农业物联网发展趋势(推荐8篇)
物联网,是指物物相连的互联网。行业内对物联网的定义是,通过射频识别(RFID)、红外传感、全球定位系统、激光扫描等信息传感设备,按照约定的协议,把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理等。物联网包含两个层次的含义:其一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网概念的基础上的延伸和扩展的网络;其二,其用户端延伸和扩展到任何物品与物品之间,进行信息交换和通信。
物联网正在逐渐的进入到大众的生活当中,在生活中也随处可见,智能蓝牙手环、家里的智能门锁、智能窗帘等这些都是物联网应用。但这些只是物联网中的冰山一角以后我们的城市,工作环境、生活环境几乎人类可以涉及到的地方都将应用到物联网,所以说物联网是以后发展的趋势,同时物联网即将促使人类进入下一个智能时代。
中国物联网市场现状分析
中国物联网正经历从硬件、传感等基础设备向软件平台和垂直行业应用升级,迈入发展第二阶段,万物互联的产业生态才刚起步。预计2020年全球将有500亿连接,是当前连接数的6-7倍,我国物联网市场规模将超过2万亿元,是当前电信运营规模的2倍。驱动物联网生态发展的因素逐渐成熟,硬件成本下降、云计算与大数据与行业结合、5G和NB-IOT等技术推进。生态所处阶段,正值爆发前夜。
随着高速宽带网络的普及,和大数据、云计算的发展,以及物联网平台型企业的成长和行业标准的推进,对物联网行业的需求也随之升级,从基础的物品识别、网络信息传输,开始向平台管理、数据分析等更高层次的需求升级,如此一来,物联网的云、管、端的信息闭环将会打通。
而中国利用得天独厚的工业优势和互联网+的战略概念,很快实现国内云计算机服务器的部署,平均增速达到70%以上,加速了传统的电子企业的转型,进行跨界融合。紧随着物联网的发展中心向中国倾斜,周边的相关服务产业也发生了相关的变化,如智能家居、智慧医疗、智慧城市、智能物流、智能可穿戴设备都是国内市场重要的部署方向,这也是中国企业发展壮大物联网的新机遇。中国作为经济体量最大的发展中国家,物联网的渗透率不足5%。未来10年,全球物联网产值将达到8万亿美元。此外,物联网将朝着多元化方向发展,硬件未来将不再是获利的主要来源。到2020年,来自应用和服务的产值将占物联网总产值的70%,远超半导体、通讯技术和云端平台的产值;预计到时全球会有240亿台物联网设备联网,而思科、华为、爱立信则估计2020年物联网连接数量在500亿至1000亿个之间,远超现在70多亿部手机数量。其中,用于运动健身、休闲娱乐、医疗健康等的可穿戴设备会成为主要应用。
中国物联网在下列方向,具有无与伦比的发展优势
1、中国物联网所覆盖的行业人群广,从行业应用的智慧交通、智能物流、医疗、农业、能源领域,到私有的智能家居、个人、智能汽车等应用,无论从减少成本提高效率还是提高中国居民的生活质量,物联网无疑将在中国市场获得巨大的成功。
2、我国是世界制造业的中心,包括智能手机、笔记本电脑、工业汽车、家电等,可以说各种配套产业链最为齐全,再加上多年积累的制造研发经验,可将其提炼为数据模型后快速复制并与应用结合,从而可让我国制造业更加智能化和个性化。
3、中国有将近8亿的互联网用户量,移动网络覆盖率98%,截止目前为止4G用户数量超过2.5亿,为物联网的发展打下坚实基础,同时也能够随时随地联网。我国将充分利用这些优势,专注发展,就能创造出巨大的社会利益链,促使我国成为全球物联网大国。中国物联网行业区域结构预测
国内物联网产业已初步形成环渤海、长三角、珠三角,以及中西部地区等四大区域集聚发展的总体产业空间格局。其中,长三角地区产业规模位列四大区域的首位。未来中国物联网产业空间演变将呈现出三大趋势: a.产业发展“多点开花”,热点地区将不断涌现
b.产业分布“星火燎原”,二、三线城市纷纷投身物联网产业发展 c.产业演变“合纵连横”,区域分工将进一步显现 据预测未来60%的连接将通过广域低功耗蜂窝技术来实现,NB-IOT将重点瞄准这60%的市场。另外,30%市场需要中等保障,比如智能家居等,需要通过传感器、WiFi、低功耗蓝牙、Zigbee等技术实现,剩下还有10%的高保障业务,比如智能驾驶、智慧医疗、虚拟现实等,需要大容量、实时传输、智能处理等,还将依赖于5G/LTE等高速移动蜂窝技术
相比那些基础设施早已完备的老城市,基础设施欠缺的新兴城市也许更适合迎接物联网时代的到来。因为新兴城市中每一个新的组件在投入使用前都可以基于物联网来设计,无论是公共汽车、红绿灯、路灯、广告牌等等,直接嵌入总比后来新添要高效的多。南非初创公司WhereIsMyTransport正试图改变非洲的公共交通,它试图收集新兴城市一切正式或非正式的交通方式和路线,为用户提供到达某个目的地的最佳出行方案。
随着“物联网‘十二五’发展规划”、“中国制造2025”等政策的提出,物联网发展已经成为国家层面技术及产业创新的重点方向。本文根据2016年10月在深圳举行的“2016瑞萨电子全球开发者大会(DevCon)”上,中国半导体行业协会陈贤副理事长等人的演讲介绍了物联网发展的现状及趋势。
物联网是指通过RFID、红外感应器、GPS、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
物联网主要有两个特征,即规模性和实时性。一是规模性,只有具备了规模,才能使物品的智能发挥作用。二是实时性,通过嵌入或附着在物品上的感知器件或外部信息获取技术,每隔极短的时间都可以反映物品状态,包括静止或运动、安全或危险、良好或腐烂,都可以实时反映出来,如机场周界、文物监护、桥梁监控、环境监测、食品溯源等。物联网发展阶段及架构 按市场发展划分,物联网可以分为概念、研发、实验和应用四个阶段。按应用发展划分,物联网发展则可以划分为孤岛、封闭、有限物联和无限物联。
在孤岛阶段,物联网在某一行业或领域内部小范围应用,尚未形成行业统一标准与技术规范;在封闭阶段,在某一行业或领域内的物联网应用,已形成行业统一标准与技术规范;在有限物联阶段,跨有限几个行业或领域的物联网应用,采用跨行业的统一标准与技术规范;在无限物联阶段,囊括大部分行业或领域的物联网应用,采用统一的标准和技术规范。物联网在架构上分为三层,即感知层、传输层和应用层。
感知层是物联网体系对现实世界进行感知、识别和信息采集的基础性物理网络,主要功能是识别物体与采集信息,为后续信息处理和相应决策行为提供海量、精准的数据信息支撑。
传输层是物联网实现无缝连接、全方位覆盖的重要保障性网络集群,担负着将感知层识别与采集的数据信息高速率、低损耗、安全可靠地传送到应用层的艰巨使命,同时能够良好地抗击外部干扰和非法入侵。
应用层实现了物联网技术与应用的结合,最终形成涉及人们日常学习、工作和生活方方面面的物联网应用集合。发展物联网成为各国重要发展战略
全球物联网市场规模不断扩大,联网设备高速增长,预计到2018年,全球物联网市场规模超过千亿美元,联网设备年均复合增长率保持在31%以上(如图1和图2)。
随着物联网技术的不断发展和市场规模的不断扩大,其已经成为全球各国的技术及产业创新的重要战略。
美国提出“智慧地球”概念,引发全球物联网关注热潮,将物联网上升为国家创新战略的重点之一。先进的硬件设计制造技术,已经趋于完善的通信互联网络均为物联网的发展创造了良好的条件。目前,美国已经开始在工业、农业、军事、医疗、环境监测、建筑、空间和海洋探索等领域开展物联网应用积累。
欧盟委员会发布《物联网——欧洲行动计划》,提出了包括芯片、技术研发等在内的14项框架内容。欧盟在技术研发、指标制定、应用领域、管理监控、未来目标等方面陆续出台了较为全面的报告文件,建立了相对完善的物联网政策体系。尤其在智能交通应用方面,欧盟依托其车企的传统优势,通过联盟协作在车联网的研究应用中遥遥领先。
韩国十分重视物联网产业化发展,不断加大其在物联网核心技术以及微机电系统(MEMS)传感器芯片、宽带传感设备的研发。目前,韩国物联网产业主要集中在首尔、京畿道和大田地区,其中首尔集中了全国60%以上的物联网企业。韩国物联网的优势在于其消费类智能终端、RFID、NFC 产品与相应的技术解决方案。
我国就物联网发展也做出了多项国家政策及规划,推进物联网产业体系不断完善。《物联网“十二五”发展规划》、《关于推进物联网有序健康发展的指导意见》、《关于物联网发展的十个专项行动计划》,以及近期颁发的《中国制造2025》等多项政策不断出台,并指出“掌握物联网关键核心技术,基本形成安全可控、具有国际竞争力的物联网产业体系,成为推动经济社会智能化和可持续发展的重要力量。”在物联网发展热潮以及相关政策的推动下,我国物联网产业将持续保持高速增长态势,虽然增长率近年略有下降,但仍保持在23%以上的增长速度(如图3),到2015年,我国物联网产业规模已经超过7500亿元(如图4)。预计未来几年,我国物联网产业将呈加速增长态势(如图5),预计到2020年,我国物联网产业规模超过15000亿元(如图6)。
物联网产业链发展现状
在感知层上,感知企业众多且较为分散,自主传感器核心技术不足,高端传感器芯片以进口为主,市场竞争较为激烈。主要应用有RFID标签和读写器、各类传感器、摄像头、二维码标签和识读器等。
感知层传感器的发展趋势 :
(1)微型化。信息时代信息量激增,要求传感器能捕捉处理海量的信息的能力日益加强。
(2)智能化。要求不但能够执行信息处理和信息存储,而且还能够进行逻辑思考和结论判断。
(3)多功能化。将多种敏感元件组装在材料或单独—块芯片上的。
(4)无线网络化。要求传感器能够通过各类集成化的微型传感器协作地实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息。从而真正实现“无处不在的计算”理念。
在传输层上,传输主要以移动通信网和局域网为网络载体,仍较少使用互联网。产业发展较为完备,企业以传统通信企业为主。传输层的主要设备有光纤光缆、光器件、光接入设备、光传输设备等光传输设备以及3G/4G/5G、NFC、ZigBee、蓝牙、Wifi/WAPI等通讯和网络设备。
传输层的主要作用是将感知层识别与采集的数据信息高速率、低损耗、安全可靠地传送到平台层。当前标准化程度较高,产业化能力较强、较成熟,参与厂商众多,成为产业中竞争较为激烈的领域。LPWA大规模部署后将促进物联网连接数迅猛增长,以NB-IoT为代表的技术解决了移动物联网普及障碍。未来5G将满足物联网高级应用多样化需求,实现终极万物互联。
应用层以软件和现代服务企业为主,基础软件技术主要掌握在跨国企业手中,传统IT企业逐渐介入物联网业务,随着各地物联网示范性应用陆续增多,企业数量将明显增加。
随着物联网技术的成熟和产业的发展,涉及的领域越来越广,目前主要集中在9个领域。
物联网应用覆盖范围遍布个人、家庭和企业,增长空间巨大。智能家居领域由于和日常生活高度融合而受到广泛关注,成为发展较快的应用领域。智能交通中以及智能医疗领域的需求空间广阔、产品附加值高。其中,车联网悄然成为物联网发展先锋。物联网应用的发展
我国目前在物联网应用中的工业、医疗、交通、金融以及安防等方面都得到了相应的发展。以智能交通为例,虽然智能交通产业在我国还处于起步阶段,但ITS作为新的经济增长点和交通系统建设的必然选择,已得到国家相关部门的高度重视。2015年,智能交通整体市场规模达到691.3亿元,同比增长30.5%。随着《关于进一步加快推进城市公共交通智能化应用示范工程建设有关工作的通知》的提出,2017年6月底前,将会完成37个示范城市的示范工程建设任务。极大地促进了智能交通的发展。
1 概述
1.1 基本含义
物联网是以互联网技术为基础,融合多种信息技术的新一代网络技术。英文名:Internet of Things(IOT),也称为Web of Things。物联网这个概念最早是由凯文·阿什顿(Kevin Ashton)于1999年在研究RFID技术时提出来的。物联网即在计算机互联网的基础上,通过利用信息传感设备,如传感器、GPS、RFID等各种设备装置与技术,来实现构造一个覆盖人与物的网络。简单来说,物联网就是在计算机互联网的条件下,实现“物与物相连”。
1.2 核心技术
如表1所示。
(1)传感器技术。传感器是指能感受规定的被测量,并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。传感器作为信息获取的重要手段,是信息技术的三大支柱之一。同时也是计算机应用的一项重要核心技术。
(2)RFID标签技术。RFID技术是物联网的发展的重要组成部分,是物联网发展的重要应用。RFID技术是物联网系统感知层的一种重要的信息采集技术。从专业角度来讲,RFID技术是一种非接触式的自动识别技术,它通过发送射频信号,自动地识别并获知其中信息,同时它的自动识别过程不需要人工干预。这在很大程度上,节省了人力。同时RFID技术可用于各种恶劣环境,可以识别高速运动物体,并可同时识别多个电子标签,操作快捷方便。
(3)嵌入式系统技术。嵌入式系统(Embedded system),是一种完全嵌入受控器件内部,为特定应用而设计,用来控制或者监视机器、装置、工厂等大规模设备的专用计算机系统。它的核心是由一个或几个预先编程好以用来执行少数几项任务的微处理器或者单片机组成。
1.3 物联网技术在现代农业上的应用
物联网智能农业一般应用是将大量的传感器节点构成监控网络,通过安装各种传感器来采集信息,以信息和软件为中心,从而大量使用各种自动化、智能化、远程控制的生产设备,将传统的农业生产模式转向智能化自动化的先进生产模式。
2 智能农业与传统农业
2.1 传统农业
传统农业是指在自然经济条件下,采用人力、畜力、手工工具、铁器等手工劳动方式,依靠世代相传的劳作经验,以自给自足的自然经济为主导的农业。泱泱华夏,五千年的历史文明,使我国的传统农业在漫长的历史发展过程中,不断积累生产经验,逐渐形成了一套完整的农耕体系,即现在所谓的传统农业。传统农业注重天人合一,尊重客观规律。遵循万物相生相克的原理,减少对作物的人为干预,利用农田的生态系统和生物的多样性来达到防止病虫灾害的目的。另一方面,传统农业善于精耕细作,小面积种植,集约利用土地,善于使用有机肥和轮耕,以此来提高单位面积产量,达到增产增收的目的。但随着时代的发展,科技的进步,传统农业越来越不适合当前农业的发展。传统农业精耕细作的耕作方式已不适合当前生产力的发展,取而代之的是集约化大规模经营农业。因此,物联网智能农业应运而生。伴随着物联网技术的发展,智能农业由之前的试验阶段到现在已经在慢慢地大规模普及。
2.2 物联网智能农业
物联网智能农业是通过将大量的传感器节点构成监控网络,通过安装温度、湿度、PH值、光、CO2等传感设备,检测环境中的与之相对应的相关数据,通过各种仪器仪表进行实时监控,再通过大数据平台进行分析,预测未来的作物生长情况,通过监控分析得知作物所需,再通过自动控制的相关设备参与到自动控制中,保证农作物有一个良好的、适宜的生长环境。然后远程控制技术的实现可以使技术人员可在办公室中通过手机等移动端,就能对多个大棚的环境进行监测控制,管理平台结构如表2所示。
采用无线网络来将传感设备检测测量作物生长的各种数据传到手机等终端中,然后再利用大数据这个平台,通过特定的算法,来预估作物未来一段时间的生长状况。这很大程度上,可以为作物的生长所需提供一个科学依据,帮助生产者及时发现问题,达到早发现早治疗的一个效果。进而达到增加产量、改善品质、调节生长周期、提高经济效益等各种目的。通过智能监控、自动控制等技术,将传统意义上的农业,转变种植、管理方式,使之向智能化、自动化方向发展,图1为物联网智能农业应用功能扇形结构。
2.3 传统农业与智能农业的对比
我国耕地面积只占世界耕地面积的7%,资源短缺,环境恶化与人口剧增的矛盾越来越突出。而传统农业技术落后,只能依靠人力、畜力以及简单的手工工具来进行农作物的种植生产。粗放的管理与滥用化肥农药导致产量效益低下。而物联网智能农业综合了传统农业的所有不足,利用高科技的手段进行综合管理,能够精确定位、定时、定量地对农副产品进行管理。
物联网智能农业采用物联网的核心技术手段,通过安装温度传感器、湿度传感器、PH值传感器、光传感器、CO2传感器等设备和安装大量网络节点构成监控网络,利用无线传感技术来实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的综合型网络管理系统。对农作物在温室内的温度、湿度信号以及光照、土壤环境状况、土壤含水量、co浓度等进行实时采集,然后利用传感设备收集起来,长时间收集后再结合利用大数据平台通过特定的算法对农作物的生长环境进行分析,预测未来一段时间内农作物的生长状况。然后物联网智能农业最大的一个特点是远程操作。操作者通过手机等移动端就能够进行实时监测、实时操作,这大大节省了人力,提高了经济效益,真正做到了“万亩良田只需一人打理”的状态。如图2所示。
3 物联网智能农业发展的优势、劣势
3.1 物联网智能农业发展的优势
3.1.1 国家政策的大力支持
我国是人口大国,对粮食的需求量要远超其他国家,这就决定了我国重视农业的发展。而传统农业的弊端也在逐渐暴露出来。它已经跟不上时代发展的潮流,跟不上当前的国际形势。所以国家对于物联网智能农业的发展变得越发重视起来。这很大程度上促进了物联网智能农业的发展。
3.1.2 现代农业发展的需要
物联网智能农业是现代农业发展的一个趋势和重要阶段。现代农业对于传统农业来说,是一个新的发展阶段和渐变过程。智能农业的普及已经是一个不可阻挡的趋势,它将是未来现代农业发展的重要组成部分。
3.2 物联网智能农业发展的劣势
3.2.1 建设成本过高
传感器技术、无线通信技术、RFID技术、嵌入式系统技术是物联网智能农业的核心技术。但就目前国内发展水平来说,这些技术的发展较国外发达国家来说,还相对比较落后,研发这些技术的经费投入也远远比不上发达国家。同时这些设备技术耗材比较昂贵,就目前国内的经济发展水平来说,还不能进行大规模建设。同时我国地形比较复杂,要想大规模普及,还要适应各种地形,而这又是一笔不小的开支。当前制约物联网智能农业发展的资金短缺首当其冲。
3.2.2 物联网智能农业处在初步启动的阶段
物联网最早是在1999年提出,经过这几年的科技的飞速发展,物联网产业的普及,才逐渐涉及到智能农业这一行业。再加上近几年天灾人祸,农业的发展相对缓慢。间接导致重农意识越来越薄弱。物联网智能农业行业面对这一现状,在国家政府的大力支持下,迅速发展起来。但是就目前来说,物联网智能农业才刚刚起步,很多地区的农民甚至不知道什么是物联网智能农业。物联网智能农业尚未普及开来。同时,它的运行机制也尚未形成,这就很大程度上制约了物联网智能农业的发展。
3.2.3 物联网技术难度大,缺乏专业人才
由于物联网技术是一门新兴的网络技术,它融合了多种其他学科,形成了一门技术含量较高的综合性网络技术,而这门难度相对较大的物联网技术又是网联网智能农业技术的核心。它主要包含了传感器技术、RFID标签技术、嵌入式系统技术这3门技术。学习难度系数相对较大。同时,物联网作为新兴的专业,它还并没有在全国真正普及开来,很多高校还没有开设这门专业课程。这就导致会这门专业技能的人才相对较少。这也就从另一个角度来说,大大阻碍了物联网智能农业的发展。
4 发展前景
从当今的科技社会来看,传统农业的生产模式已经远不能适应现代农业可持续发展的需要。若想得到高效益,达到粮食高产,就必须以高科技和科学管理换取对资源最大的节约,而物联网智能农业是一项综合性很强的系统工程,能够实现低能耗、优质、高能、环保。由此可看,物联网智能农业具有广阔的发展前景,在未来取代传统农业将成为必然趋势。
摘要:通过阐述物联网技术在智能农业上的应用原理,物联网智能农业与传统农业的对比,物联网智能农业在发展过程中存在的优势、劣势以及物联网在现代农业发展方向上的发展前景,这几个方面来浅谈物联网在智能农业方面的的应用现状及发展趋势。
关键词:物联网技术,智能农业,应用现状,发展趋势
参考文献
[1]徐海斌,王鸿翔,杨晓琳,曹继文.现代农业中物联网应用现状与展望[J].江苏农业科学,2013,(05).
[2]彭志莲.智能农业中物联网技术的应用分析[J].长春师范学院学报,2014,(02).
[3]赵宇.传统农业对现代农业发展的启示[J].云南民族大学学报(哲学社会科学版),2015,(04).
[4]管继刚.物联网技术在智能农业中的应用[J].通信管理与技术,2010,(03).
物联网产业的市场前景
物联网就像一个巨大的吸盘,将整个世界纳入其中。没有人会清楚现在世界上究竟有多少事物具有物联网的特质。不过,从研究机构发布的各类报告,我们能预估物联网产业的庞大市场前景。
Gartner预测,2015年全球使用中的物联网设备或达到64亿,比2014年增加30%。到2020年实现物联网的事物数量将增长逾3倍,达到近210亿。另据CB Insights统计,过去六年中,迅速发展的物联网领域吸引了近75亿美元投资,发生近900起交易。2010至2014年期间,物联网初创公司吸引的投资金额翻番,交易数量由91起增至221起。研究机构IDC则预计,物联网设备及相应服务的市场容量将从2014年的6560亿上升至2020年的1.7万亿美元,增长速度将随着接入设备的增加、带宽的增长及配套服务的成熟而加速。
麦肯锡的研究认为,基于未来10年中物联网采用率的范围、经济和人口趋势,以及技术的可能发展进程,预计在2025年物联网的经济影响价值可能在3.9万亿美元至11.1万亿美元之间。不过,实际影响将取决于一系列因素,包括降低技术的成本,以及消费者和工作人员的接受程度。通过使用物联网,工厂产生的潜在经济影响最高可达3.7万亿/年。潜在影Ⅱ向第二大的将会是城市,在该环境下,物联网应用在2025年产生的潜在影Ⅱ向价值可能高达1.7万亿美元/年。
值得关注的是,物联网对新兴市场的影响日益显著。Forrester的调查显示,事实上,在物联网应用方面,中国和印度的公司甚至比欧美同行还要领先。根据Forrester的数据,全球19%的公司已经在使用物联网产品和服务,31%则希望这样做。而中印两国已经有75%的公司已经开发或计划部署物联网应用,另有20%对此非常感兴趣。调查还表明,已经部署和计划部署物联网技术水平最高的行业是公共事业和电信公司、化学和石油天然气公司、以及交通公司。而对物联网技术的关注一般是在安全和监控、供应链管理、库存和仓库管理、客户订单监控等几个方面。
物联网发展的重点领域
行业应用仍然是物联网发展的重要领域。物联网多种技术手段,如传感、定位、标识、跟踪、导航等,可以实现动态、实时、无缝、全天候的监控,为行业实现精细化管理提供了有力的支撑,不仅大大提升管理能力和水平,而且能够改进行业运行模式,从技术的角度引发行业管理领域的革命,促使行业领域向着公平、开放、廉洁、高效、节约的方向发展。目前,物联网产业已渗透到城市治理、家居、交通、医疗、汽车、农业等众多领域。
1.智慧城市
物联网一个巨大的应用前景来自于智慧城市。智慧城市就是运用信息和通信技术手段感测、分析、整合城市运行核心系统的各项关键信息,从而对包括民生、环保、公共安全、城市服务、工商业活动在内的各种需求做出智能响应。简单来讲,智慧城市涉及城市基础设施建设、城市治理、智能交通、城市安防等等我们生活环境的方方面面。
(1)城市基础设施
物联网主要应用在信息基础设施和城市基础设施中。如云计算平台与银行管理结合可以增强数据处理能力、储存能力以及数据可靠性。利用基于无线传感器网络的城市设施综合管理系统可以实时监测流量、水压和水质,对漏水情况及时进行处理。以韩国为例,其供水系统管道漏水率平均为14.1%。漏水率每降低1%,一个城市一年可以节约40万美元。仅靠此一项,韩国一个城市一年平均可以节约564万美元。城市智能电网能够通过先进的传感和测量技术、实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标。随着物联网科技的发展,全球智能电网应用开始进入发展高峰期。2013年与智能电网配套使用的智能电表安装数量已超过7.6亿只,预计到2020年智能电网预计将覆盖全世界80%的人口。此外,智能建筑在城市发展中也具有巨大的市场潜力有待发掘。数据显示,2012年中国新建建筑中智能建筑的比例仅为26%左右,远低于美国的70%、日本的60%,市场拓展空间巨大。
(2)城市治理
智慧城市的建设离不开高效的政府管理,运用现代物联网技术以及网络通信、计算机技术等,将政府管理和服务职能进行资源整合优化,使政府服务不断向智慧化方向发展,从而实现高效精准的公共管理,为社会机构和民众提供便捷的服务。
(3)智能交通
物联网还能作为城市交通智能化的技术基础,通过信息资源的自动整合与智能共享,实现便捷、安全、经济、高效的交通运输。近年来,中国城市智能交通市场规模保持了高速增长态势,包含智能公交、电子警察、交通信号控制、卡口、交通视频监控、出租车信息服务管理、城市客运枢纽信息化、GPS与警用系统、交通信息采集与发布和交通指挥类平台等10个细分行业的项目数量达到4527项;市场规模达到159.9亿元。但是,相比于国外智能化和动态化的交通系统,中国智能交通整体发展水平还比较落后。数据显示,智能交通在美国的应用率达到80%以上,2010年市场规模达到5000亿美元。日本1998~2015年的市场规模累计将达5250亿美元。欧洲智能交通在2010年产生了1000亿欧元左右的经济效益。
(4)城市安防
近几年,中国安防市场保持较快增长态势。2010年,中国安防市场规模达到了869.8亿元,较上年增长12%。目前,从中国安防电子企业所生产的产品应用领域来看,产品主要体现在视频监控、出入控制、社区防范、防盗报警等几大方面。
2.智能家居
在智能家居方面,结合移动互联网技术,以家庭网关为核心,集安防、智能电源控制、家庭娱乐、亲情关怀、远程信息服务等于一体的物联网应用,大大提升了家庭的舒适程度和安全节能水平。此外,物联网、云计算的发展不仅为智能家居提供了保障,还必将大大降低消费者使用智能家居的成本。美国联合市场研究(Allied Market Research)机构所做的研究显示,全球智能家居市场的收益将从2012年的48亿美元上市到2020年353亿美元,复合年均增长率高达29.5%。据国际物促会(IIPA)的市场调研数据显示,2012年中国智能家居系统在新房市场的渗透率已经达到2.96%。国际物促会认为,中国智能家居的酝酿期仍然维持一定的时间,2016~2017年才是国内智能家居行业高速发展期的开始,2017年中国智能家居行业的市场规模将达到80亿元。
nlc202309081406
3.智慧医疗
物联网被计划用于医疗卫生系统中,这不仅能够帮助医院实时监控病人的健康,如在病人体内植入芯片,随时监护病人各项指标,随时给出髻示和建议,而且还可以有效管理整个医院的运营,对医院人员、设备、后勤供给、来往车辆和安全保障实行智能化、人性化管理。据统计,集成了金融支付功能的一卡通系统推广到全国300多家三甲医院,使大医院接诊效率提高30%以上。
近几年中国医院信息化发展迅猛,2014年中国医疗机构IT支出达261.2亿元,为智慧医疗发展奠定一定基础。业内认为,中国经济必须维持在一定的增速水平才能实现国民经济的有效转型,这就迫切需要建设四、五个10万亿级别以上的创新产业,智慧医疗将是中国另外一个10万亿元以上的巨大产业。推进中国智慧医疗发展的关键之举就是建立放开型医疗经济,中国的健康医疗产业需要不断放开体制管制。
4.工业物联网
物联网连接的不仅仅是消费类设备。工厂、农场和工业现场正在利用物联网优化生产、提高能效,一些巨大的突破正在悄然出现,这对于正力求实现工业转型的中国而言,具有极其重要的意义。
埃森哲的分析显示,在中国当前政策和投资趋势的助推下,未来15年,仅在制造业,物联网就可创造1960亿美元的累计GDP。以制造业为例,物联网创造的经济价值将从1960亿美元跃升至7360亿美元,增加276%。对资源产业而言,物联网创造的经济价值也将从480亿美元增至1890亿美元,比当前条件下高出近三倍。埃森哲的分析显示,制造业在物联网经济效益中所占比重最大,其次为政府公共服务支出和资源产业。到2030年,该三大领域将占物联网所创造累计GDP总额的60%以上。
5.农业物联网
农业领域应用物联网实现资源环境信息实时感知获取、农业生产过程管理的精细化以及农产品流通过程中的质量安全追溯,可以应对资源紧缺与生态环境恶化的双重约束,以及农产品质量安全等问题的严峻挑战。例如在食品安全方面,中国已开始大力开展食品安全溯源体系建设,采用二维码和RFID标识技术,建成了重点食品质量安全追溯系统国家平台和5个省级平台,覆盖了35个试点城市,789家乳品企业和1300家白酒企业。
物联网产业的市场特征
1.中国物联网产业的发展是以应用为先导,存在着从公共管理和服务市场,到企业,行业应用市场,再到个人家庭市场逐步发展成熟的细分市场递进趋势。目前,物联网产业在中国还是处于前期的概念导入期和产业链逐步形成阶段,没有成熟的技术标准和完善的技术体系,整体产业处于酝酿阶段。处在行业初级阶段的物联网产业需积极运用政府的力量来发展企业,把整个过程中的风险分为政府和私人机构共同承担。随着公共管理和服务市场应用解决方案的不断成熟,企业集聚、技术的不断整合和提升,逐步形成比较完整的物联网产业链,让物联网的概念具体化、形象化。
2.传感器等物联网关键技术将迎来高速发展期。传感器是物联网三大层次结构之一感知层中的重要组成部分,是物联网实现的基础和前提。随着物联网应用的日益广泛,传感器这一数据主要来源的最前端设备呈现出快速发展态势。数据显示,全球物联网市场规模在2025年有望达到11万亿美元,传感器市场也将有数千亿美元规模。来自工信部电子科学技术情报研究所《中国传感器产业白皮书(2015)》的数据显示,全球传感器市场规模已从20lO年的720亿美元迅速上升至2014年的1260亿美元,年均增长率达15%。未来5年将保持10%~20%的增长速度。为满足物联网等应用的各种需求,传感器将出现大量技术创新,如基于新原理和新机制、使用新材料、引入微纳米加工工艺等,推动传感器在实现高性能、高可靠、微型、低功耗、低成本的同时,向面向应用、智能、开放架构、系统化等方向发展。面向应用由传感器自身属性所决定,传感器只有通过与应用需求的紧密结合,才能形成规模效益和提高盈利能力。
3.物联网的价值链重心将从硬件到云端。再到数据分析的转移初现。业内人士认为,物联网的价值链表现为:通过传感模块采集数据,通过网络传输到云端,再将数据加工处理,使其增值后出售给第三方。早期的物联网价值反映在硬件设备上,如元器件、RF协议、功耗、成本等,随着应用落地、数据的积累以及市场环境的成熟,2014年开始,物联网的价值重心逐渐转向对数据的挖掘,且其市场潜力巨大。这包括建立交互操作性和安全标准,确保数据在企业间能安全共享。同时还需要新的财务模式,支持“按次付费”以及其他以服务为基础的解决方案。
4.商业模式的选择对物联网产业的发展起着重要作用。物联网分为感知,网络,应用三个层次,在每一个层面上,都将有多种选择去开拓市场。这样,在未来生态环境的建设过程中,商业模式变得异常关键。各商业模式中的运营主体应充分利用产业链各方的力量,尽量提升商业模式系统的集成度和动态平衡,降低各类主体参与活动的门槛;另一方面在商业模式上要更加开放,创新盈利和收入分配模式,以实现共赢。无论是物联网产业规模的扩张还是领域的扩展,其深层次影响在于利益结构在同一行业的上下游之间以及不同行业之间的重构。这种重构的有效性将直接影响物联网的一项应用或整个物联网产业的发展前景。从这个意义上说,物联网最大的价值在于,其本质是一项重构各相关方利益成本结构的系统性工程。
《中国物联网产业发展现状及趋势研究报告2010》认为,虽然目前物联网发展正被提到一个很高的位置,但产业发展面临的主要问题并没有得到根本改善。这需要一个过程,这个过程决定了物联网产业发展的速度。目前物联网的发展存在以下问题:
缺乏核心技术自主知识产权
在物联网技术发展产品化的过程中,我国一直缺乏对一些关键技术的掌握,所以产品档次上不去,价格下不来。缺乏关键技术的独立自主产权是限制中国物联网发展的关键因素之一。
主要的限制性关键因素有以下几方面:
1.RFID关键技术
2.传感器关键技术
3.云计算技术
4.IPv4地址数量有限
同时物联网的技术发展又必然涉及通信的技术标准,而各类层次通信协议标准如何统一则是一个十分漫长的过程。如果标准不一样,物体和物体间沟通不起来,就更谈不上去构建整个物联网了。可以说谁定了国际标准,谁就掌握了市场主动,可以向全世界推销符合标准的技术设备。由于物联网涉及到的层面非常广阔,所以标准的制定是个非常困难的问题。因此物联网标准的不统一也成为了制约物联网发展的重要因素。
行业技术标准缺失
在欧盟,物联网标准会很快出台,技术标准将统一技术、运营、服务层面的内容。虽然我国早在2005年11月就成立了RFID产业联盟,次年又发布了《中国射频识别(RFID)技术政策白皮书》,指出应当集中开展RFID核心技术的研究开发,制定符合中国国情的技术标准。但是,现在我们可以发现,中国的RFID产业仍是一片混乱。技术强度固然在增强,但是技术标准却还如镜中之月。正如同中国的3G标准一样,出
于各方面的利益考虑,最后中国的3G有了三个不同的标准。物联网的标准最终怎样,只能等时间来告诉我们答案了。
目前行业技术主要缺乏以下两个方面的标准:
1.接口的标准化
2.数据模型的标准化
3.产业链发展不均衡
和美国相比,国内物联网产业链完善度上还存在着较大差距。虽然目前国内三大运营上和中兴、华为等设备商都已是世界级水平,但是其他环节相对较弱。物联网的产业化必然需芯片商、传感设备商、系统解决方案厂商、移动运营商等上下游厂商的通力配合,所以要在我国发展物联网,在体制方面还有很多工作要做,如加强广电、电信、交通等行业主管部门的合作,共同推动信息化、智能化交通系统的建立,加快三网融合进程。产业链的合作需要兼顾各方的利益,而在各方利益机制及商业模式尚未成型的背景下,物联网普及仍相当漫长。如何突破产业链之间的壁垒,成了阻碍中国物联网发展的又一关键因素。
盈利模式无经验供借鉴
物联网分为感知、网络、应用三个层次,在每一个层面上,都将有多种选择去开拓市场。这样,在未来生态环境的建设过程中,商业模式变得异常关键。对于任何一次信息产业的革命来说,出现一种新型而能成熟发展的商业盈利模式是必然的结果,可是这一点至今还没有在物联网的发展中体现出来,也没有任何产业可以在这一点上统一引领物联网的发展浪潮。
目前物联网发展直接带来的一些经济效益主要集中在与物联网有关的电子元器件领域,如射频识别装置、感应器等等。而庞大的数据传输给网络运营商带来的机会以及对最下游的如物流及零售等行业所产生的影响还需要相当长时间的观察。
用户使用成本壁垒存在物联网产业是需要将物与物连接起来并且进行更好的控制管理。这一特点决定了其发展必将会随着经济发展和社会需求而催生出更多的应用。所以,在物联网传感技术推广的初期,功能单
一、价位高是很难避免的问题。比如,电子标签贵,读写设备贵,所以很难形成大规模的应用。而没有大规模的应用,电子
标签和读写器的成本问题便始终没有达到人们的预期。如何突破初期的用户在成本方面的壁垒成了打开这一片市场的首要问题。所以在成本尚未降至能普及的前提下,物联网的发展将受到限制。
安全问题是应用推广的关键问题
【摘要】窄带一般是指的将网络接入速度为64Kbps的网络接入方式,其最大的下载速度为8KB每秒。这种宽带连接方式的最大缺点就是接入数据的速度非常慢,相对于宽带而言有明显的劣势。但是,随着物联网的飞速发展,窄带却因为其范围小、功耗低、覆盖面更加广泛的优势,获得了前所未有的发展。这是因为未来的万物连接的物联网发展,需要能够巩固符号的扩频能力和重复技术信号覆盖能力,为了能够巩固运营商对于信号覆盖、部署和配置,特撰写此文以分析评估窄带物联网技术的技术能力和未来发展前景。
【关键词】物联网技术毕业论文
一、窄带物联网发展背景
窄带物联网的发展前景,其实试下各种信息传感需求的背景之下发展起来的,对于接入互联网的人与物之间的智能互联,实际上从左右,人们就已经开始了对于其技术飞跃的不懈追求。我国工信部发布的《关于全面推进移动物联网(NB-IoT)建设发展的通知》,是我国目前对于窄带物联网连接技术的准备基础。NB-IoT的具体应用场景包括:公共事业应用场景、工业领域、农业领域、消费领域等。这种低耗能、广泛连接领域的物联网连接技术,是在目前全国广域范围内的物联网要求能够实现覆盖能力、节能性、安全性、标准性、服务质量、建网方便程度、生态系统和应用范围等方面超越其他技术的前提下发展起来的,NB-IoT势必成为未来广域物联网的主流通信技术。
二、窄带物联网基本原理和关键技术
在外物互联的大趋势之下,物联网和窄带连接技术已经开始了逐渐的普及,其工作和连接原理也逐渐为人们所熟知,目前,物联网技术拥有非常显著的商业价值,因此也得到了很多企业的高度重视。窄带物联网技术的突破性进展进展,是建立在面向长距离、低速率、低功耗和多终端业务的技术基础之上开发研究的,其基础原理是基于窄带技术标准的快速处理协议的接入基础之上进行的。窄带物联网其实是一个基于物联通讯技术的技术,利用高速率的视频监控技术,将中速率的智能数据传输和连接终端,实现至少约物联网连接占三分之二的连接需求。窄带物联网的关键技术,主要是在未来网络的组网中进行彻底的融合,将蕾丝于物体潜入窄带的数据卡,实现集合的通讯模块的功能。比较有难度的就是其协议需要实现速率的合理选择,在基站的建设上需要支持电话和微信的高带宽需求,同时也要支持物联的频谱资源应用。从技术层面看,解决物联网的覆盖深度,也是需要能够借助基站,使用单电池的.多年应用,甚至可以达到5-的应用,是能够有效解决窄带物联网成本的终端需求。目前我们能够看到的量产规模是有限的,能够解决模组价格的技术成本,可以考虑监控通信终端的设置,并且结合纳入升级和试点的标准。
三、市场趋势
今后做窄带物联网已经可以不再需要复杂的组网过程,可以通过在融合整体的移动通信技术的过程中,建设更加能够适应多元化连接的网络。也就是说,组合一个更加具有广域特点的局域网,就可以有使用基站的覆盖房难喝角度,解决更多的功能性问题。选择巨大基数的来按揭终端喝数量级别,建立使用于多个窄屏的接入终端。在窄带物联网的扇区设置中,我们可以安排十万个物联终端进行连接,最需要解决的就是确实需要并且能够接入数量的问题,这个精确的技术属性确定,是未来物联网技术所需要做到的实际工作内容之一。在进行窄带物联网开发的过程中,最有市场前景的就是产业链的两头,对于设备制造和模块的通信增长,可以带来潜在的经济利润。另外,在平台运营的运营商而言,构建完善的支撑系统来帮助用户进行智能化管理,在对于物联中戴安的爆发式增长的时候,选择合理的计费和统计方式,就可以对网络发展带来更好的商机。
四、结束语
窄带物联网的发展已经开始逐渐接入到了人们的生活之中,这种具有更低成本的网络连接技术,已经潜移默化的增加了流量利用的空间,不仅为客户提供了更多的连接可能,而且还可以为物联网的运营商带来更多的计费模式,窄带物联网是可以未来万物互联时代给人们带来个性化连接服务的基础,而且可以为客户节省不必要的连接成本,从而必然具有更加广阔的市场发展前景。研究窄带物联网的技术基础,实际上就是希望能够结合更多盈利模式,为市场发展和不同客户提供服务、并促进运营商获利的双赢过程。
参考文献
[1]许剑剑,梅杰,ZulfiqarHussainPathan,曾剑秋.物联网发展驱动因素分析与前景初探[J].北京邮电大学学报(社会科学版),,(06):52-57.
[2]廖睿祺.思科物联网业务营销策略研究[D].大连理工大学,2016.
[3]苏美文.物联网产业发展的理论分析与对策研究[D].吉林大学,.
合作协议书
甲方:南京未来星传感技术有限公司
乙方:江苏省农业科学院
一、合作内容
根据南京市经济和信息化委通知:南京市2010年物联网产业应用示范工程项目申报,围绕南京市现代农业发展的需求,充分发挥和利用双方优势,整合双方技术资源,共同开展基于物联网的农业智能化示范项目的合作。
二、合作方式
1.甲方作为主报单位、乙方作为参加单位共同申报南京市2010年物联网产业应用示范工程项目。
2.双方互派技术人员组成项目工作小组。由甲方负责召集和研究有关事宜
三、双方任务和职责
1.南京未来星传感技术有限公司
①主持基于物联网技术的智能农业产业化项目实施方案制定和实施。
②负责项目中针对智能农业应用的物联网技术融合、系统方设设计和物联网系统的网络平台建设实施、维护。
③物联网信息管理系统应用、物联网综合示范网络平台设计。
④项目所需相关传感设备的配置、采购、安装、集成应用及其维护。项目推广的市场化运作方式、服务模式、运行机制研究和市场开拓。
关键词:物联网,RFID,无线传感器网络
一、物联网的概念:
目前, "物联网"一词已经越来越多地进入人们的生活, 物联网已成为继计算机、互联网与移动通信网之后的第三次信息产业浪潮。物联网概念最初在1995年比尔·盖茨《未来之路》一书当中, 但当时并未引起学术界重视。互联网的全球权威组织----国际电信联盟 (I-TU) 于2005年发表了题为《The Internet of things (物联网) 》的年度报告, 正式地提出了物联网的概念, 向世界宣告物联网时代即将到来。国务院总理温家宝2010年3月5日在十一届全国人大三次会议上作政府工作报告中提到, 要加快物联网的研发应用, 加大对战略性新兴产业的投入和政策支持, 将"物联网"首次写进政府工作报告。
顾名思义, 物联网就是物物相连的互联网, 一个覆盖世界上万事万物的互联网。物体通过装入射频识别 (RFID) 装置、红外感应器、全球定位系统 (GPS) 等信息传感设备, 按约定的协议与互联网相连, 形成智能网络, 物品间可自行进行信息交换和通讯, 管理者通过电脑或手机, 可实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。
物联网相对于我们所熟知的互联网来讲, 具有两个明显的特点:一个是虽然物联网的核心和基础是互联网, 但其是互联网基础上的延伸和扩展;二是物联网突破了现有互联网的局限, 将用户端延伸和扩展到了任何物品, 进行信息交换和通讯, 是"物物相连的互联网"。
二、物联网的技术架构:
物联网的网络结构分为三个层次【1】:一是传感网络层, 以RFID、传感器、二维码等为主, 主要用于信息的识别和采集;它是物联网的基础, 利用传感器采集设备信息, 利用射频识别技术在一定范围内实现发射和识别。
二是信息传输网络层, 通过现有的三网 (互联网、广电网、通信网) 或者下一代网络NGN, 远距离无缝传输来自传感网所采集的巨量数据信息;它负责对传感器采集的信息进行安全无误的传输, 并对收集到的信息进行分析处理, 并将结果提供给应用层。
三是信息应用网络层, 即输入输出控制终端, 如手机、智能家电的控制器等, 主要通过数据处理及解决方案来提供人们所需要的信息服务。应用层为用户提供丰富的服务功能, 用户通过智能终端在应用层上定制需要的服务信息:如查询信息, 监控信息、控制信息等。随着物联网的发展, 应用层会大大拓展到各行业, 给我们带来实实在在的方便。
三、物联网的核心技术
物联网产业的核心技术主要包括:RFID识别技术、泛在传感技术、纳米嵌入技术及智能运算技术【2】。
1. RFID识别技术
无线射频识别 (radio frequency identification RFID) 是一种非接触式的自动识别技术, 通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据, 识别工作无需人工干预, 可识别高速运动物体并可同时识别多个标签, 可工作于各种恶劣环境。在物联网中, , RFID标签中存储着规范而具有互用性的信息, 通过无线数据通信网络把它们自动采集到中央信息系统, 实现物品的识别, 进而通过计算机网络实现信息交换和共享, 实现对物品的透明管理。
2. 泛在传感技术与纳米嵌入技术
这两项技术是紧密联系的。传感技术要利用各种传感器, 将现实世界中各种食物的变化进行量化, 形成数据, 并通过各种技术手段传送到指定的位置, 而泛在网络, 更强调"泛在", 而要实现"泛在", 则要利用纳米嵌入技术。利用纳米技术制造超微型的传感器, 构建看不见的传感网络。这些被称为智慧尘埃的超微型传感器, 可嵌入到任何物品之中, 并对使用不造成任何影响。
3. 智能计算技术
传感器得到信息后, 需要对其进行语义的理解、推理和决策, 这些需要智能计算技术来完成。智能计算需要泛在计算、普适计算, 即无论何时何地, 只要需要, 就可以通过某种设备访问到所需要的信息, 从而实现智能控制。
四、物联网的应用
物联网用途广泛, 遍及智能交通、环境保护、公共安全、智能检测、个人健康等领域, 在人类生产生活的各个方面几乎都能应用。据专家预测, 物联网全面应用后其业务量将达到目前人与人之间通信量30倍的庞大规模, 将发展成为一个超大规模的新兴市场。现实世界中已经可以见到物联网的一些初步的应用:
1. RFID票务:
2009年, 中国移动和上海世博局发布了可承载世博手机票的RFID-SIM手机卡, 推出世博手机门票。用户可通过手机购买世博会门票, 刷手机入园, 并通过刷手机在园区购物、就餐等。
2. 智能电表:
在电度表上装上传感器, 供电部门随时都可以知道用户使用电力的情况, 使电网具备智能。如江西省电网对分布在全省范围内的2万台配电变压器的运行状态进行实时监测, 实现用电检查, 电能质量监督, 负荷调度, 线损监测, 需求管理等全局一体化高效管理, 一年来降低电损1.2亿千瓦时, 取得可观的经济和社会效益。
3. 物流管理和配送:
随着现代社会的发展, 物流和配送业的重要性被提高到了一个新的水平。通过在物流商品中引入传感节点, 可以从采购、生产制造、包装/装卸、仓库、运输、配送/分销、销售到服务的供应链上的每一个环节做到精确地了解和掌握。
4. 物联网在公共安全领域中的应用:
上海浦东国际机场安装的电子围栏是一个成功的例子, 通过埋设在地下的传感器在机场围栏外面设置了一道传感网一旦有人或动物靠近, 系统就会自动发出识别信号, 并且进行精确定位。
5. 物联网在教育行业中的应用【3】:
随着物联网技术的日益成熟, 其在教育中的应用也将越来越广泛, 可用于构建智能化教学环境, 丰富实验教学, 辅助教学管理, 拓展课外教学活动等教育环节。
6. 物联网在食品行业中的应用:
给现代养鸡场的每一只鸡都贴上一个二维码, 那么, 只要这个二维码能一直保持到它在市场上出售为止, 我们就可以通过阅读这个二维码, 对这只鸡从出生到成长最后到摆上餐桌的所有的经历一清二楚, 从而有效地确保了食品安全, 这也就是人们常说的"动物追踪系统"。目前, 亚运会组委会已将食品溯源管理系统应用于2010年的亚运会, 为广大参赛选手和各国来宾提供安全的食物。
五、物联网在我国的发展
近年来, 随着物联网概念的提出, 物联网技术的发展在我国乃至全球都成为热潮。我国敏锐的捕捉到这一科技发展的契机, 国家领导人对此表示了高度的重视。温家宝总理2009年8月在江苏无锡考察时提出了"感知中国", 推进物联网发展, 同年11月底, 温总理在江苏南京考察时再次表示, 当前, 流通行业要大力运用网络技术, 特别是物联网技术, 实现流通现代化。
我国拥有发展物联网行业的基础及行业优势【4】:从技术水平上:我国在传感技术水平上发展较早, 中科院于1999年启动了传感网研究, 并取得了积极进展。我国物联网标准体系已形成初步框架, 与美国、德国、韩国一起成为国际物联网标准指定的四大发起国和主导国;从市场需求看, 我国物联网产业具有较大的市场空间;从产业实力上看, 我国是世界上少数几个可以真正实现物联网产业化的国家之一, 软硬件设施相对比较齐备;从政策环境看, 国家在提出促进"两化融合" (工业化和信息化融合) 的政策取向之后, "感知中国"称为我国信息化建设的重要目标;另外, 我国无线通信网络和宽带覆盖率高, 为物联网的发展提供了坚实的基础。
但是我们也要清楚的认识中国物联网产业发展仍处于初级发展阶段技术、标准、产品以及市场尚不完善, 物联网处于技术研发与应用试验的交接阶段, 在其发展过程中仍有很多问题亟待解决【5】。
1. 核心技术的知识产权问题。
目前, 我国物联网的发展, 很大程度上还受制于所掌握的核心技术 (RFID高端芯片、传感器关键技术、云计算技术、海量信息处理及信息安全等) 不够前沿, 在这些技术发展产品化的过程中很大部分高端产品已经出现被国外厂商所垄断的现象。
2. 行业标准问题:
当前, 物联网的发展还处于初级阶段, 要实现物联网产业的规模化发展, 必须解决统一的体系架构, 统一的协议, 统一的业务管理平台和标准化模块等四个问题。
3. 安全问题需要从技术和法律上得到解决【6】。
物联网的兴起既给人们的生活带来了诸多便利, 也使得人们对它的依赖性越来越大。如果物联网被恶意地入侵和破坏, 那么个人隐私和信息就会被窃取, 更不必说国家的军事和财产安全。这一点, 从互联网时代的黑客行为可以想象得到它的巨大危害性。物联网应用需重视网络安全, 如果不能解决网络的可控、可管和服务质量问题, 将会在很大程度上影响物联网的发展。物联网的主干网络必须安全、可靠, 这样才能使用户给予其更多的信赖。需要解决恶劣环境和人为因素带来的对数据采集环节和节点间信息传送中的安全性问题。
4. IP地址问题。
每个物品都需要在物联网中被寻址, 就需要一个地址, 因此物联网需要更多的IP地址, IPV4资源即将耗尽, 需要IPV6来支撑, 同时还需要解决与IPV4的兼容问题。
5.产业链壁垒问题:
物联网的发展需要产业链的共同努力, 实现上下游产业的联动, 跨专业的联动, 形成产业联盟, 带动整个产业链, 共同推动物联网发展。
六、结束语
未来物联网的应用将越来越多地渗透于我们生活的每一个角落, 在城市、交通、家居、金融、零售、能源、生产和农牧等领域逐步拓展开来。物联网的发展是信息社会发展的必然, 尽管拥有美好的前景, 但在发展的道路上, 也面临不少困难, 这些困难有标准上的、技术上的, 更有产业链上的, 如何克服这些困难, 需要社会各个层面在物联网关键技术和业务应用上取得突破。
参考文献
【1】无线移动通信与物联网应用分析, 吴浩, 《电脑知识与技术》, 2010年07月 (第6卷第19期) , P5205-5206
【2】关于物联网技术发展及应用前景的研究, 彭晓珊, 《汕头科技》, 2010年01期, P25-30.
【3】物联网在教育中的应用, 李卢一, 郑燕林, 《现代教育技术》, 2010年02期 (20卷) , P8-10
【4】促进我国物联网产业发展的探讨, 李晓, 《中国科技投资》, 2010年06期, P74-75
【5】我国发展物联网的挑战及应对之策, 张妍, 《经营管理者》, 2010年06期, P321
关键词:物联网;技术角度;智慧农业;实施方案
中国是著名的农业大国,地大物博,幅员辽阔。在21世纪的今天,我国通过技术手段可以大大地提高农作物的产量,尤其是物联网技术的出现大大促进了智慧农业的发展,利用物联网技术是发展我国智慧农业的一个重要手段,也是我国农业发展的必经之路。物联网技术是利用现代化的通信技术手段对农业生产进行跟踪和监控管理,改变了传统农业只靠自己经验种植的弊端。物联网技术使准确度和效率都得到了提高,监控完全智能化,能够及时发现农业生产中存在的问题,并准确指出问题发生的位置,分析问题发生的原因。这样可以大大促进我国农业的发展。
一、智慧农业发展的现状分析
与传统农业只靠经验种植的方法相比,智慧农业更倾向于收集和整理农业生产中的宝贵经验,通过物联网技术将这些有效信息进行整合和分析,然后共享。
(一)农业基础设施现代化现状
在农业基础设施建设方面,我国十分重视这一方面,加大了支持力度。随着业设施不断改建,我国的农田灌溉设施更加完善,农业电网设施也更加完备,农村的水利设施也得到了完善,我国的农业基础设施建设已经由量的进步变成了质的发展,可以说基本实现了农业生产的现代化。但区域的发展不平衡,东部农业发展明显高于西部,东部农业占据得天独厚的地理优势和环境优势,因此农业基础设施相对发达。
(二)物联网技术在农业中的应用现状
除了城市,许多村镇都已经引入了互联网,一些发展较快的村镇甚至实现了光纤网络,实现了网络普及。这也为我国的物联网技术在农业中的运用提供了基础从种植到收获到销售整个的流程记录和研究农业产品的信息,同时还通过物联网技术对农业的农田、土壤和水利等进行合理的分析和分配,达到效率的最大化。
(三)物联网技术在农业应用中存在的问题
第一,在我国信息化并未得到真正的普及,受限于现有条件的限制,一些农村的基础设施依然不完善,在物联网技术在普及的过程中受到了一定的限制。第二,农村缺乏专业的物联网技术人才,这就导致我国农业难以得到发展。第三,技术层面由于我国的农村宽带技术还不是很完善,所以缺乏信息技术层面的支撑,这也是造成物联网技术难以在农业生产中全面普及的一个重要问题。
(四)新技术推广应用不足
物联网技术在智慧农业方面的应用还包括对农业新技术的推广应用工作,这项工作尽管备受重视却尚处于初级阶段,因此遇到问题在所难免。比如当地的农业生产现状不同、网络普及程度不同、人才和技术水平不同,这些都造成了新技术的推广受到了限制。还有一些运营商为了获得利益的最大化,在资源分配上设置的十分不合理。这样就会造成访问受限和信息共享不畅通等问题,甚至农民需要对新技术进行购买,这样所造成的后果不仅仅是减少了农民的收入,还会阻碍新技术的推广,在农村中真正普及新技术必然会有很大的阻碍。
二、从物联网技术方面对智慧农业进行的方案设计
(一)物联网技术的指导思想
我们要通过以点带面的方法对物联网技术实施试点应用,然后针对各地的不同情况,进行符合地区特色的规划和实施。我们要以增加农业产品的产量、提高农业产品的质量、不断增加农民的收入为动力,不断构建物联网,收集和推广各项农业生产方面的知识和技术,实现农业生产各项资源的有效整合,把农业生产的产业链进行横向和纵向的延伸发展,同时也有利于促进我国农业的可持续发展,提高我国农业的现代化水平,加快我国农业和国际化接轨的速度。
(二)物联网技术的方案架构
物联网技术的方案架构设置需要秉承节约、不浪费的原则,在现有资源的基础上进行优化和整合,然后通过物联网共享信息资源,在农业生产的过程中不断进行研发。研发工作的开展是为了促进农业生产,实现良性循环,这也正是物联网技术的方案架构所要达到的目的。在智慧农业中,物联网并不是独立的模块,而是通过这种方案架构形成一个复杂的整体网络。其架构主要包括田间管理框架、水文管理框架、种子管理框架、气象管理框架、流转管理框架、虫害管理框架、农药管理框架、农机管理框架、物流管理框架、加工管理框架和电力管理框架等众多的组织框架。这些方案架构总体促进了我国农业生产技术的发展,也促进了农业人才的进步。农业因此而得到了进一步发展,同时物联网得到了进一步普及。在物联网的影响下,农业生产具备安全、可靠的网络运行环境,各项数据和信息都能得到有效的共享。
(三)物联网技术的组织保障
针对物联网技术需要进行认真的规划和设计,因这一技术涉及到的方面众多,因此对其要求很高。物联网设计需要强化顶层设计,不能出现重复建设的浪费现象。在此基础上需要大量的人员和资金投入,为了使这一技术顺利规划和设计,需要通过建立完善的技术组织保障,做好物联网技术设计工作。为了进一步完善组织保障,政府部门要加以大力支持,针对发生的问题及时跟踪和解决,派专人小组认真解决和协调,切实保证物联网技术的规划和设计。
三、结束语
综上所述,为了促进智慧农业的发展,必须要通过开展物联网技术才能得以实现。为了使我国农业摆脱传统农业的模式,发展智慧农业,需高度重视物联网技术,并根据实际情况对物联网技术加以实施。对于我国农业发展而言,物联网技术是农业改革的重要标志,有效提高我国农业生产技术的交流和发展。
参考文献:
[1]谢彦波.基于物联网技术的农业生态旅游发展研究[J].农业经济,2016,05:69-71.
[2]徐洪武.基于农业物联网融合的休闲农庄规划设计研究[D].南京农业大学,2014.
[3]施小飞.基于物联网的农业信息服务体系研究[D].南京邮电大学,2015.
[4]熊大红.基于本体的农业物联网信息智能管理机制研究[D].湖南农业大学,2013.
【农业物联网发展趋势】推荐阅读:
物联网是发展趋势06-14
物联网战略发展总结07-25
物联网应用和发展前景09-17
移动互联网发展趋势及带来的机遇11-24
物联网介绍06-12
物联网11-01
物联网设计报告10-11
物联网文献外文翻译10-05
物联网建设规划10-12
物联网就业前景12-13