农业物联网及应用展望

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第五讲,农业物联,网,网及应用,展,展望,一、物联,网,网的发展,现,现状,二、物联,网,网的体系,构,构架,三、物联,网,网农业初,步,步应用简,介,介,四、农业,物,物联网应,用,用展望,一、物联,网,网的发展,现,现状,网络与计,算,算机对人,类,类产生巨,大,大影响,在科学发,展,展史上，,个,个人计算,机,机（PC）和国,际,际互联网,（,（INTERNET）无,疑,疑是20,世,世纪最重,要,要的科学,发,在短短的几十年时间，网络信息技术发展日新月异，并以惊人的速度渗透到各个角落，人类社会已经进入到网络信息化时代。,现代网络,与,与信息技,术,术突飞猛,进,进,进入21,世,世纪，网,络,络信息技,术,术更是以,前,前所未有,的,的速度发,展,展，“IPv6”、,“,“CloudComputing,”,”、“M2M,”,”、“,网,网格技术,”,”、“WSN,”,”、“,移,移动互联,网,网”等,新,新技术不,断,断推出直,至,至普及应,用,用。,随着微电子,、,、计算机和,网,网络信息技,术,术在各个领,域,域的渗透和,普,普及，以全,球,球互联网为,基,基础的“物,联,联网”正,在,在兴起，并,被,被业界称之,为,为第三次信,息,息技术革命,。,。,物联网将推,动,动社会的巨,大,大发展,有关资料表,明,明，过去三,十,十年，网络,信,信息科技对,发,发达国家经,济,济增长贡献,率,率达到40%,而采,用,用全新框架,的,的“物联网,”,”将会导,致,致整个互联,网,网和其他应,用,用网络体系,的,的重建，进,而,而创造一个,更,更大的市场,需,需求，成为,拉,拉动科技创,新,新，促进经,济,济增长的强,大,大动力，因,此,此欧美等发,达,达国家纷纷,投,投入研究，,“,“物联网,”,”已经成,为,为未来高科,技,技领域国际,竞,竞争的热点,。,。,网络信息技,术,术与农业现,代,代化,充分利用智,能,能化信息管,理,理技术发展,现,现代化农业,，,，同样成为,当,当今各个发,达,达国家农业,发,发展的热点,之,之一。以欧,美,美为代表的,世,世界发达国,家,家，在农业,信,信息网络建,设,设、农业信,息,息技术开发,、,、农业信息,资,资源利用等,方,方面，全方,位,位推进农业,网,网络信息化,的,的步伐，开,展,展环境监测,、,、气象灾害,、,、病虫害,监,监测等，对,农,农作物生产,进,进行精细化,管,管理和调控,，,，有力地促,进,进了农业整,体,体水平的提,高,高。,互联网技术,在,在农业中的,应,应用,上个世纪90年代，在,我,我国随着互,联,联网技术的,成,成熟和普及,，,，计算机互,联,联网络开始,进,进入农业领,域,域，从事农,业,业人员甚至,普,普通农民，,即,即可以随时,随,随地及时快,捷,捷的获得各,种,种科技信息,、,、市场供求,信,信息、气象,与,与土壤信息,、,、作物与病,虫,虫害信息等,等,等。,网络信息技,术,术在农业领,域,域的普及和,应,应用，使电,脑,脑上“种地,”,”的愿望,变,变为可能，,使,使“运筹帷,幄,幄决胜千里,”,”的管理,调,调控理念，,梦,梦想成真。,中国互联网,发,发展概况,第一阶,段,段（19861993）：,研,研究试验,阶,阶段。在此,期,期间中国一,些,些科研部门,和,和高等院校,开,开始研究Internet联网技,术,术。,第二阶,段,段（19941996）：,是,是起步阶段,。,。在中国陆,续,续启动了中,国,国公用计算,机,机互联网（CHINANET）,、,、中国科技,网,网（CSTNET）,、,、中国科教,网,网（CERNET）,等,等多个互联,网,网络，互联,网,网开始步入,公,公众生活，,并,并在中国得,到,到了迅速的,发,发展。,第三阶,段,段（1997-至今,）,）：是快,速,速增长阶段,，,，网络应用,无,无处不在，,渗,渗透到社会,的,的每个角落,。,。,移动网络发,展,展迅猛,目前中,国,国移动通信,网,网络已经实,现,现从2.5G（GPRS/CDMA）向3G（第三代,移,移动通信技,术,术）转变，,目,目前4G已,经,经不断普及,应,应用。,移动通,信,信与INTERNET,的,的融合，极,大,大地延伸了,网,网络的发展,应,应用空间，,移,移动互联网,的,的概念已悄,然,然兴起，“,网,网络即一切(NetworkisEverything)”的理,想,想正在深入,人,人心。,无线移动网,络,络的发展,1995年,问,问世的第一,代,代模拟制式,手,手机（1G）只能进,行,行语音通话,。,。,1996到1997年,出,出现的第二,代,代GSM、CDMA,等,等数字制式,手,手机（2G）便增加,了,了接收数据,的,的功能，如,接,接收电子邮,件,件或网页。,大约2001年：GPRS/CDMA：也,称,称2.5代2001,年,年，是向3G过渡的移,动,动技术。,2009年,：,：中国电信,、,、中国联通,及,及中国网通,正,正式发布3G技术牌照,2013年12月 18：中国,移,移动全球合,作,作伙伴大会,在,在广州举行,，,，本次大会,中,中国移动正,式,式开启了全,新,新的4G网,络,络，宣布移,动,动4G网络,开,开始向全国,布,布局。,互联网的局,限,限性日趋突,显,显,从应用,的,的角度，目,前,前互联网仍,然,然更多注重,计,计算机之间,或,或人与人之,间,间的通信，,忽,忽略了大量,应,应用于各领,域,域的装备与,机,机器（Machine）之间的,通,通信互联，,缺,缺乏对设备,和,和机器的控,制,制和管理，,等,等等。,于是在,上,上个世纪90年代末，,为,为了解决机,器,器之间的通,信,信问题，M2M的概,念,念和技术应,运,运而生。其,实,实质是将数,据,据从一台终,端,端设备传送,到,到另一台终,端,端，也就是,建,建立机器与,机,机器的通信,或,或对话。,“物联网”,的,的快速兴起,“数字地球,”,”,：是美国,副,副总统戈尔,于,于1998,年,年1 月31 日在,加,加利福尼亚,科,科学中心所,做,做的“数字,地,地球认识21 世纪,我,我们这颗星,球,球”的讲演,中,中首次提出,的,的。,物联网概念,：有据可,查,查，1999年由美,国,国麻省理工,大,大学首次提,出,出。其基本,内,内涵是通过,网,网络技术，,实,实现“万物,”,”或“物-物”相,联,联。,“智慧地球,”,”,：2008年美国IBM公司,正,正式提出“,智,智慧地（SmartPlanet,）,）的概念，,此,此后不久则,成,成为美国国,家,家战略的一,部,部分。“智,慧,慧地球”的,核,核心理念是,，,，要把传感,器,器嵌入到各,个,个领域的仪,器,器装备中,实,实现所谓,全,全面感知的,“,“物联网”,。,。,（在此基础,上,上衍生的有,：,：智慧农业,、,、智慧城市,、,、智慧交通,、,、智慧政府,、,、智慧国家,。,。）,“感知中国,”,”,：2009年，温家,宝,宝总理提出,“,“感知中国,”,”的理念，,推,推动了物联,网,网在中国的,全,全面开展。,智慧地球/,智,智能地球,就是把,感,感应器/传,感,感器嵌入和,装,装备到工业,（,（能源、建,筑,筑、供水系,统,统等）、,交,交通（铁路,、,、桥梁、,隧,隧道、,公,公路）、金,融,融（银行、,商,商务等）、,农,农业、水利,、,、气象等领,域,域的各种设,备,备、仪器和,系,系统等物体,中,中，并且被,普,普遍连接，,形,形成所谓“,物,物联网”,，,，然后将“,物,物联网”,与,与现有的互,联,联网整合起,来,来，实现人,类,类社会与物,理,理网络系统,的,的整合。,物联网应用,的,的领域,物联网,的,的应用几乎,可,可以包罗万,象,象，目前能,够,够预见到的,领,领域包括工,业,业、农业、,水,水利、环保,、,、气象、城,市,市、交通、,金,金融、市场,、,、安全、物,流,流等等。,农业作,为,为分布最为,广,广阔的领域,，,，物联网的,应,应用大有可,为,为。,发展农业物,联,联网的必要,性,性和迫切性,发展精准农,业,业,：需要全,面,面感知，精,准,准调控；,农业分布广,：必须建,立,立网络感知,系,系统，“点,”,”的监测缺,乏,乏代表性；,空间变异性,大,大,：必需要,有,有密集的监,测,测；与生命,对,对象紧密相,关,关：必需,强,强,调时效性；,农业灾害突,发,发性强,：需要快,速,速反应，及,时,时捕捉信息,；,；,其它，等,等,等。,物联网农业,应,应用总体现,状,状,物联网,技,技术在工业,控,控制和电子,商,商务等领域,已,已经有较快,的,的发展，而,在,在农业领域,因,因其行业特,点,点和其它条,件,件所限正处,于,于起步阶段,，,，但已有一,些,些探索和应,用,用的案例。,这,这些应用包,括,括农业环境,监,监测、温室,控,控制、节水,灌,灌溉、气象,监,监测、产品,安,安全与溯源,、,、设备智能,诊,诊断管理等,方,方方面面。,物联网的几,种,种解读,对“物联网,”,”的解读众,说,说纷纭,传感、通讯,、,、网络、处,理,理等各领域,都,都从自己的,角,角度去阐述,和,和放大。,初始定义：,MIT：,把所有物品,通,通过射频识,别,别（RFID）等信,息,息传感设备,与互联网连,接,接起来，实,现,现智能化识,别,别和管理的,网,网络。,ITU,信息与通信,技,技术的目标,已,已经从任何,时,时间、任,何,何地点连接,任,任何人，,发,发展到连接,任,任何物品的,阶,阶段，而,万,万物的连接,就,就形成了物,联,联网。,国内的一般,解,解读,（1）、,物,物联网是全,球,球信息化发,展,展的新阶段,，,，从信息化,向,向智能化提,升,升。,（2）、在,已,已经发展起,来,来的传感、,识,识别、接入,网,网、无线通,讯,讯网、互联,网,网、,云计算、应,用,用软件、智,能,能控制等技,术,术基础上的,集,集成、发展,和,和提升。,（3）、,物,物联网本身,是,是针对特定,管,管理对象的,“,“有限网络,”,”，是,以,以实现,控制和管理,为,为目的，,通,通过传感/,识,识别器和网,络,络将管理对,象,象连接起来,，,，实,现信息感知,、,、识别、,情,情报处理,、,、态势判,断,断和决策执,行,行等智能化,的,的管理,和控制。,（4）、物,联,联网的应用,带,带来的海量,数,数据将给通,讯,讯网、互,联,联网和信息,处,处理,技术带来数,量,量级的需求,增,增长-大数,据,据,。,“大数据”,未,未来的“,新,新石油”,年,年 月,日，奥,巴,巴马政府宣,布,布投资,亿,亿美,元,拉,拉,动,动,大,大,数,数,据,据,相,相,关,关,产,产,业,业,发,发,展,展,，,，,将,将,“,“,大,大,数,数,据,据,战,战,略,略,”,”,上,上,升,升,为,为,国,国,家,战,战,略,略,，,，,并,并,将,将,大,大,数,数,据,据,称,称,之,之,为,为,未,未,来,来,的,的,“,“,新,新,石,石,油,油,”,”,。,物,联,联,网,网,和,和,云,云,计,计,算,算,等,等,技,技,术,术,，,，,数,数,据,据,爆,爆,发,发,式,式,增,增,长,长,：,：,数,数,据,据,增,增,长,长,速,速,度,越,越,来,来,越,越,快,快,、,、,容,容,量,量,越,越,来,来,越,越,大,大,、,、,数,数,据,据,结,结,构,构,越,越,来,来,越,越,复,复,杂,杂,、,、,数,数,据,据,处,处,理,和,和,应,应,用,用,越,越,来,来,越,越,困,困,难,难,等,等,，,，,一,一,个,个,崭,崭,新,新,的,的,概,概,念,念,应,应,运,运,而,而,生,生-,“,“,大,大,数,数,据,”,”,，,，