業(yè)是WSN技術(shù)成踢熟的試逐金石：低成本：150財(cái)0~3凱000低功耗撞：長(zhǎng)期葡使用遠(yuǎn)程：農(nóng)船場(chǎng)地處偏煮僻可靠性：爭(zhēng)室外暴曬變、高濕大云棚、酸堿臥環(huán)境易用性：談“會(huì)用手報(bào)機(jī)就能操吐作”第22頁(yè)Key越La極bor鋼ato押ry是of骨Mod層ern豎Pr很eci企sio蜂nA廈gri稈cul籠tur除eS疾yst糠em悟Int孤egr雞ati駱on,巷Mi庸nis齡try漸of領(lǐng)Ed想uca諷tio喊n農(nóng)業(yè)物聯(lián)法網(wǎng)關(guān)鍵技沙術(shù)發(fā)展趨占勢(shì)預(yù)測(cè)多通道惱采集器餅和控制國(guó)器通過(guò)GPRS直接和遠(yuǎn)耳端服務(wù)器芽相連，實(shí)絨現(xiàn)和遠(yuǎn)端羨數(shù)據(jù)的雙深向通訊。潛采集器和浪控制器之很間也可功卷過(guò)移動(dòng)網(wǎng)食關(guān)直接通粥訊，控制素器直接根猜?lián)杉?jié)井點(diǎn)發(fā)送的漂環(huán)境參數(shù)徹控制現(xiàn)場(chǎng)趴設(shè)備的開金啟和關(guān)閉麻。第24頁(yè)農(nóng)業(yè)科研藥領(lǐng)域解決秋方案產(chǎn)品實(shí)斜施前，鹽大棚采長(zhǎng)用的是悠有線監(jiān)籠測(cè)方案藥，布線濕成本高疫，安裝美調(diào)試成庫(kù)本高；法且維護(hù)慘困難，概在生產(chǎn)眠中很容闖易把線水碰斷，打不便于接移動(dòng)；狂重新設(shè)槳置監(jiān)測(cè)閑點(diǎn)后，道需要重絲式新布線御。“農(nóng)用興通”的睜采集設(shè)牛備采用層無(wú)線方淺式采集毒，采用鋸太陽(yáng)能松板供電廣，無(wú)需猜布線，雞可在任旦何條件僑的大棚完、溫室別內(nèi)安裝粱。采集矮設(shè)備收短納方便坐、輕巧絞便攜。第25頁(yè)實(shí)施前期后對(duì)比農(nóng)業(yè)科研苗領(lǐng)域成功矩案例2023回/4/2獸526現(xiàn)場(chǎng)圖片:通過(guò)Zig底bee的方式堪組建局免部私域伶網(wǎng)，連倍接本地膽的采集業(yè)節(jié)點(diǎn)和挪控制節(jié)殺點(diǎn)；然偷后通過(guò)終智能網(wǎng)靠橋的GPRS連接功擦能，實(shí)好現(xiàn)和廣貴域網(wǎng)的舞互聯(lián)互千通。第28頁(yè)種植型薯客戶解年決方案種植型漠客戶成切功案例——蘑菇養(yǎng)葛殖第29頁(yè)種植型客恥戶成功案襖例——蘑菇養(yǎng)殖第30頁(yè)通過(guò)3G攝像頭遠(yuǎn)洞程監(jiān)測(cè)大稱棚內(nèi)部農(nóng)潮作物長(zhǎng)勢(shì)立及設(shè)備使用無(wú)框線傳感使器網(wǎng)絡(luò)論實(shí)時(shí)采候集大棚劉內(nèi)部溫沿濕度和贈(zèng)光照數(shù)比據(jù)、土亦壤水分通過(guò)3G無(wú)線網(wǎng)掃絡(luò)遠(yuǎn)程丹控制大獲棚內(nèi)部降設(shè)備使用無(wú)線晨通訊，實(shí)旺時(shí)顯示播坑報(bào)生態(tài)區(qū)絨動(dòng)態(tài)的實(shí)吵時(shí)播報(bào)第31頁(yè)觀光農(nóng)數(shù)業(yè)解決王方案種植型客鋒戶成功案熔例——觀光農(nóng)場(chǎng)第32頁(yè)種植型客醫(yī)戶成功案