第一篇：物聯網技術在交城縣設施病蟲害防治應用初探

物聯網技術在交城縣設施病蟲害防治應用初探

摘要

交城縣作為現代農業示范園的蔬菜產地,積極發展設施農業建設.但在設施農業建設中病蟲害防治尤為重要,而為適應社會發展需求,積極引入物聯網技術對農業產業發展必將帶來大的飛躍.關鍵詞:

設施蔬菜 病蟲害防治 物聯網技術 農業發展

為推進農業和農村經濟結構戰略性調整及新一輪“菜籃子”工程建設，提高蔬菜產量、質量和附加值，確保農民持續穩定增收，交城縣審時度勢，全面實施“菜籃子”工程，大力發展設施蔬菜種植建設。以“鞏固和改造老基地，逐步發展新基地，扶持鼓勵企業和大戶開發建設設施蔬菜示范園，推動蔬菜標準化生產”為思路，促進全縣蔬菜生產優質化、規模化、現代化，推進蔬菜產業化發展進程，取得了較好的效果。

交城縣設施蔬菜發展現狀

隨著交城縣國家級現代農業示范園的建設和蔬菜產地市場的建設，設施蔬菜產業得到了大力發展，種植蔬菜的的種類、品種不斷的增多，規模逐步擴大。2011年全縣蔬菜播種面積為2.4萬畝，總產量9.2萬噸，其中，設施蔬菜保有面積2370畝，年生產總量1萬噸，占全縣總產量的10.87%。本縣依據得天獨厚的自然條件和優越的地理位置,引進山西省最大的蔬菜批發市場太原橋西蔬菜批發市場入駐，逐漸把交城縣打造成為太原市最大的副食品保障基地。目前，通過“公司+農戶”和“合作社+農戶”生產經營模式，由企業和合作社投資，通過標準化生產，產業化運作，形成了產、供、銷一體化的現代農業園區。設施蔬菜發展中存在的主要問題

作為高投入、高產出、資金、技術、勞動力密集型的產業，利用人工設施，使得傳統蔬菜種植擺脫季節的限制，自然的束縛，實現其反季節上市，滿足人們多元化，多層次消費需求。但是在設施蔬菜的種植中，病蟲害的危害越來越多，且隨時間的推移，發生危害的程度日趨加重，每年因病蟲害造成的損失高達20%以上，這不僅影響了設施蔬菜的產量和品質的提升，而且降低了農產品企業和菜農的收入，直接影響蔬菜產業的健康發展。

蔬菜病蟲害種類繁多，尤其是設施農業大面積發展后，為蔬菜病蟲的周年為害和繁殖提供了適宜的氣候條件、越冬場所，有利于病蟲的發生流行，從而使病蟲害種類增多，發生規律復雜，為害程度顯著加重，防治難度加大，已成為設施蔬菜種植發展的重要障礙。

及時有效地進行病蟲害防治，打造綠色蔬菜必須貫徹“預防為主，綜合防治”的植保方針，以設施蔬菜為對象，無公害栽培為基礎，優先采用農業和生物防治措施，科學使用化學農藥，協調各項防治技術，發揮綜合效益，把病蟲害控制在經濟允許水平以下，并保證蔬菜中農藥殘留量低于國家允許標準。

長時期以來，在設施蔬菜病蟲害防治方面存在隨意性大，濫用農藥的現象。不但不能有效地防治蔬菜病蟲害，反而增加蔬菜生產用工，引起農藥殘留，存在蔬菜食用安全隱患，制約了蔬菜產業的健康發展。

設施栽培病蟲害防治的傳統解決方法

作為農業主管部門，我們始終堅持科學引導、積極推廣、及時檢測等綜合防治方法，具體如下。

1、科學選種，及時檢測

選用抗逆性強、抗耐病蟲害、高產優質的優良蔬菜品種，降低蔬菜病蟲害的發生率；加強植物檢疫，防止危險性病、蟲、草及其他有害生物隨蔬菜種子，秧苗、種株轉移而傳播蔓延。

2、農業防治

①實行輪作：避免同類蔬菜長期連作，引起土壤傳染害嚴重發生；②培育無病蟲壯苗：采用中棚或溫室育苗，高溫促根及早煉苗，防止徒長，使幼苗健壯，增強抗病力；③推廣嫁接防病技術：對于難以防治的病害采用嫁接的方法控制，改進栽培方式，加強栽培管理；④采用壟作或高畦栽培，結合深翻，合理密植，給土壤增施有機肥料，科學灌水，中耕除草，促進植株健壯生長，增加植株抗病

性，同時改善土壤結構，提高保水保肥性能；⑤調節設施內生態環境條件：加強通風管理，降低空氣相對濕度，利于作物正常的生長發育，抑制病蟲害發生。

3、生物防治

利用害蟲的天敵防治蔬菜害蟲，如瓢蟲、草蛉、食蚜蠅、獵蝽等捕食性天敵；赤眼蜂、麗蚜小蜂等寄生性天敵；捕食性蜘蛛和螨類等天敵的利用。

4、化學防治

①準確識別病蟲害，有針對性地使用農藥。選用合適的農藥品種或劑型消滅或控制某一種或幾種有害生物。②掌握農藥的使用適期、劑量及方法，及時合理用藥。在不同的生長發育階段，病蟲害對藥劑的抵抗力有很大的差別，及時準確地在有害生物對藥劑最敏感的時期用藥，可以達到事半功倍的效果。同時還能減少對作物及環境的污染，保征對人畜、農作物的安全，降低對害蟲天敵的影響，延緩病蟲害對農藥產生抗性；③均勻細致地噴灑農藥，做到徹底防治；④合理混用和輪流交替用藥。農藥混用和輪流交替使用可以擴大防治對象、提高農藥藥效、減緩或避免病菌和蟲害對農藥產生抗藥性和耐藥性；⑤改變施藥方式：推行超低量噴霧，盡量使用煙霧劑熏蒸，推廣使用粉塵劑。選擇恰當的施藥方法不但能使藥效充分發揮，而且能降低成本，增強蔬菜安全的控制。

物聯網技術在設施栽培病蟲害防治中的應用

隨著信息技術的高速發展，不僅全面推動了社會、經濟、技術、產業的進步。同時也引發了傳統農業技術、思想、觀念的轉變。目前，越來越多的農業專家系統應用于農業生產中，在促進農業工業生產精細化的同時，也提高了農業化高效管理水平。

通過現代農業示范園區的帶頭和引導，蔬菜大棚及日光溫室的建設會逐年增加，在這種形勢下，蔬菜病蟲害防治變得尤為重要。通過使用存儲各種常見蔬菜的大量病蟲害特征圖片及相應診斷方法，和無公害方法的知識庫系統必然會給農民帶來極大的方便。

而目前物聯網技術的發展，網絡的普及，移動互聯，呼叫中心等現代技術的廣泛的使用，打破了時間和地域的限制，使專家和農民面對面交流不再受空間的限制。引進農業專家系統，通過手機應用系統，及時準確地把相關信息傳送給專業人士，實時監測，快速反應，提高農戶對病蟲害的防治和抵御能力，減少資源

浪費，提高農民收入。

物聯網技術的應用是山西省“十二五”期間的發展重點,交城作為現代農業示范園,積極推廣物聯網在農業產業方面的建設,對擴大農業技術推廣, 提高產業發展技術,改善農作物生產狀態都將有重大突破。

總結

為保障我縣設施蔬菜的健康發展和生產，減輕病蟲害造成的蔬菜產量的損失和質量的下降，保護生態環境，提高蔬菜產品質量安全，增加農民收入，在今后的工作中的重點是：①搞好宣傳培訓工作，確保科學防治。通過縣、鄉、村、農戶聯動機制，積極采取多種形式宣傳普及主要生產作物的病蟲害知識，介紹發生原因，防治方法等技術要點，點線面結合的方式，指導農民搞好科學防治，將病蟲害防控技術落實到位，轉化為現實生產力；①加大監測力度，及時預報預警。在現代農業示范園區設立調查監測點，及時準確掌握發生情況，同時不定期開展田間普查，掌握動態。發現病蟲害的問題及時發布預警，做好病蟲害防治的技術指導工作。

總之，設施農業生產為農業發展提供了廣闊的前景，改善了群眾的生活水平和質量，提高了農民收入。但同時也對從業者的素質提出了更高的要求。利用先進的農業技術，高效的信息發展，采取合理的栽培管理，有效地逼供蟲害防治，才能做到農業的可持續發展。

參考文獻:

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劉海濤物聯網技術應用機械工業2011(5)

第二篇：物聯網技術及應用

電子商務前沿講座 物聯網技術及應用

姓名 王丹 學號 2008012849 班級 08電子商務 完成時間 2011-12-9

物聯網技術及其應用

摘要：近來，物聯網屢被提及，各種跡象已經很明確的說明：在未來10-15年內我們將見證新一輪信息技術產業革命的巨大變革。本文重點介紹了物聯網技術的發展以及其在相應行業的典型應用，并列舉了世界重點國家的物聯網發展戰略，對物聯網知識提供較為詳盡的描述。

關鍵詞：物聯網；組網；網絡架構

一、物聯網概念的提出

物聯網(the Internet of things)這一概念于1999年正式提出，但是最早出現在貝爾·蓋茨1995年所著的《未來之路》中，當時Bill Gates 已經率先提及internet of things 這一概念，只是限于當時無線網絡、硬件和傳感技術的限制，并未得到廣泛認同和發展。1998年，美國麻省理工大學(MIT)創造性地提出了當時稱作EPC系統的“物聯網”的構想；1999年，美國 Auto-ID首先提出“物聯網”的概念，稱物聯網主要是建立在物品編碼、RFID技術和互聯網的基礎上；2005 年，ITU發布了《ITU互聯網報告2005：物聯網》，綜 合二者內容，正式提出“物聯網”的概念，包括了所有 物品的聯網和應用。目前較為公認的物聯網的定義是： 通過射頻識別(RFID)、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協議，把任何物 品與互聯網連接起來，進行信息交換和通訊，以實現智 能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。

二、主要國家的物聯網發展戰略

2005年4月8日，在日內瓦舉辦的信息社會世界峰會（WSIS）上，國際電信聯盟專門成立了“泛在網絡社會（UbiquitousNetworkSociety國際專家工作組”，提供了一個在國際上討論物聯網的常設咨詢機構。根據這個工作組的報告，2005年，許多國家已經紛紛開始“無處不在物聯網”的發展戰略，包括日韓基于物聯網的“U社會”戰略、歐洲“物聯網行動計劃”以及美國“智能電網”、“智慧地球”等登。此外，物聯網已經開始在軍事、工業、農業、環境監測、建筑、醫療、空間和海洋探索等領域投入應用。2009年包括Google在內的互 聯網廠商、IBM、思科在內的設備制造商和方案解決商以及AT&T、Veri-zon、中移動、中國電信等在內的電信運營企業紛紛加速了物聯網的戰略布局，以期在未來的物聯網領域取得先發優勢。

（一）、美國的物聯網戰略

美國非常重視物聯網的戰略地位，在國家情報委員會（NIC）發表的《2025對美國利益潛在影響的關鍵技術》報告中，將物聯網列為六種關鍵技術之一。美 國國防部在2005年將“智能微塵”（SMARTDUST）列為重點研發項目。國家科學基金會的“全球網絡環境研究”（GENI）把在下一代互聯網上組建 傳感器子網作為其中重要一項內容。2009年2月17日，奧巴馬總統簽署生效的《2009年美國恢復與再投資法案》中提出在智能電網、衛生醫療信息技術應 用和教育信息技術進行大量投資，這些投資建設與物聯網技術直接相關。物聯網與新能源一道，成為美國擺脫金融危機振興經濟的兩大核心武器。

（二）、歐盟的物聯網戰略

歐洲在信息化發展中落后美國一步，但歐洲始終不甘落后。2005年4月，歐盟執委會正式公布了未來5年歐盟信息通信政策框架“i2010”，提出，為迎 接數字融合時代的來臨，必須整合不同的通信網絡、內容服務、終端設備，以提供一致性的管理架構來適應全球化的數字經濟，發展更具市場導向、彈性及面向未來 的技術。

2006年9月，當值歐盟理事會主席國芬蘭和歐盟委員會共同發起舉辦了歐洲信息社會大會，主題為“i2010-創建一個無處不在的歐洲信息社會”。

自2007年至2013年，歐盟預計投入研發經費共計532億歐元，推動歐洲最重要的

（四）、我國的物聯網戰略

隨著物聯網迅速發展及歐美各國相應的制定出符合本身物聯網發展的國家戰略，2009年，溫家寶總理在無錫考察時對物聯網的發展提出了三點要求：一是把傳感系統和3G中的TD-SCDMA技術結合起來；二是在國家重大科技專項中，加快推進傳感網的發展；三是盡快建立中國的傳感信息中心，或者叫“感知中國” 中心。我國開始把物聯網作為我國未來重要的發展戰略。

在2009年12月的國務院經濟工作會議上，明確提出了要在電力、交通、安防和金融行業推進物聯網的相關應用。我國已在無線智能傳感器網絡通信技術、微型傳感器、傳感器終端機和移動基站等方面取得重大進展，目前已擁有從材料、技術、器件、系統到網絡的完整產業鏈。目前，我國傳感網標準體系已形成初步框架，向國際標準化組織提交的多項標準提案已被采納,中國與德國、美國、韓國一起，成為國際標準制定的主導國之一。我國的物聯網戰略實施主要分三個階段：關鍵應用階段、規模應用階段和普遍應用階段。

我國物聯網戰略規劃圖

關鍵應用階段：以相關行業的領先企業為龍頭，探索工業信息化、農業信息化和社會信息化中的關鍵應用，以應用創新拉動技術創新，初步形成合理的產業格局和產業價值鏈。領先企業引領關鍵應用的產業化突破是這個階段的關鍵，這個階段的成功與否對產業發展的前途至關重要。

規模應用階段：隨著技術的演進，進一步擴大物聯網信息化應用的深度、范圍和規模，顯著提升物聯網應用的信息化份額，形成物聯網產業與傳統產業融合互動的發展格局。

普遍應用階段：在全國城鄉建立與經濟和社會發展需求相適應的普遍信息服務體系，建成完善的物聯網產業鏈和產業布局，確立中國在全球物聯網產業發展中的核心地位。

三、物聯網架構

物聯網經典架構主要由四層組成，自下而上分別為：感知層，傳送層，運營層和應用層。如果拿人來做比喻的話，感知層就如同皮膚和五官這些視覺、觸覺和嗅覺器官，主要用來識別物體，采集相關信息；經過感知層采集到的信息，途徑人體神經網絡（傳送層）迅速傳遞到大腦，經過人體腦部（運營層）的匯總分析，作出應對各種復雜的情況的具體反應（應用層）。

感知層：包括傳感器等數據采集設備以及相應的傳感器網絡。該層的主要任務是將現實社會的各種物理量通過諸多手段，實時并自動化的轉化為虛擬世界可以處理的數字化信

息。感知層是物聯網發展和應用的基礎，RFID技術、傳感和控制技術、短距離無線通信技術是感知層涉及的主要技術，其中又包括芯片研發、通信協議研究、RFID材料、智能節電供電等細分領域。

傳送層：該層的主要任務是將感知層采集到的信息，通過傳感器網、通信網、互聯網等各種網絡進行匯總傳輸，從而將大范圍內的信息加以整合，以備處理。該層設計的典型技術如Ad-Hoc(無線自組網)、Wi-Fi、GSM、TCP/IP技術等。

運營層：該層的主要任務是將經過傳輸層整合匯總的信息進行分析和處理，并在必要時，將各種信息按照應用途徑進行分類管理，形成新的信息基礎架構，為各種應用提供信息支撐平臺。該層涉及的典型技術如GIS(地理信息系統)、ERP(企業資源計劃),此外，還涉及到API接口，專家系統等應用模塊。

應用層：利用分析處理的感知數據，為用戶提供豐富的特定服務。物聯網的應用可以分為監控型(物流監控、污染監控等)、查詢型(智能檢索、遠程抄表等),控制型(智能交通、智能家居、路燈監控等)、掃描型(手機錢包、高速公路不停車收費)等。應用層是物聯網研究和發展的目的。

四、物聯網實現關鍵技術

要實現上述的物聯網架構，單一的技術是難以勝任的。物聯網是一系列技術以及管理有機結合的產物。下面，簡要介紹支撐物聯網實現的幾項關鍵技術。

（一）、RFID技術

無線射頻識別技術（Radio Frequency Idenfication，RFID）是一種非接觸的自動識別技術，其基本原理是利用射頻信號和空間耦合（電感或電磁耦合）或雷達反射的傳輸特性，實現對被識別物體的自動識別。

RFID系統至少包含電子標簽和閱讀器兩部分。RFID閱讀器（讀寫器）通過天線與RFID電子標簽進行無線通信，可以實現對標簽識別碼和內存數據的讀出或寫入操作。典型的閱讀器包含有高頻模塊(發送器和接收器)、控制單元以及閱讀器天線。

射頻識別系統的基本模型如下圖所示。其中，電子標簽又稱為射頻標簽、應答器、數據載體；閱讀器又稱為讀出裝置，掃描器、通訊器、讀寫器(取決于電子標 簽是否可以無線改寫數據)。電子標簽與閱讀器之間通過耦合元件實現射頻信號的空間(無接觸)耦合、在耦合通道內，根據時序關系，實現能量的傳遞、數據的交換。

電感耦合模型的讀寫器

電磁反向散射耦合型的RFID讀寫器

發生在閱讀器和電子標簽之間的射頻信號的耦合類型有兩種。

(1)電感耦合。變壓器模型，通過空間高頻交變磁場實現耦合，依據的是電磁感應定 律，如右圖所示。

(2)電磁反向散射耦合：雷達原理模型，發射出去的電磁波，碰到目標后反射，同時攜帶回目標信息，依據的是電磁波的空間傳播規律。

電感耦合方式一般適合于中、低頻工作的近距離射頻識別系統。典型的工作頻率有：125kHz、225kHz和13．56MHz。識別作用距離小于1m，典型作用距離為10～20cra。

電磁反向散射耦合方式一般適合于高頻、微波工作的遠距離射頻識別系統。典型的工作頻率有：433MHz，915MHz，2．45GHz，5．8GHz。識別作用距離大于1m，典型作用距離為3—l0m。

（二）、傳感技術

傳感技術同計算機技術與通信技術一起被稱為信息技術的三大支柱，它是現代科學技術發展的基礎條件，遵循信息論和系統論原理。從仿生學觀點，如果把計算機看成處理和識別信息的“大腦”，把通信系統看成傳遞信息的“神經系統”的話，那么傳感器就是“感覺器官”。傳感技術是關于從自然信源獲取信息，并對之進行處理（變換）和識別的一門多學科交叉的現代科學與工程技術，包括傳感器設計、信息處理、信息識別、遙感觀測等。

網絡節點作為無線傳感網的主要組成，首先是一個傳感器，主要實現物聯網中物物、物人之間信息交換的必要部分。目前無線傳感網更加關注各種信息的采集和處理，利用壓縮、識別、融合和重建的方法處理采集的信息，以滿足網絡多元化的應用需求。

（三）、EPC系統

1999年美國Auto-ID Center 將RFID技術與Internet結合,提出了EPC(Electronic Product Code)概念。產品電子代碼是物聯網的主要支撐，它的載體是RFID電子標簽，傳遞介質是互聯網。電子標簽、產品電子碼、互聯網構成了物聯網的基本構想。RFID中存儲的EPC,通過傳感器網絡識別并自動采集到中央處理系統，利用開發的計算機網絡進行信息交換、處理與共享，實現物品的透明化管理。

EPC系統充分利用了RFID和網絡技術的優點，很好的解決了產品的唯一標示、同時識別多個物品和“非可視化識別”問題，其最終目標是為全球的每一個物體建立全球的、開

放的標示標準。該系統由全球電子代碼體系、RFID系統以及信息網絡系統3部分組成，主要包括EPC編碼標準，EPC電子標簽，射頻識別器，神經網絡軟件，對象名解析服務以及實體標記語言6方面。

（四）、地理信息系統(GIS)地理信息系統(GEO-information system),是一種特定的十分重要的空間信息系統，它是在計算機軟硬件支持下，對整個或局部空間中的有關地理信息分布的數據進行采集、存儲、管理、運算、分析、顯示和描述的技術系統。

GIS所處理和管理的對象是多種地理空間實體數據及其相互關系，包括空間定位數據、圖形數據、遙感數據、屬性數據等，用于分析和處理一定地理區域內分布的現象和過程，解決復雜的規劃、決策和管理問題。

典型的GIS系統結構如下：

物理網技術是構建“智慧地球”、“智慧城市”、“智慧物流”、“智慧能源”、“智慧電力”等基礎，其技術的發揮，必須將每個傳感器和動態信息進行空間定位，擺脫單點應用的限制。而地理信息系統正好為物聯網技術的發展提供了所需的空間基礎，還可以進行空間處理、空間分析、建模等功能，并且有利于跨行業、跨地區的數據共享及相互操作，是物聯網發展的強勁動力和重要支撐。

（五）、智能技術

智能技術是為了有效的達到某種預期的目的，利用知識所采用的各種方法和手段，它是一些列技術的統稱和綜合應用。目前較為成熟的智能技術主要有：機器學習、數據挖掘、語言網格、知識網格、自主計算、神經計算、內容計算和專家系統等。智能技術的發展很大程度上促進了人們所處的物質世界的數字化、網絡化和智能化。

物聯網的重要價值之一在于它試圖將世界中的物體以傳感和智能的方式關聯起來，因而智能技術也是物聯網成功實現的關鍵技術之一。通過將智能系統植入物體，如嵌入式芯片等，使物體能夠主動或被動的與用戶進行溝通和交流，從而具備一定的智能性。

五、物聯網技術的應用

物聯網應用領域非常廣泛，大到國際性軍事反恐、區域性的城市交通，小到家庭、個人。當物聯網與互聯網、移動通訊網相聯時，可隨時隨地全方位“感知”對方，人們的生活方式將從“感覺”過渡到“感知”階段，并進一步過渡到“控制”階段，應用前景十分廣泛，正如IBM所描述的“智慧地球”理念一樣：

“我們把智慧系統嵌入系統和流程當中，使服務的交付、產品開發、制造、采購和銷售得以實現，使從人、資金到石油、水資源乃至電子的運動方式都更加智慧，使億萬人生活和工作方式都變得更加智慧。”

物聯網把新一代IT技術充分運用在各行各業之中，具體的說，就是把感應器嵌入和裝備到電網、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統、大壩、油氣管道等各種設備中，然后將物聯網與互聯網整合起來，實現信息的共享，是物體達到智慧狀態，并且使人類能夠隨時捕捉物體的動態信息，從而提高資源利用率、生產力水平，改善人與自然之間的關系。

（一）、車輛定位與監控

該類應用是將GIS系統與物聯網技術充分結合，從而實現車輛的準確定位以及跟蹤其實時的運轉情況，如機器部件是否正常運轉，汽車油耗程度等等。該類應用典型的系統拓撲結構如下：

系統描述：

? 油箱傳感器安裝在油箱內部采集油箱液位數據； ? 采集和傳輸設備安裝在駕駛室內； ? 中國移動GPRS覆蓋整個中國地區；

? 油量監控應用系統PC服務器部署在運營商IDC機房；

? 企業辦公網絡可以通過internet,通過瀏覽器訪問油量監控系統web獲得服務； ? 管理人員手機訪問GPRS服務，無線訪問油量監系統Wap服務。

（二）、無線醫療

很難想象病人無需住在擁擠的病房就能享受到同等醫療服務，然而隨著物聯網技術的 快速發展，它正逐漸成為現實。通過將相應的無線監測設備與人體綁定，或者人體直接帶上無線設備，或者將其植入人體的某個器官，遠程的醫療服務中心就能夠隨時捕捉到人體的生理和病例變化，既能夠提高疾病的預防能力，同時還能及時追蹤疾病的監控和治療情況，得到病人的病人的及時反饋，而且大大節省了病人的看病時間和成本，醫院的病房安排。

戴著“多功能手表”

（三）、智能電網

優化電力工業的結構和布局，減輕電力發展對資源和環境的依賴，是我國電力工業當前和今后一個時期必須給與高度重視的一個重要問題。物理網技術的成熟為解決這一難題提供了可行的解決方案。在當期整個電力系統的生產、儲存、配送、輸送和消費的各個環節，存在著生產效率低下、傳輸浪費嚴重、配送安排不合理以及消費不能及時反饋的諸多問題。智能電網則通過終端遙感器在客戶之間、客戶和電網公司之間形成及時鏈接的網絡互動，實現數據的實時、高效、雙向的效果，從而提高電網的綜合效率。在智能電網的指導下，電力資源將在充分滿足用戶需求的情況下，實現合理的生產、科學合理的配送計劃、以最低的成本進行電力傳輸；而不再是由供向需的單方向流動。

（四）、智能物流

物聯網最重要的應用是現代物流領域，該領域明確提出要把物聯網最為發展的重點。目前我國物流領域成本偏高，占總成本的18%-20%。物聯網在物流管理中的應用目標是通過物聯網的建設，形成集成化的信息平臺，實現物流系統的現代化。具體來說，可利用物聯網相關技術對包裹進行統一編碼，嵌入EPC標簽，這樣在物流途中就可以實施監控，有利于及時發現物品運輸過程中出現的問題；另外，通過RFID技術讀取EPC編碼，并將其傳輸到數據處理中心，可供企業和消費者實時查詢，切實增強用戶滿意度，有效提高物流服務質量。

（五）、農業生產

物聯網在農業生產上的應用同樣廣泛，主要體現在遠程控制和實時采集方面。智能農業可以通過無線信號收發模塊傳輸數據，實時監控大棚的溫濕度、光照、土壤酸堿性、CO2濃度等影響農作物生長的重要因子，并隨時進行科學處理，從而確保農產品的正常生長，提高農作物產量和質量。另外，在農作物的銷售環節，可以運用成熟的物聯網技術在農產品基地與消費者之間搭建網絡消費平臺，這樣可以讓消費者了解農作物的生長過程，從而在最為需要的時候購買到最為舒心的產品。

六、結語

繼計算機、互聯網兩次浪潮之后，物聯網技術定義應用和普及必將帶來新一輪信息產業浪潮。事實證明，這一趨勢已經不可阻擋。它不僅會帶來產業的變革，還會對管理模式、人們的生活方式產生深遠影響。隨著物聯化與智能化技術的不斷提高，智慧將充斥在地球的每一個角落，我們將享受到最新的科技文明成果，并依靠這一成果科學合理的規劃、指導工業生產、農業安排、醫療衛生、城市交通、能源開發、自然保護等等，我們期待這一天的早日到來，并為之而不懈努力。

參考文獻：

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曼 王讓會，《物聯網技術與應用》，《物聯網與地理信息系統》，2010。[2] 甘志祥，《物聯網的起源和發展背景的研究》，《現代經濟信息》，2009。[3] 百度百科，www.tmdps.cn。[4] 《物聯網周刊》，2010年03月

第三篇：物聯網技術實際應用

物聯網技術實際應用

其定義是：通過射頻識別（RFID）、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協議，把任何物品與互聯網相連接，進行信息交換和通信，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡概念。簡單一句話就是：把所有物品通過信息傳感設備與互聯網連接起來，以實現智能化識別和管理。

物聯網的應用其實不僅僅是一個概念而已，它已經在很多領域有運用。

應用領域：

?智能家居：智能家居是利用先進的計算機技術，物聯網技術，通訊技術，將與家具生活的各種子系統有機的結合起來，通過統籌管理，讓家具生活更舒適，方便，有效，與安全。智能家居通過物聯網技術將家中的各種設備（如音視頻設備、照明系統、窗簾控制、空調控制、安防系統、數字影院系統、網絡家電以及三表抄送等）連接到一起，提供家電控制、照明控制、窗簾控制、電話遠程控制、室內外遙控、防盜報警、環境監測、暖通控制、紅外轉發以及可編程定時控制等多種功能和手段。與普通家居相比，智能家居不僅具有傳統的居住功能，兼備建筑、網絡通信、信息家電、設備自動化，集系統、結構、服務、管理為一體的高效、舒適、安全、便利、環保的居住環境，提供全方位的信息交互功能。幫助家庭與外部保持信息交流暢通，優化人們的生活方式，幫助人們有效安排時間，增強家居生活的安全性，甚至為各種能源費用節約資金。

?智能電網：智能電網是在傳統電網的基礎上構建起來的集傳感、通信、計算、決策與控制為一體的綜合數物復合系統，通過獲取電網各層節點資源和設備的運行狀態，進行分層次的控制管理和電力調配，實現能量流、信息流和業務流的高度一體化，提高電力系統運行穩定性，以達到最大限度地提高設備效利用率，提高安全可靠性，節能減排，提高用戶供電質量，提高可再生能源的利用效率。智能電網由很多部分組成，可分為：智能變電站，智能配電網，智能電能表，智能交互終端，智能調度，智能家電，智能用電樓宇，智能城市用電網，智能發電系統，新型儲能系統。

?智能工業：智能工業是物理設備、電腦網絡、人腦智慧相互融合、三位一體的新型工業體系。是將具有環境感知能力的各類終端、基于泛在技術的計算模式、移動通信等不斷融入到工業生產的各個環節，大幅提高制造效率，改善產品質量，降低產品成本和資源消耗，將傳統工業提升到智能化的新階段。智能工業主要應用在：生產過程控制、生產環境監測、制造供應鏈跟蹤、產品全生命周期監測，以促進安全生產和節能減排。

物聯網的應用絕不局限在上面三個方面，隨著物聯網技術的發展，現在很多領域都引入了物聯網技術，物聯網是繼計算機、互聯網之后世界信息產業發展的第三次浪潮。物聯網是互聯網的應用拓展，與其說物聯網是網絡，不如說物聯網是業務和應用，它已經融入了我們的生活。

第四篇：物聯網技術在軍事領域的應用

物聯網技術在軍事領域的應用

摘要

無線傳感器網絡可以協助實現有效的戰場態勢感知，滿足作戰力量“知己知彼”的要求。典型設想是用飛行器將大量微傳感器結點散布在戰場的廣闊地域。關鍵詞：物聯網 軍事

前言：信息技術正推動著一場新的軍事變革。信息化戰爭要求作戰系統“看得明、反應快、打得準”，誰在信息的獲取、傳輸、處理上占據優勢(取得制信息權)，誰就能掌握戰爭的主動權。無線傳感器網絡以其獨特的優勢，能在多種場合滿足軍事信息獲取的實時性、準確性、全面性等需求。

無線傳感器網絡可以協助實現有效的戰場態勢感知，滿足作戰力量“知己知彼”的要求。典型設想是用飛行器將大量微傳感器結點散布在戰場的廣闊地域，這些結點自組成網，將戰場信息邊收集、邊傳輸、邊融合，為各參戰單位提供“各取所需”的情報服務。

根據白宮的信息技術專家介紹，計算機、通信及小型化技術進步正引導美軍進入一個新時代，在防御技術上產生“革命性”效果。隸屬于總統辦公廳的國家信息技術研究與發展綜合辦公室主任大衛?納爾遜說，無線傳感器網絡技術，預示著為戰場上帶來新的電子眼和電子耳，“能夠在未來幾十年內變革戰場環境”。

由于無線傳感器網絡具有密集型、隨機分布的特點，使其非常適合應用于惡劣的戰場環境中，使其非常適合應用于惡劣的戰場環境中，包括偵察敵情、監控兵力、裝備和物資，判斷生物化學攻擊等多方面用途。友軍兵力、裝備、彈藥調配監視;戰區監控;敵方軍力的偵察;目標追蹤;戰爭損傷評估;核、生物和化學攻擊的探測與偵察等。

鑒于無線傳感器網絡在軍事應用的巨大作用，引起了世界許多國家的軍事部門、工業界和學術界的極大關注.美國自然科學基金委員會2003年制定了傳感器網絡研究計劃,投資34 000 000美元,支持相關基礎理論的研究.美國國防部和各軍事部門都對傳感器網絡給予了高度重視,在C4ISR的基礎上提出了C4KISR計劃,強調戰場情報的感知能力、信息的綜合

能力和信息的利用能力,把傳感器網絡作為一個重要研究領域,設立了一系列的軍事傳感器網絡研究項目.美國英特爾公司、美國微軟公司等信息工業界巨頭也開始了傳感器網絡方面的工作,紛紛設立或啟動相應的行動計劃.日本、英國、意大利、巴西等國家也對傳感器網絡表現出了極大的興趣,紛紛展開了該領域的研究工作。

無線傳感器網絡的典型應用模式可分為兩類，一類是傳感器結點監測環境狀態的變化或事件的發生，將發生的事件或變化的狀態報告給管理中心;一類是由管理中心發布命令給某一區域的傳感器結點，傳感器結點執行命令并返回相應的監測數據。與之對應的，傳感器網絡中的通信模式也主要有兩種，一是傳感器將采集到的數據傳輸到管理中心，稱為多到一通信模式;一是管理中心向區域內的傳感器結點發布命令，稱為一到多通信模式。前一種通信模式的數據量大，后一種則相對較小。

在這里收集了一些目前西方國家(主要是美國)在無線傳感器網絡軍事應用方面的主要研究：

1)智能微塵(smart dust)智能微塵(smart dust)是一個具有電腦功能的超微型傳感器，它由微處理器、無線電收發裝置和使它們能夠組成一個無線網絡的軟件共同組成。將一些微塵散放在一定范圍內，它們就能夠相互定位，收集數據并向基站傳遞信息。近幾年，由于硅片技術和生產工藝的突飛猛進，集成有傳感器、計算電路、雙向無線通信模塊和供電模塊的微塵器件的體積已經縮小到了沙粒般大小，但它卻包含了從信息收集、信息處理到信息發送所必需的全部部件。未來的智能微塵甚至可以懸浮在空中幾個小時，搜集、處理、發射信息，它能夠僅依靠微型電池工作多年。智能微塵的遠程傳感器芯片能夠跟蹤敵人的軍事行動，可以把大量智能微塵裝在宣傳品、子彈或炮彈中，在目標地點撒落下去，形成嚴密的監視網絡，敵國的軍事力量和人員、物資的流動自然一清二楚。

2)目標定位網絡嵌入式系統技術

目標定位網絡嵌入式系 統技術(Network Embed System Technology)是戰場應用實驗是美國國防高級研究計劃局主導的一個項目，它將實現系統和信息處理融合。項目的定量目

標是建立包括10 ~100萬個計算節點的可靠、實時、分布式應用網絡。這些節點包括連接傳感器和作動器的物理和信息系統部件。基礎嵌入式系統技術節點采用現場可編程門陣列(FPGA)模式。該項目應用了大量的微型傳感器、微電子、先進傳感器融合算法、自定位技術和信息技術方面的成果。項目的長期目標是實現傳感器信息的網絡中心分布和融合，顯著提高作戰態勢感知能力。2003年該項目成功驗證了能夠準確定位敵方狙擊手的傳感器網絡技術，它采用多個廉價音頻傳感協同定位敵方射手并標識在所有參戰人員的個人計算機中，三維空間的定位精度可達到1.5米，定位延遲達到2秒，甚至能顯示出敵方射手采用跪姿和站姿射擊的差異。

防核生化襲擊 美國Cyrano Sciences公司已將化學劑檢測和數據解釋組合到一種專有的芯片技術中，稱為Cyrano NoseChip。基于這一技術可創建一個低成本的化學傳感器系統，捕獲和解釋數據，并提供實時告警，以應付恐怖分子使用化學武器進行的攻擊。該系統在前端使用一個C320手持傳感器負責收集有關化學劑的數據，該傳感建有與后方筆記本電腦的無線連接，電腦上運行著遠程監控和服務器程序。該系統使用IBM公司的無線通信設備WebSphere MQ Everyplace傳輸數據，這個手持設備還可以小型化為微小結點，部署到監測環境中去，形成自主工作的無線傳感器網絡。

3)靈巧傳感器網絡

“靈 巧傳感器網絡”(SSW:Smart Sensor Web)是美國陸軍提出的針對網絡中心戰的需求所開發的新型傳感器網絡。其基本思想是在戰場上布設大量的傳感器以收集和中繼信息，并對相關原始數據進行過濾，然后再把那些重要的信息傳送到各數據融合中心，從而將大量的信息集成為一幅戰場全景圖，當參戰人員需要時可分發給他們，使其對戰場態勢的感知能力大大提高。SSW系統作為一個軍事戰術工具可向戰場指揮員提供一個從大型傳感器矩陣中得來的動態更新數據庫，并及時向相關作戰人員提供實時或近實時的戰場信息，包括通過有人和無人駕駛的地面車輛、無人駕駛飛機、空中、海上及衛星中得到的高分辨率數字地圖、三維地形特征、多重頻譜圖形等信息。系統軟件將采用預先制定的標準來解讀傳感器的內容，將它們與諸如公路、建筑、天氣、單元位置等前后相關信息，以及由其他傳感器輸入的信息相互關聯，從而為交戰網絡提供諸如開火、裝甲車的行動以及爆炸等觸發傳感器的真實事件的實時信息。SSW系統是關于傳感器基于網絡平臺的集成，這種集成是通過主體交互作用來實現的。例如，一個被觸發的傳感器主體可能會要求在其范圍內激活其他傳感器，達到對前后相關信息的澄清和確認，該要求信息同來自氣候或武器層的SSW中的信息相結合，就生成一幅有關作戰環境的全景圖。

4)無人值守地面傳感器群

美國陸軍近期確立了“無人值守地面傳感器群”項目,其主要目標是使基層部隊指揮員具有在他們所希望部署傳感器的任何地方靈活地部署傳感器的能力.該項目是支持陸軍“更廣闊視野”的3個項目之一。

5)戰場環境偵察與監視系統

美國陸軍最近確立了“戰場環境偵察與監視系統”項目.該系統是一個智能化傳感器網絡,可以更為詳盡、準確地探測到精確信息,如一些特殊地形地域的特種信息(登陸作戰中敵方岸灘的翔實地理特征信息,叢林地帶的地面堅硬度、干濕度)等,為更準確地制定戰斗行動方案提供情報依據.它通過“數字化路標”作為傳輸工具,為各作戰平臺與單位提供“各取所需”的情報服務,使情報偵察與獲取能力產生質的飛躍.該系統組由撒布型微傳感器網絡系統、機載和車載型偵察與探測設備等構成。

6)傳感器組網系統

美國海軍最近也確立了“傳感器組網系統”研究項目.傳感器組網系統的核心是一套實時數據庫管理系統.該系統可以利用現有的通信機制對從戰術級到戰略級的傳感器信息進行管理,而管理工作只需通過一臺專用的商用便攜機即可,不需要其他專用設備.該系統以現有的帶寬進行通信,并可協調來自地面和空中監視傳感器以及太空監視設備的信息.該系統可以部署到各級指揮單位。

7)防生化網絡

2002年5 月,美國Sandia國家實驗室與美國能源部合作,共同研究能夠盡早發現以地鐵、車站等場所為目標的生化武器襲擊,并及時采取防范對策的系統.該研究屬于美國能源部恐怖對策項目的重要一環.該系統融檢測有毒氣體的化學傳感器和網絡技術于一體.安裝在車站的傳感器一旦檢測到某種有害物質,就會自動向管理中心通報,自動進行引導旅客避難的廣播,并封鎖有關入口等.該系統除了能夠在專用管理中心進行監視之外,還可以通過www.tmdps.cn Hail)、“一次性系索浮標”和“先進聲通信系統”。

對現役裝備來說，“海洋網”是一種可自由部署的水下網絡系統。它可以提供水下指揮、控制、通信和導航，采用“遠程聲吶調制解調器”，能夠利用固定或移動的水下節點通過聲傳播來實現通信。

通信的速度和深度對于潛艇的發展來說至關重要，特別是改善了潛艇只能在海洋表面或潛望鏡深度以內才可以通過衛星的無線電頻率通信的問題。

第五篇：物聯網技術及應用總結

第一章 物聯網概述

? 物聯網是一個信息承載體，讓物理對象實現互聯互通網絡。

? 物聯網是一個基于互聯網、傳統電信網等信息承載體，讓所有能夠被獨立尋址的普通物理對象實現互聯互通的網絡。

? 它具有普通對象設備話、自治終端互聯化和普適服務智能化三個重要特征。? 物聯網分四層：感知識別層、網絡構建層、管理服務層、綜合應用層。

感知識別層 RFID、傳感器等智能電子產品。

網絡構建層：無線城域網 WIMAX，無線局域網WI-FI，無線個域網藍牙 Zig bee，無線廣域網 移動通信及其技術，互聯網 ? 主要特點：

網絡終端層面 聯網終端規模化、感知識別普適化 通信層面

異構設備互聯化 數據層面

管理處理智能化 應用層面

應用服務鏈條化 第二章 自動識別技術與RFID ? 自動識別技術：光符號識別技術

語音識別技術：語音撥號、語音導航、室內設備控制等。生物計量識別技術：虹膜、指紋識別技術

IC卡技術：集成電路卡，通過嵌入卡中的電擦除式可編程只

讀存儲器（EEPROM）集成電路芯片來存儲信息。

按是否有微處理器：存儲卡、CPU卡

按與讀卡器通信方式：接觸式、非接觸式IC卡 存儲容量大、安全保密好、CPU卡數據處理能力

條形碼技術：掃描和譯碼

信息密度低、容量小

二維碼技術：閱讀器（掃描裝置和譯碼裝置）

存儲量大、抗損性強、安全性高、可傳真影印、印刷多樣性、抗干擾能力強

? 射頻識別技術：利用射頻信號通過空間耦合（交變磁場或電磁場）實現無接觸信息傳遞并通過傳遞信息達到識別的目的。

應用：工業自動化、商業自動化、交通運輸控制管理、高速 公路自動收費、物品管理、門禁系統 五個組件構成：閱讀器（傳送器、接收器、微處理器）、天

線、標簽

標簽的數據存儲方式主要采用EEPROM 標簽分類：被動式、主動式、半主動式 頻率：低頻LF 30-300k高頻HF 3-30mhz 超高頻 UHF300mhz-3ghz 應用：門禁、公交卡、郵包跟蹤、道路收費、跑步計時、商品防偽 第三章

? 傳感器：能夠被測量并按照一定規律轉換成可用輸出信號的器件或裝置 ? 傳感器組成：敏感元件、轉換元件、基本電路

? 傳感器分類：熱敏、光敏、氣敏、力敏、磁敏、濕敏、聲敏等 ? 傳感器設計需求：低成本與微型、低功耗、靈活性與擴展性、魯棒性 ? 傳感器應用：小區安防、夜間作戰、紅外溫度計、酒精檢測、空調、洗衣機、手機、汽車、家居

? ETX 無線傳感網中路徑選擇指標（選擇最小代價的路徑）? CTP 數據收集協議 ? Drip 數據分發協議

? 無線傳感網應用：救援、軍事、環境監測 第四章

? 定位系統是感知識別層

? 位置信息三大要素：時間、空間、人物

所在地理位置時間、所在地理位置、所在地理位置對象 ? GPS系統三大組成部分：宇宙部分（24顆工作衛星）

地面監控部分

用戶設備部分（三點定位）

定位原理：三點定位

典型應用：空間位置服務（汽車防盜緊急救生定位、交通導彈導航）

時間服務（CDMA通信系統、電力系統）優點：精度高、全球覆蓋

缺點：定位速度、啟動慢，室內效果差、需GPS接收機 ? 蜂窩基站定位（移動通信）

定位方法：（單基站）COO 優點：簡單快速、適用緊急情況 缺點：不精確

（多基站）TOA、TDOA需三個基站（AOA需兩個基站）優點：不需接收機、啟動快、室內可接受 缺點：精度低、造價高 ? 無線室內環境定位

多徑效應、阻礙作用（波長長，傳播距離長，穿透力弱）

RSS技術 利用信號強度，利用已有無線設備（藍牙、WIFI）

? WI-FI基站定位

無線AP定位

AP三參數：MAC地址、SSID名稱、RSSI信號強度 ? 定位技術

基于距離TOA

需參考點和測量目標時鐘同步

基于距離差TDOA 參考點和目標不用同步，參考點之間需時鐘同步

基于信號強度RSS ? 新型定位技術：網絡定位（適用于無線傳感網、自組織網絡）

通過少量位置已知節點定位出全網絡節點 挑戰：保證信息精度又保護個人隱私

大規模應用（龐大的數量增長、為RFID所用）

第五章

? 1G 模擬通信

AMPS系統

2G 數字通信

CDMA、GSM系統

3G IMT-2000系統（W_CDMA、CDMA2000、TD-SCDMA）4G LTE 5G 超低時延、低成本、低功耗、超可靠、全球覆蓋 第六章

? 無線網絡的基本組成：無線網絡用戶

無線連接 基站

? 無線網絡分為四類：

無線廣域網 覆蓋整個城市甚至國家

1.通過多個地面相鄰基站接力傳播 2.通過通信衛星系統傳播 1G模擬信號

2G數字信號 GSM（全球移動通信系統）、CDMA（碼分多址）

帶寬10Kbps 3G CDMA2000、TD-SCDMA 帶寬2Mbps 無線城域網 覆蓋整個城市 WIMAX

帶寬75Mbps 無線局域網 WI-FI 無線個域網 藍牙 30m 1Mbps

紅外線 1m 100Kbps ? 無線寬帶網絡 帶寬超過1.54Mbps（WIMAX、WI-FI、3G）? 無線連接特點：

1.信號強度衰減 2.非視線傳播 3.同頻信號干擾 4.多徑傳播干擾 5.隱藏終端問題 ? WI-FI的IE802.11協議

最大帶寬 100Mbps（600Mbps）

架構 1.基站模式

基本服務組：一個基站和多個無線網絡用戶組成

被動掃描 接入點周期性廣播識別幀 用戶收集幀并發送請

求建立連接

主動掃面 無線網絡用戶主動廣播探測幀

2.自組織網絡 沒有基站

無線設備相對集中且有限WI-FI接入點無法覆蓋

介質訪問控制協議CSMA（用戶先監聽信道，占用則不發送數據）

CSMA／CA 沖突避免（802.11使用）即使信道為空，也為

避免沖突等待一小段時間再發送數據

CSMA／CD 沖突檢測（以太網使用）

使用CA原因：1.CD需全雙工，硬件代價高

2.無線信號衰減 隱藏終端使信號難以檢測

隱藏終端問題解決：RTS、CTS預留信道（CA向接入點發送RTS，接入點廣播CTS，RTS發送者發送數據）

? WIMAX的IEEE802.16協議

架構 基站模式 介質訪問控制

全雙工信道傳輸、可擴展性、QoS（時分多址轉換）

第七章

? 物聯網對海量信息存儲的需求

? 大數據：數量大、種類多、速度快、價值高 ? 網絡存儲體系：DAS直接附加存儲

將存儲設備和主機通過纜線直接與服務器或工作站相連

優點 好管理、成本低、結構簡單

缺點 信息孤島，對存儲資源利用低、資源共享能力缺失

NAS網絡附加存儲

計算機連接到一個僅為其他設備提供基于文件級數據存

儲服務的網絡

優點 網絡的存儲實體實現文件級別共享、性能增強但依

賴于網絡流量 SAN存儲區域網路

通過網絡方式連接存儲設備和應用服務器的存儲架構

優點 支持服務器從SAN啟動、存儲共享、存儲管理簡

化、提高存儲空間利用率

? 數據中心：計算機系統及其配套設備、數據通信連接、環境控制設備、監控

設備、安全裝置

Google數據中心

軟件技術 GFS、MapReduce（針對超大規模數據集的編

程模型和系統）、Big Table（分布式存儲系統）降低數據中心成本：服務器成本（及時應對需求的動態變化）、網絡設備成 本、能源成本（減少能耗）云計算

? 云計算對服務器要求：穩定性、可用性、安全性

對操作系統要求：Linnux ? 虛擬化方式

應用層虛擬化（效率低）、內核層虛擬化（方便學習擴展，效

率較高）、半虛擬化（最高效）、硬件輔助虛擬化、沙盒（消耗

資源少，安全性高）、Docker 第十一章

? RFID安全隱患：竊聽、中間人攻擊、欺騙重放克隆、拒絕服務攻擊、物理破

解、篡改信息、病毒

RFID隱私問題：信息泄漏、跟蹤

保護機制：早期物理安全機制、基于密碼學的安全機制（哈希鎖、樹形協議）