物联网技术在农业中应用

2024-01-21 17:09:56

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支持物联网的三大技术

关键词：物联网；射频技术；无线传感器网络；云计算

中图分类号：TP393-34

文献标识码：A

文章编号：2095-1302(2011)01-0070-02

0　引言

物联网的概念首先是由麻省理工学院(MIT)的自动识别实验室在1999年提出的，在2005年突尼斯举行的信息社会世界峰会上，ITU的报告系统介绍了意大利、日本、韩国与新加坡的题案，并提出了“物联网时代”。物联网是在互联网的基础上，利用射频标签与无线传感器网络技术，构建一个覆盖全世界上所有人与物的网络信息系统。人与人之间的信息交互和共享是互联网的最基本功能，而在物联网上更强调的是人与物、物与物之间的自动交互和共享，它是实现物理世界与信息世界的无缝连接。连接到物联网上的物应该具有四个特征：地址标识、感知能力、通信能力和可控能力。因此，物联网需要三大关键技术来支持，这三个关键技术分别是：感知、传输、计算。

1　物联网的三大关键技术

1.1射频技术一智能感知技术

射频技术应用系统由RFID标签、RFID读写器、RFID数据管理系统组成，它是真正能够让物品“开口说话”的一种技术。在“物联网”的构想中，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(商品)的识别，进而通过开放性的计算机网络实现信息交换和共享实现对物品的“透明”管理。图1所示是RFID系统的结构和工作原理。

目前RFID技术已经成功的应用于物流业、零售业、医疗卫生、机场、交通、身份识别以及军事领域。2006年，国家科技部等16部委了《中国射频识别技术策略白皮书》，确立了“RFID技术与应用”的重大项目。2009年6月20日由科技部联合25个部委，行业协会召开了“中国射频识别技术与应用发展报告”，提出了RFID信息服务业和RFID信息内容运营业的产业发展模式，提出了从工具型应用向资源型应用转变的新思维。

1.2无线传感器网络一通信传输技术

泛在化的感知能力是物联网的重要特征，支持普适计算的关键技术是无线网络。无线传感器网络是一种全新的信息获取平台，能够实时监测和采集网络分布区域内的各种检测对象的信息，并将这些信息发送到网关节点，以实现在复杂的指定范围内对目标进行检测与跟踪，具有快速展开、抗毁性强等特点，有着广阔的应用前景。

传感器、感知对象和观察者构成无线传感网络的三要素。如果说传统的网络强调的是端到端的数据传输和共享，中间的节点和路由器只是起到分组转发的功能，那么在无线网传感器网络中所有的节点除了参与数据转发之外，还要对数据进行采集、处理、融合、存储的功能。目前，对传感器网络最主要的限制是节点携带的电能有限。在使用过程中，可能有部分节点因为环境因素或能量耗尽而失效，这样就使得传感器网络中的节点数量动态变化，使得系统不稳定。这就需要系统具有动态重构能力。

1.3计算机技术一物联网的计算工具

1.3.1普适计算技术

普适计算的重要特征是无处不在与不可见，无处不在是指随时随地访问信息的能力，不可见是指在物理环境中提供多种传感器设备，嵌入设备和移动设备使得可以在用户不察觉的情况下进行计算、通信、数据采集和提供各种服务。它的核心是以人为本，而不是以计算机为本。普适计算强调的是把计算嵌入到日常环境中去，让计算从人们视线中“消失”。

1.3.2云计算技术

云计算是支撑物联网的重要计算环境之一。它是分布式处理、并行处理和网格计算的发展，或者说是这些计算机科学概念的商业实现。云计算的基本原理是通过使计算分布在大量的分布式计算机上，而非本地计算机或远程服务器中，企业数据中心的运行将更与互联网相似。这使得企业能够将资源切换到需要的应用上，根据需求访问计算机和存储系统。

物联网智慧的感知中国与世界的目的给计算机领域的数据自动采集、可靠传输与智能处理技术的研究提出了重大的课题。高性能计算机为物联网应用提供了重要的计算工具，普适计算的“环境智能化”研究为物联网技术奠定了重要的理论基础，云计算为物联网应用的推广创造有效的商业模式。

2　物联网的典型应用

日本的一幢大楼里安装了两万个连网的温控传感器，大楼里面不同房间在不同时间所要求的温度不同，利用传感器测量房间的温度，控制系统按照需要的温度对空调进行智能调节。通过实验，这项技术节约的电量可达到29.4％。

过去人们一直是将物理世界的社会基础设施(高速公路、机场、电站)与信息基础设施(互联网、信息库、数据采集)分开规划，而物联网的概念是将人、物品、网络、信息统一在一个基础设施上，通过将现实的物理世界与信息世界融合，利用信息技术提高物理世界的资源利用率、节能减排，达到改善生活的目的。

3　结语

本文介绍了推动物联网发展的主要技术，并分析了各项技术的发展状况和未来趋势。

物联网无疑是2010年最热议的话题。它被誉为“第三次信息技术革命”；被预言拥有万亿级市场应用前景，已被世界各国作为应对金融危机、振兴经济的重点领域。在中国，物联网体系逐渐成形。无锡市国家传感网创新示范区(中国传感信息中心)正式获得国家批准。无锡市物联网产业的目标是2015年达到2500亿元左右产值规模。

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