物联网技术在现代农业中的应用[兼容模式]

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1、物联网技术在现代农业中的推广提纲 物联网的产业及政策背景 物联网技术应用现状 农业物联网及成功案例 物联网平台第1页政策大事记8月7日，温家宝总理在无锡就“感知中国感知中国”的谈话，掀起了传感网的巨大浪潮。10月27日，工信部部长李毅中在科技日报撰文提出，启动”传感网络“的研发应用，并将其上升到”战略性新兴产业战略性新兴产业“的高度。11月3日，温家宝总理在人民大会堂向首都科技界发表“让科技引领中国可持续发展”的文章，指出：要着力突破传感网、物联网关键技术。12月27日，温家宝总理在接受新华社记者采访时，再次把物联网提到”占领新型产业的制高点，决定国家未来决定国家未来“的高度。3月5日，温家宝

2、工作报告首次提及物联网：特别指出要大力培育战略性新兴产业。要加快物联网的研发应用。要加快物联网的研发应用。4月9日，工业和信息化部部长李毅中出席2010年经贸形势报告会时表示，要大力发展3G物联网等新兴产业同时也要提高警惕不能受制于人不能受制于人展3G、物联网等新兴产业，同时，也要提高警惕，不能受制于人不能受制于人。第2页政府大事记10月8日，无锡无锡向国务院申建”国家传感网创新示范区“，总面积达20平方公里11月17日，福建省福建省黄小晶省长要求即刻成立福建省物联网协调小组及办公室。1月2日，上海市上海市商务委连发两项通知，表示将从2010年起实施物联网建设体系，政府出资带动，提升上海现代物

3、流业的服务升级。1月7日广东省广东省常务副省长黄龙云表示建立传感网打造”智慧广东“1月7日，广东省广东省常务副省长黄龙云表示，建立传感网打造 智慧广东 。1月12日，北京市北京市市长郭金龙指出，发展物联网技术，提高首都信息化应用水平。1月28日，山东省山东省政府工作报告首次提及加快物联网和云计算的研究。4月1日，江苏省江苏省物联网产业发展规划纲要（20092012年）出台。6月10日，全国首家实体运作物联网工程学院物联网工程学院在江南大学挂牌成立。江苏省委常委市委书记杨卫泽为学院揭牌委、市委书记杨卫泽为学院揭牌。7月28日，2010年安徽省安徽省农村物联网高峰论坛暨安徽省新农村物联网工程技术研

4、第3页物联网关键词利用信息化 和工业化技术感知中国战略性新兴产业物联网时代的国家安全第4页从私域网到广域网市区市区/近郊近郊 个人个人市区市区/近郊近郊园区园区/楼宇楼宇/办公室办公室PANWANLAN全球全球WANLAN第5页提纲 物联网的产业及政策背景 物联网技术及应用现状 农业物联网及成功案例 物联网平台第6页WSN技术原理摘自易观国际摘自易观国际第7页无线传输技术节点成本节点成本缺点缺点优点优点主要应用主要应用主要技术主要技术低于5美元以移动电话为中心， 每网最多8个节点应用较多、成本较低且 方便使用替代有线：替代有线：遥感勘测、移动电子 商务、数字电子设备、工业控 制、智能化建筑、家

5、庭和办公 自动化、电子商务、无线公文 包、军事蓝牙蓝牙550美分无处理能力，单向成本低、无功耗物流、军事、防伪等多种行业无源无源RFID包、军事50美分左右美分左右缺少安全性规范和完 善的标准可靠、电源和成本优势、 组网方便家庭、楼宇自动化以及监控类应 用ZigBee约20美元高功耗、协议开销大、 需要接入点使用现有网络、高速率、 组网灵活（前向、后向 兼容）Web/Email/Video等相关应用WiFi（802.11b)30100美元 （模块）成本相对较高覆盖广、质量好大范围语音和数据传输应用无线通信无线通信摘自某研究报告 *zigbee实际的售价在100元以上第8页传感器的技术评估功耗:

6、功耗准确性0点漂移0点漂移 标定可靠性可靠性 结构和环境影响成本成本个性化第9页WSN标准：ISO/IEC JTC1 UWSNEPCGLobal GS1整体框架ITU T SG13业务平台传感器网ITUT NGNCEN Smart MeteringCENELEC Smart meteringOASISESMIG MeteringGS1HGI Home Gateway InitiativeUtilities MeteringITUT SG13USN网络的需求和架构设 计ETSI M2M TC网关应用IP网络远距离 传输网OASISW3CIPSOIETF 6LowPAN PhyMac Over I

7、PV6IETF ROLLWOSAKNXM2M需求和功能架构ISO/IEC JTC1 SC6 SGSNSN研究报告/应用IPSO IPV6 hareware and protocol;sZCL ZigBee Alliance lf lRouting over Low Power Lossy NetworksETSI M2M TCWMbusIEEE 802.15.4WSN/RFIDIEEE802.15低速近距离无线通信技术标 准ZB Applicattion ProfilesOMAGSMA SCAG, 3GPP SA1,SA3, , 准IETF 6LoWPAN ROLL基于IEEE802.15.4

8、的IPv6，低 功耗有损网络路由智能电网/计量电信网EPCGlobal GS1RFID标识和解析EPC Global召开了有关 ONS(Object Name Service) 的路智能电网/计量电信网FCC：美国智能电网标准 IEEE：P2030：智能电网Guide 802.15.4g：智能电网近距离无线标3GPP SA1/SA2/RAN2 M2M优化需求 网络和无线接入的M2M优化技术信息来源：ETSI M2M TC由和命名问题的讨论准 CEN/CENELEC/ETSI 欧洲智能计量标准GSMA SCAG：智能SIM卡 OMA DMWSN标准：IEEE 802.15 该组织致力于无线个人网

9、(WPAN)网络底层协议标准制定，其分表的详细定义了和层实的各种机制在最近的 IEEE Std 802.15.42006 详细定义了 PHY 和 MAC 层实现的各种机制，在最近的 IEEE Std 802.15.42009c 中添加了对中国 WPAN 频段支持(314316 MHz, 430 434 MHd 779 787 MH bd )以及 O QPSK 调制的支持430434 MHz, and 779787 MHz bands)以及 OQPSK 调制的支持。ZigBee Alliance Zigbee 是基于 IEEE 802.15.4 标准建立的针对 WPAN 的整套协议栈标准与的关系

10、相当于标准与栈。IEEE 802.15.4 标准与 ZigBee Alliance 的关系相当于 IEEE 802.11 标准与 WIFI Alliance的关系。基于 ZigBee 的 RF 芯片在数千个微小的传感器之间相互协调实现通信这些传感器只需要很少的能量以接力的方式通过无线电波将数实现通信，这些传感器只需要很少的能量，以接力的方式通过无线电波将数据从一个传感器传到另一个传感器，所以的通信效率非常高，广泛应用于工业场景业场景。第11页WSN标准：IETF 6LoWPAN 该工作组的任务是定义在如何利用 IEEE 802.15.4 链路支持基于的通信的同时遵守放标准以及保与其他设备的操作

11、性该协IPv6的通信的同时，遵守开放标准以及保证与其他 IP 设备的互操作性。该协议中使用了 IP 报头压缩技术，将庞大的 128 位 IPv6 源或目的地址压缩或删除，同时在 MAC 与 IP 层之间使用适配层使得 1280 比特的 IP 6 的 MTU 能够在同时在 MAC 与 IP 层之间使用适配层，使得 1280 比特的 IPv6 的 MTU 能够在127 字节的 MAC frame 上传输。该联盟为各大厂商结合产物致力于推动协议在智能物体IPSO Alliance 该联盟为各大 IT 厂商结合产物，致力于推动 IP 协议在智能物体上的普及。标准ZigBee 标准ZigBee 协议栈底

12、层是基于 IEEE 802.15.4 2003 的 PHY 层和 MAC 层机制构成，而上层包括应用层，网络层和安全服务层。第12页RFID标准对比：EPCEPC (EPC C1G2被接受为ISO180006C)ISOISO （ISO180006B）UIDUID标准化标准化 组织组织地区地区美国 欧洲美国 欧洲欧洲为主欧洲为主日本日本EPC GlobalISOUbiquitous ID Center采用的采用的研发机 构研发机 构组织组织组织组织结结q芯片：美国国防部，德州仪器，Intel；识 别器：Symbol；软件：IBM，微软。目前 欧洲也开始参与研发。芯片：STMicroelectro

13、nics，Philips；识 别器：Nokia，Checkpoint；软件：SAP日立ULSI牵头，NEC、东芝、富士 通等国内企业。也有少数外国厂商 ，如微软，三星等参与。机频段频段技技采用的采用的 组织和 企业组织和 企业结结构构美国军方，FDA和SSA等政府机构，沃尔玛， 保洁，吉列，强生，100多家欧美流通企 业均为EPC成员。大型零售商，如德国METRO，英国 Tesco。NEC(RFID手机)，Sankei， Shogakukan(产品跟踪)。TEngine Forum的475家企业将会采用(大部 分为日本企业)902MHz928MHz (UHF频段)2 45GHz (ISO标准)

14、读写速读写速 度度频段频段技技术术差差902MHz 928MHz (UHF频段) 13.56MHz (智能卡)860MHz950MHz2.45GHz (ISO标准) 13.56MHz (智能卡)40kbps640kbps 最多同时读写1000个标签40kbps 同时读写数十个标签250kbps度度 信息位 数信息位 数应用领域应用领域差差异异EPC C1G1: 6496位 EPC C1G2: 96256位64位128位，可扩展至512位车辆管理、生产线自动化控制、物资跟踪、关卡、码头作业和RFID标签数量不大的电子支付物流服装印刷等，应用领域应用领域车辆管理、生产线自动化控制、物资跟踪、 出入

15、境人员管理。关卡、码头作业和RFID标签数量不大的 区域。电子支付、物流、服装、印刷等，在物流等非制造领域使用较为广泛。第13页WSN商用系统ConnectwarePython可编程需求可编程需求远程集中化 管理需求远程集中化 管理需求ConnectPort GatewayPython可编程需求可编程需求Gateway DatabaseRemote Router/Bridge需要无线射频和 嵌入式设计需要无线射频和 嵌入式设计Application WirelessAdapterEmbeddedWirelessIntranet摘自Di i管理管理 计费计费 安全性安全性 系统基本需求系统基本需

16、求摘自Digi安全性安全性第14页WSN应用情况定位/跟踪 /导航安全/监控移动支付 及管理自动化和 远程管理计量/检测远程医疗重点应用重点应用公共事业公共事业/服 务服 务/导航及管理远程管理交通运输交通运输个人用户个人用户批发零售批发零售工业工业/制造业制造业商业商业/服务业服务业农业农业开采开采/建筑建筑金融金融 摘自某研究报告第15页国内的WSN应用情况单位同方软件综合平台1392831.78%14.43%31.54%1000020%30%40%单位：百万元 亚太安讯GPS及网络视频 安全监控系统新大陆二维码行业应用、6689 59314145287856932.85%0.88%12.20%4.10%3.87%1.19%9.85%1000010%0%10%新大陆维码行业应用、 电子回执、烟草 物流信息化管理远望谷ATIS铁道部车号 自动识别系统1018 1883975972442602878497