物联网发展与展望 (2)

物联网

――与农业发展篇

作者张J强深圳

一、摘要

物联网被称为继计算机、互联网后世界信息产业的第三次热潮，文章首先介绍物联网起源、特征、技术架构、发展历程及现状，然后以农业为例分析物联网的实践应用，最后总结物联网应用前景和存在问题。并展望物联网未来

关键词物联网发展趋势展望农业应用智能

二、引言

物联网是一个基于互联网、传统电信网等信息承载体，让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。它具有普通对象设备化、自治终端互联化和普适服务智能化3个重要特征。物联网智库研究了几个物联网的定义，发现这些定义，大多数是为了定义而定义，缺乏生命力。无论是在商业领域，还是在科研领域，最有生命力的概念都是需求驱动的。对物联网这个概念而言，从物联网可以解决的需求着手，或许更能推动物联网产业的发展。

三、分析概括

1.基本内涵

物联网的概念是在1999年提出的，物联网的英文名： Internet of Things（IOT），也称为Web of Things。被视为互联网的应用扩展，应用创新是物联网的发展的核心，以用户体验为核心的创新是物联网发展的灵魂。2005年，在突尼斯举行的信息社会世界峰会（WSIS）上，国际电信联盟（ITU）发布了《ITU互联网报告2005：物联网》，正式提出了“物联网”的概念。博欣将物联网定义为通过各种信息传感设备，如传感器、射频识别（RFID）技术、全球定位系统、红外线感应器、激光扫描器、气体感应器等各种装置与技术，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程，采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息，与互联网结合形成的一个巨大网络。其目的是实现物与物、物与人，所有的物品与网络的连接，方便识别、管理和控制。倪光南院士认为物联网是通过各种传感技术（RFID、传感器、GPS、摄像机、激光扫描器……）、各种通讯手段（有线、无线、长距、短距……），将任何物体与互联网相连接，以实现远程监视、自动报警、控制、诊断和维护，进而实现“管理、控制、营运”一体化的一种网络。

2.鲜明特征

和传统的互联网相比，物联网有其鲜明的特征。首先，它是各种感知技术的广泛应用。物联网上部署了海量的多种类型传感器，每个传感器都是一个信息源，不同类别的传感器所捕获的信息内容和信息格式不同。传感器获得的数据具有实时性，按一定的频率周期性的采集环境信息，不断更新数据。其次，它是一种建立在互联网上的泛在网络。物联网技术的重

要基础和核心仍旧是互联网，通过各种有线和无线网络与互联网融合，将物体的信息实时准确地传递出去。在物联网上的传感器定时采集的信息需要通过网络传输，由于其数量极其庞大，形成了海量信息，在传输过程中，为了保障数据的正确性和及时性，必须适应各种异构网络和协议。还有，物联网不仅仅提供了传感器的连接，其本身也具有智能处理的能力，能够对物体实施智能控制。物联网将传感器和智能处理相结合，利用云计算、模式识别等各种智能技术，扩充其应用领域。从传感器获得的海量信息中分析、加工和处理出有意义的数据，以适应不同用户的不同需求，发现新的应用领域和应用模式。

3.技术架构

从技术架构上来看，物联网可分为三层：感知层、网络层和应用层。感知层由各种传感器以及传感器网关构技术架构图示成，包括二氧化碳浓度传感器、温度传感器、湿度传感器、二维码标签、RFID 标签和读写器、摄像头、GPS等感知终端。感知层的作用相当于人的眼耳鼻喉和皮肤等神经末梢，它是物联网识别物体、采集信息的来源，其主要功能是识别物体，采集信息。网络层由各种私有网络、互联网、有线和无线通信网、网络管理系统和云计算平台等组成，相当于人的神经中枢和大脑，负责传递和处理感知层获取的信息。应用层是物联网和用户（包括人、组织和其他系统）的接口，它与行业需求结合，实现物联网的智能应用。物联网的行业特性主要体现在其应用领域内，目前绿色农业、工业监控、公共安全、城市管理、远程医疗、智能家居、智能交通和环境监测等各个行业均有物联网应用的尝试，某些行业已经积累一些成功的案例。

4.物联网的发展展望

物联网发展共分四个阶段,第一阶段是大型机、主机的联网；第二阶段是台式机、笔记本与互联网的相联，第三阶段是手机等移动设备的互联,第四阶段是嵌入式互联网兴起阶段，与人们日常生活紧密相关的各种电器开始智能化并网络化，如智能洗衣机，智能冰箱，数字电视等通过联网实现远程控制。

物联网将是下一个推动世界高速发展的“重要生产力”！目前物联网已走到第三阶段，第四阶段技术与应用也日趋成熟。物联网环境。物联拥有业界最完整的专业物联产品系列，覆盖从传感器、控制器到云计算的各种应用。产品服务生活购物，智能家居、交通物流、环境保护、公共安全、智能消防、工业监测、个人健康等各种领域。构建了“质量好、方便快捷，技术优、专业性强，成本低，满足客户需求”的综合优势，持续为客户提供有竞争力的产品和服务。

物联网产业是当今世界经济和科技发展的战略制高点之一，据了解，2011年，全国物联网产业规模超过了2500亿元，预计2015年将超过5000亿元。物联网是继通信网之后的另一个万亿级市场

。

三、分析物联网在实践中的应用：农业

随着智能种植业、精准种植业的发展，智能感应芯片、移动嵌入式系统等物联网技术在

种植业中的应用逐步拓宽。在监视农作物灌溉情况、土壤空气变更、畜禽的环境状况以及大面积的地表检测。收集温度、湿度、大气、风力、降雨量，有关土地的适度、氮浓缩量和土壤PH值等方面，物联网技术正在发挥出越来越大的作用，从而实现科学监测、科学种植，帮助农民抗灾、减灾，提高种植业综合效益，促进现代种植业的转型升级。

中国农业科学院在国内较早地把物联网应用于各类农业环境监测与诊断，已经在设施农业、农田作物、野外台站、工厂化养殖等领域示范作用，针对农业园区、设施农业和野外农田，用无线传感器网络对作物生长状况、气象要素，如空气温湿度、土壤温湿度、光照强度等进行动态实时采集，并实时传输至远程服务中心，中心接受、存储、分析数据作出诊断处理。物联网技术能参与农作物从种植、生产到销售整个生命周期内的全过程管理，包括对人员、土地、生产设施、生产种植、仓储的管理等，如生产种植的播种、施肥、撒药、灌溉、采摘等生产过程管理；仓储的入库、盘点、调拨、出库等。

另外，物联网应用也将极大的促进林业资源经营、管理、利用的信息化、网络化、数量化和模型化，把林业构造一个统一的立体的开放式信息集成系统，推动营林、森林保护、林业管理、林业工业等领域的现代化进程，促进林业的可持续发展和全社会的生态建设水平。物联网技术解决了森林资源的连续调查数字化、实时化、精确化等问题。依靠物联网建立的森林资源调查系统，将遥感、无线传感器、GPS和现代通信集成，能收集调查区域的遥感图像和扫描地形图、森林资源分布、危险火区分布信息，进行森林资源各种调查、实地面积测量等。物联网应用改变了传统的森林资源调查方式进一步科学化、信息化发展。

四、总结

将“物联网”与现有的互联网整合起来，实现人类社会与物理系统的整合。在这个整合的网络当中存在能力超级强大的中心计算机群，能够对整合网络内的人员、机器、设备和基础设施实施实时的管理和控制；在此基础上，人类可以以更加精细和高效的方式料理日常生活和管理生产活动，提高资源利用率和生产力水平，改善人与自然间的关系，提高生活质量。

等物联网技术发展成熟后，生活和生产中将更进一步融进互联网当中，生活中的所有物体都可以不再是冷冰冰的“死物”，而是可以变成有智能的“活物”,比如洗衣机会会通知你什么时候去洗衣服，衣柜会根据天气情况提醒你该穿什么衣服出去，冰箱会自动上网搜索主人需要的食物并自动购买通过物流送货上门并确认，通过手机可以实时查看家里及工厂的情况，并对所有物联网设备进行操控，工程师通过CAD软件在任何地方都能将产品设计并生产出来……

毫无疑问，物联网描绘的是充满智能化的世界。在物联网的世界里，事物之间联系紧密。如果“物联网”时代来临，人们的日常生活和工作将发生翻天覆地的变化。然而，不谈什么隐私权和辐射问题，单从可靠性这一点现在看来还不太现实。人们正走向“物联网”时代，但这个过程可能需要很长的时间。

参考文献

1、吕延杰.物联网的由来与发展[J].信息通信技术2010.02 p56

2、沈祥金.深度理解物联网[M] .重庆:重庆工业出版社p109-110

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4、詹大伟.物联网发展与展望[R] .浙江宁波工程学院2011

5、胡国原，白春奎.下一代物联网展望[OL].[2012.04] .中国知网