大唐移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)智慧農(nóng)業(yè)的普及和應(yīng)用
| 2011-04-28 15:56:04 |閱讀:
前言

物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things)這個(gè)詞,國內(nèi)外普遍公認(rèn)的是MIT Auto-ID中心Ashton教授1999年在研究RFID時(shí)最早提出來的。在2005年國際電信聯(lián)盟(ITU)發(fā)布的同名報(bào)告中,物聯(lián)網(wǎng)的定義和范圍已經(jīng)發(fā)生了變化,覆蓋范圍有了較大的拓展,而不再只是基于RFID技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)。

自2009年8月溫家寶總理提出“感知中國”以來, 物聯(lián)網(wǎng)被正式列為國家五大新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一,寫入“政府工作報(bào)告”,“物聯(lián)網(wǎng)”在中國受到了全社會(huì)的極大關(guān)注,其程度是美國、歐盟、以及其他各國不可比擬的。
“精細(xì)化農(nóng)業(yè)”—— 大唐移動(dòng)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)解決方案

“農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)”,就是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營管理中的具體應(yīng)用,通過操作終端及傳感器采集各類農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù),通過無線傳感器網(wǎng)、移動(dòng)通信無線網(wǎng)、有線網(wǎng)等實(shí)現(xiàn)信息傳輸,通過作業(yè)終端實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程全監(jiān)控與管理。

“農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)”既能改變粗放的農(nóng)業(yè)經(jīng)營管理方式,也能提高農(nóng)作物疫情疫病防控能力,確保農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全,引領(lǐng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展。

大唐移動(dòng)針對(duì)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)提出新的建設(shè)目標(biāo):

利用物聯(lián)網(wǎng)信息化手段進(jìn)行農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行監(jiān)測(cè),掌握農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的動(dòng)態(tài),監(jiān)測(cè)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的成本收益變化,對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營活動(dòng)提供分析。

提高農(nóng)業(yè)市場(chǎng)監(jiān)管的電子化、網(wǎng)絡(luò)化水平,公開一站式服務(wù),提高工作效率,降低企業(yè)成本。

利用信息化為決策支持、生產(chǎn)經(jīng)營服務(wù),實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、先兆預(yù)警等。加強(qiáng)農(nóng)業(yè)信息化服務(wù)體系,提高信息化裝備,健全信息服務(wù)隊(duì)伍,延伸信息網(wǎng)絡(luò),提高信息服務(wù)能力。

大唐移動(dòng)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)解決方案架構(gòu):

針對(duì)以上三點(diǎn)建設(shè)目標(biāo),大唐移動(dòng)提出農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)解決方案,如下圖所示:


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圖1:大唐移動(dòng)智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)解決方案

系統(tǒng)采用三層架構(gòu),分別由感知層、傳輸層、應(yīng)用層構(gòu)成,其功能如下:

農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)感知層

該層的主要任務(wù)是將大范圍內(nèi)的現(xiàn)實(shí)世界農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等的各種物理量通過各種手段,實(shí)時(shí)并自動(dòng)化的轉(zhuǎn)化為虛擬世界可處理的數(shù)字化信息或者數(shù)據(jù)。

農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)所采集的信息主要有如下種類:

(1)農(nóng)業(yè)傳感信息:如溫度、濕度、壓力、氣體濃度、生命體征等;

(2)農(nóng)業(yè)物品屬性信息:如物品名稱、型號(hào)、特性、價(jià)格等;

(3)農(nóng)業(yè)工作狀態(tài)信息:如儀器、設(shè)備的工作參數(shù)等;

(4)農(nóng)業(yè)地理位置信息:如物品所處的地理位置等;

信息采集層的主要任務(wù)是對(duì)各種信息進(jìn)行標(biāo)記,并通過傳感等手段,將這些標(biāo)記的信息和現(xiàn)實(shí)世界的物理信息進(jìn)行采集,將其轉(zhuǎn)化為可供處理的數(shù)字化信息。信息采集層涉及的技術(shù)有:二維碼標(biāo)簽和識(shí)讀器、RFID標(biāo)簽和讀寫器、攝像頭、GPS、傳感器、終端、傳感器網(wǎng)絡(luò)等。

農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)傳輸層

該層的主要任務(wù)是將農(nóng)業(yè)信息采集層采集到的農(nóng)業(yè)信息,通過各種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行匯總,將大范圍內(nèi)的農(nóng)業(yè)信息整合到一起,以供處理。傳輸層是農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的神經(jīng)中樞和大腦信息傳遞和處理。網(wǎng)絡(luò)層包括通信與互聯(lián)網(wǎng)的融合網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)管理中心、信息中心和智能處理中心等。信息匯總層涉及的技術(shù)有:有線網(wǎng)絡(luò),無線網(wǎng)絡(luò)等。

農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層

該層的主要任務(wù)是將信息匯總,層匯總而來的信息進(jìn)行分析和處理,從而對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的實(shí)時(shí)情況形成數(shù)字化的認(rèn)知。應(yīng)用層是農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的“社會(huì)分工”與農(nóng)業(yè)行業(yè)需求結(jié)合,實(shí)現(xiàn)廣泛智能化。

大唐移動(dòng)將物聯(lián)網(wǎng)作為推進(jìn)產(chǎn)業(yè)信息化進(jìn)程的重要戰(zhàn)略,在實(shí)際發(fā)展中落實(shí)物聯(lián)網(wǎng)于各個(gè)產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用。農(nóng)業(yè)作為關(guān)系著國計(jì)民生的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)其信息化、智慧化的程度則尤為重要。大唐移動(dòng)通過對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的跟蹤研究及應(yīng)用,將從物聯(lián)網(wǎng)在智慧農(nóng)業(yè)中提出新的應(yīng)用模式與應(yīng)用場(chǎng)景。

應(yīng)用場(chǎng)景1-建立合理、高效、穩(wěn)定的農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境管理

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)是一個(gè)以自然生態(tài)系統(tǒng)為基礎(chǔ)的人工生態(tài)系統(tǒng),它遠(yuǎn)比自然生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,生物種類少,食物鏈短,自我調(diào)節(jié)能力較弱,易受自然氣候、病蟲害、雜草生長的影響。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不穩(wěn)定性,很大程度上受自然環(huán)境的約束,因而應(yīng)創(chuàng)造良好的農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境,才能取得較佳的經(jīng)濟(jì)效益。良好的農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境有賴于森林、草原、水域等生態(tài)系統(tǒng)的支持、保護(hù)和調(diào)節(jié)。農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)就其生產(chǎn)力來說應(yīng)當(dāng)比自然生態(tài)系統(tǒng)更高,因此除太陽光照外,還必須加入輔助能,如農(nóng)機(jī)、化肥、農(nóng)藥、排灌、收獲、運(yùn)輸、加工等,通過人類的勞動(dòng)和管理,只有不斷地調(diào)整和優(yōu)化生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能,才能以較少的投入,得到最大的產(chǎn)出。

大唐移動(dòng)通過集成大量科學(xué)合理的采用各傳感器、視頻設(shè)備、GIS地理信息技術(shù)、GPS定位技術(shù)、建設(shè)一個(gè)智能分析模型,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境信息化管理平臺(tái),能夠在互聯(lián)網(wǎng)及桌面電腦、智能手機(jī)等終端上進(jìn)行系統(tǒng)訪問與管理各個(gè)設(shè)備。

生態(tài)管理系統(tǒng)平臺(tái)架構(gòu)圖如下:

圖2:生態(tài)管理系統(tǒng)平臺(tái)


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圖2:生態(tài)管理系統(tǒng)平臺(tái)

將前端各類傳感器、后臺(tái)綜合分析管理平臺(tái)進(jìn)行科學(xué)集成,形成智能化的生態(tài)管理系統(tǒng)平臺(tái),前端各類傳感器主要包含有三類::

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應(yīng)用場(chǎng)景2-改善與提高生產(chǎn)系統(tǒng)工作效率的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程管理