农牧业物联网 一、物联网的解读 二、未来的农牧业物联网 三、目前工作进展情况 四、关键共性技术 五、物联网在农业中的应用思考.

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1 农牧业物联网 一、物联网的解读 二、未来的农牧业物联网 三、目前工作进展情况 四、关键共性技术 五、物联网在农业中的应用思考

2 一、物联网的解读 对“物联网”的解读众说纷纭 传感、通讯、网络、处理等各领域都从自己 初始定义：
的角度去阐述和放大。 初始定义： MIT：把所有物品通过射频识别（RFID）等 信息传感设备与互联网连接起来，实现智能化识 别和管理的网络。 MIT：麻省理工学院

3 ITU：信息与通信技术的目标已经从任何时间、
任何地点连接任何人，发展到连接任何物品的阶段， 而万物的连接就形成了物联网。 我们的解读 1、物联网是全球信息化发展的新阶段，从信息 化向智能化提升。 2、在已经发展起来的传感、识别、接入网、无 线通讯网、互联网、云计算、应用软件、智能控制等 技术基础上的集成、发展和提升。 ITU：国际电信联盟

4 3、物联网本身是针对特定管理对象的“有限 网络”，是以实现控制和管理为目的，通过传感/识 别器和网络将管理对象连接起来，实现信息感知、 识别、情报处理、态势判断和决策执行等智能化的 管理和控制。 4、物联网的应用带来的海量数据将给通讯网、 互联网和信息处理技术带来数量级的需求增长。

5 二、未来的农牧业物联网 物联网产业的发展，为实现农业、畜牧业的信息化、产业化提供了前所未有的机遇。同时，农业、畜牧业也为物联网产业的发展提供了最为广阔的应用平台。 未来大到一头牛，小到一粒米都将拥有自己的身份，人们可以随时随地通过网络了解它们的地理位置、生长状况等一切信息，实现所有农牧产品的互联。

6 PAN网络：个人局域网 6lowpan是可使IPv6在低功耗且低处理能力的感测器节点上工作的通信协议 UWB(Ultra Wideband)是一种无载波通信技术，利用纳秒至微微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据。有人称它为无线电领域的一次革命性进展，认为它将成为未来短距离无线通信的主流技术。 Wi-Fi原是无线高传真的缩写，现被视为802.11无线局域网络的代名词。Wi-Fi技术规格为IEEE提出，经Wi-Fi联盟认证后，可确保不同无线产品的互通。 Wi-Fi是一种无线传输的规范，一般的，带有这个标志的产品表明了你可以利用它们方便地组建一个无线局域网。 Bluetooth：蓝牙是一种支持设备短距离通信（一般10m内）的无线电技术。能在包括移动电话、PDA、无线耳机、笔记本电脑、相关外设等众多设备之间进行无线信息交换。 CAN总线：CAN 是Controller Area Network 的缩写（以下称为CAN），是ISO国际标准化的串行通信协议。在当前的汽车产业中，出于对安全性、舒适性、方便性、低公害、低成本的要求，各种各样的电子控制系统被开发了出来。由于这些系统之间通信所用的数据类型及对可靠性的要求不尽相同，由多条总线构成的情况很多，线束的数量也随之增加。为适应“减少线束的数量”、“通过多个LAN，进行大量数据的高速通信”的需要，1986 年德国电气商博世公司开发出面向汽车的CAN 通信协议。此后，CAN 通过ISO11898 及ISO11519 进行了标准化，现在在欧洲已是汽车网络的标准协议。 WiMax(Worldwide Interoperability for Microwave Access),即全球微波互联接入。WiMAX的另一个名字是802.16。WiMAX是一项新兴的宽带无线接入技术，能提供面向互联网的高速连接，数据传输距离最远可达50km。WiMAX还具有QoS保障、传输速率高、业务丰富多样等优点。WiMAX的技术起点较高，采用了代表未来通信技术发展方向的OFDM/OFDMA、AAS、MIMO等先进技术，随着技术标准的发展，WiMAX逐步实现宽带业务的移动化，而3G则实现移动业务的宽带化，两种网络的融合程度会越来越高。 无线局域网络(Wireless Local Area Networks； WLAN)是相当便利的数据传输系统，它利用射频(Radio Frequency； RF)的技术，取代旧式碍手碍脚的双绞铜线(Coaxial)所构成的局域网络，使得无线局域网络能利用简单的存取架构让用户透过它，达到「信息随身化、便利走天下」的理想境界。 GPRS即“通用分组无线业务”（General Packet Radio Service的英文简称），是在现有GSM网络上开通的一种新型的分组数据传输技术。 CDMA无线网卡 CDMA (Code Division Multiple Access) 又称码分多址，是在无线通讯上使用的技术，CDMA 允许所有的使用者同时使用全部频带(1.2288Mhz)，并且把其他使用者发出的讯号视为杂讯，完全不必考虑到讯号碰撞 (collision) 的问题。 CDMA的优点包括： CDMA中所提供的语音编码技术，其通话品质比目前的GSM好，而且可以把用户对话时周围环境的噪音降低，使通话更为清晰。 PSTN; 　　公共交换电话网络，一种常用旧式电话系统。即我们日常生活中常用的电话网。 霍尔传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器 　　霍尔效应是磁电效应的一种，这一现象是霍尔（A.H.Hall，1855—1938）于1879年在研究金属的导电机构时发现的。后来发现半导体、导电流体等也有这种效应，而半导体的霍尔效应比金属强得多，利用这现象制成的各种霍尔元件，广泛地应用于工业自动化技术、检测技术及信息处理等方面。霍尔效应是研究半导体材料性能的基本方法。通过霍尔效应实验测定的霍尔系数，能够判断半导体材料的导电类型、载流子浓度及载流子迁移率等重要参数。

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8 三、目前工作进展情况 农产品溯源系统 从农田到 餐桌

9 系统结构 农产品档案 手机 计算机 电话 农户信息 质量安全管理系统 农田信息 生产过程 包装信息 带追溯码的标签 数据库 网站 短信服务
产品信息 消费者 安全追溯系统 质量安全追溯体系

10 农产品质量安全管理系统 以农业企业档案数据为基础，围绕“生产、库存、销售”三条主线，对农产品的生产环境、生产活动、销售状况实施电子化管理。

11 详细信息链接 修改 删除

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13 农产品安全追溯系统 为了使消费者充分了解农产品的种源情况、生产基地环境质量、生产操作过程、用料用药情况、加工销售过程等各个环节，结合目前先进的条码技术对农产品的流通进行编码，从而建立安全的农产品生产全程追溯系统。

14 输入追溯号

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17 畜产品质量安全追溯管理系统 利用RFID技术,对生猪进行自动化跟踪管理，将现代化养殖技术和先进的科学技术手段结合在一起，为生猪的育种、饲养、养殖、屠宰、加工、流通分销和终端销售等环节提供了科学管理的新方法，以达到提高工作效率、提高管理水平、加大监管力度的目的。

18 溯源体系——信息流向

19 饲养环节跟踪管理示意图

20 屠宰加工销售环节跟踪管理示意图

21 消费者质量安全查询流程示意图 1、当消费者购买猪肉后，系统将自动打印一标签贴于消费所购买的猪肉包装上，当发生问题时，消费者用安装有“拍猫”软件的手机拍摄此标签即可查询。也可以通过专业的二维码读取器进行查询。 2、“拍猫”是旭感数码开发的一款支持手机识读GM-U码的手机应用软件。用户调用手机中安装的拍猫软件，对准GM-U码进行识读，拍猫将自动解析 GM-U码中包含的wap地址链接信息，译码成功后发出指令并通过GPRS网络指向GM-U码中包含的wap网页。手机用户下载安装“拍猫”后，就可以通 过扫描GM-U码享受手机上网、手机名片、自动发送短信等服务。 3、 GM-U码：2006年5月25日，信息产业部批准颁布了中国唯一的具有自主知识产权的条码标准：旭感数码的紧密矩阵码(简称CM码)和网格矩阵码(简称GM码)等两项二维条码码制电子行业标准，填补了多年以来中国自主知识产权二维条码的空白。GM-U码是在GM的基础上针对手机终端做的优化的手机二维码。

22 奶牛体征监测系统

23 奶牛体征监测系统整体架构 奶牛体征监测系统整体架构
各终端节点连接红外温度传感器和振动传感器，被固定在奶牛大腿内侧。我们通过烧写程序时设定终端节点的网络地址的方式确定每头奶牛的身份，达到了奶牛个体识别的目的。

24 畜牧业数字化平台 SOA（Service-oriented architecture，面向服务架构）。1996年，Gartner最早提出SOA。2002年12月，Gartner提出SOA是“现代应用开发领域最重要的课题”，还预计到2008年，SOA将成为占有绝对优势的软件工程实践方法，主流企业现在就应该在理解和应用SOA开发技能方面进行投资。 ArcXML是XML语言的一种，它使用文本方式，通过一定的封闭结构，标记化记录了相关的地理信息，如服务信息、图层信息等，它是IMS模型中用于通讯的标准语言。XML语言是区分大小写的。 XML（Extensible Markup Language）即可扩展标记语言，它与HTML一样，都是SGML(Standard Generalized Markup Language,标准通用标记语言)。Xml是Internet环境中跨平台的，依赖于内容的技术，是当前处理结构化文档信息的有力工具。

25 四、关键共性技术 传感器： 低成本、环境适应性、可靠性、微功耗、安全性 三类传感器： 集聚式传感器节点 移动式传感器节点(车载、便携）
传感器：　　 低成本、环境适应性、可靠性、微功耗、安全性 三类传感器： 集聚式传感器节点 移动式传感器节点(车载、便携） 分布式固定传感器节点 使用特点: 季节性、空间分布性、多参数嵌入… 1、集聚式传感器节点：一个节点就有多种感知功能。 2、分布式传感器网络在近年来得到了广泛的应用，它具有如下的一些特点：传感器数量多、分布范围广、传感器往往以随机的方式散布到测试场所，因此传感器散布后的网络拓扑事先是未知的。在实际的应用中，需要考虑传感器网络中的安全通信。

26 RFID： 频率选择、天线技术、低功耗技术、封装技术、 定位与跟踪、防碰撞与安全技术等。
网络互联： 分布式传感器 → 汇聚节点，采用ZigBee 适于环境变化的多跳、自组织通信技术， 互联网接入。 智能信息处理：逻辑思维→ 形象思维；知识工程； 云服务；人机和谐；现代信息服务产业。 汇聚节点：功能就是负责对其临近节点采集的数据进行汇总、分析和预处理。 云服务：它足够智能，能够根据您的位置、时间、偏好等信息，实时地对您的需求做出预期。在这一全新的模式下，信息的搜索将会是为您而做，而不再是由您来做。无论您采用什么设备，无论您需要哪种按按需服务，您都将得到一个一致且连贯的终极体验。

27 五、物联网在农业中的应用思考 物联网在农业中的应用领域
资源 – 农地整治重大工程监管；基本农田数量、等级、 利用效率、环境质量网络化管理;农用水资源管理… 环境 – 农田土壤、地表与地下 水环境、光热、小气候…

28 生产 – 作物生产：土壤理化参数、水、肥、保、苗…
设施农业: 生物环境控制与管理信息系统… 养殖生产: 个性化生理、健康、喂养监测管理… 农产品与食品 – 产地环境、产品储存、物流、营销… 农业装备 – 服务作业调度、工况监控、远程诊断服务…

29 重点研究方向 需求驱动、着力研究面向问题的解决方案Demand-driven； Problem-Oriented Solutions.
开放系统：硬件接口、通信协议、软件平台 学科深度交叉：农学与信息学、畜牧与信息学 传感器、无线传感器网络：“十二五”研究重点 数据挖掘：联机跨库挖掘、多媒体挖掘、检索 视频图像信息处理：图像压缩、图像识别 智能服务探索：服务平台、服务模式

30 IBM推进的物联网在中国 – 电力、医疗、城市、交通、物流及银行业。特点：资源丰厚、资金充裕、国民经济命脉。
机遇与挑战 物联网面临的问题 – 成本、安全、隐私。 IBM推进的物联网在中国 – 电力、医疗、城市、交通、物流及银行业。特点：资源丰厚、资金充裕、国民经济命脉。 由外资企业建设 – 耗费大量资金、影响经济发展、国家安全面临威胁。

31 自主建设 – 要技术、要产品、不要解决方案、自主建设。
发展策略 技术可控 – 引进、消化、吸收、再创新。 自主建设 – 要技术、要产品、不要解决方案、自主建设。 典型应用行业选择 – 农业、畜牧业。 符合我省省情：解决三农问题； 符合国家需要：保证粮食安全； 不会危及国家安全。

32 快速、低成本、可靠感知过程信息是物联网农业应用的基础！ 一批关键农业信息感知技术和新兴产业培育问题期待科技突破！

33 谢 谢！