1、物联网产业及政策背景物联网技术应用现实状况农业物联网及成功案例物联网平台物联网技术在当代农业中推广提要第1页物联网技术在现代农业中的应用第1页8月7日，温家宝总理在无锡就“感知中国”谈话，掀起了传感网巨大浪潮。10月27日，工信部部长李毅中在科技日报撰文提出，开启”传感网络“研发应用，并将其上升到”战略性新兴产业“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“让科技引领中国可连续发展”文章，指出：要着力突破传感网、物联网关键技术。12月27日，温家宝总理在接收新华社记者采访时，再次把物联网提到”占领新型产业制高点，决定国家未来“高度。3月5日，温家宝工作汇报首次提及物联网：尤其指出
2、要大力培育战略性新兴产业。要加紧物联网研发应用。4月9日，工业和信息化部部长李毅中出席年经贸形势汇报会时表示，要大力发展3G、物联网等新兴产业，同时，也要提升警觉，不能受制于人。政策大事记第2页物联网技术在现代农业中的应用第2页10月8日，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，上海市商务委连发两项通知，表示将从年起实施物联网建设体系，政府出资带动，提升上海当代物流业服务升级。1月7日，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，北京市市长郭金龙指出，发展物联网技术，
3、提升首都信息化应用水平。1月28日，山东省政府工作汇报首次提及加紧物联网和云计算研究。4月1日，江苏省物联网产业发展规划纲要（200920）出台。6月10日，全国首家实体运作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。7月28日，年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究中心成立政府大事记第3页物联网技术在现代农业中的应用第3页利用信息化 和工业化技术感知中国战略性新兴产业物联网时代国家安全物联网关键词 第4页物联网技术在现代农业中的应用第4页PAN个人个人WANLAN全球全球市区市区/近郊近郊园区园区/楼宇楼宇/办公室办公室从私域网到广域网第5页
4、物联网技术在现代农业中的应用第5页物联网产业及政策背景物联网技术及应用现实状况农业物联网及成功案例物联网平台提要第6页物联网技术在现代农业中的应用第6页摘自易观国际WSN技术原理第7页物联网技术在现代农业中的应用第7页30-100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)50美分左右美分左右缺乏安全性规范和完善标准可靠、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ZigBee5-50美分无处理能力
5、，单向成本低、无功耗物流、军事、防伪等各种行业无源无源RFID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换有线：替换有线：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、家庭和办公自动化、电子商务、无线公文包、军事蓝牙蓝牙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无线传输技术摘自某研究汇报*zigbee实际售价在100元以上第8页物联网技术在现代农业中的应用第8页传感器技术评定功耗:准确性 0点漂移标定可靠性结构和环境影响成本个性化第9页物联网技术在现代农业中的应用第9页网关应用业务平台传感器网IP网络远距离传输网ITU-TNG
6、NCENSmart MeteringISO/IEC JTC1UWSNCENELECSmart meteringOASISW3CIPSOIPV6 hareware and protocol;sZCLZigBee AllianceZB Applicattion ProfilesIETF 6LowPANPhy-Mac Over IPV6IETF ROLLRouting over Low PowerLossy NetworksOMAGSMASCAG,ETSIM2M TC3GPPSA1,SA3,ESMIGMeteringEPCGLobalGS1HGIHome GatewayInitiativeUtili
7、tiesMeteringWOSAKNXW-MbusIEEE802.15.4信息起源：ETSI M2M TC整体框架ITU-T SG13USN网络需求和架构设计ETSI M2M TCM2M需求和功效架构ISO/IEC JTC1 SC6 SGSNSN研究汇报WSN/RFIDIEEE802.15低速近距离无线通信技术标准IETF 6LoWPAN ROLL基于IEEE802.15.4IPv6，低功耗有损网络路由EPCGlobal GS1RFID标识和解析EPC Global召开了相关ONS(Object Name Service)路由和命名问题讨论 智能电网/计量电信网FCC：美国智能电网标准IEEE
8、：P2030：智能电网Guide 802.15.4g：智能电网近距离无线标准CEN/CENELEC/ETSI欧洲智能计量标准3GPP SA1/SA2/RAN2M2M优化需求网络和无线接入M2M优化技术GSMA SCAG：智能SIM卡OMA DMWSN标准：物联网技术在现代农业中的应用第10页IEEE 802.15 该组织致力于无线个人网(WPAN)网络底层协议标准制订，其分表 IEEE Std 802.15.4-详细定义了 PHY 和 MAC 层实现各种机制，在最近 IEEE Std 802.15.4-c 中添加了对中国 WPAN 频段支持(314316 MHz,430434 MHz,and
9、779787 MHz bands)以及 O-QPSK 调制支持。ZigBee Alliance Zigbee 是基于 IEEE 802.15.4 标准建立针对 WPAN 整套协议栈。IEEE 802.15.4 标准与 ZigBee Alliance 关系相当于 IEEE 802.11 标准与 WIFI Alliance关系。基于 ZigBee RF 芯片在数千个微小传感器之间相互协调实现通信，这些传感器只需要极少能量，以接力方式经过无线电波将数据从一个传感器传到另一个传感器，所以通信效率非常高，广泛应用于工业场景。WSN标准：第11页物联网技术在现代农业中的应用第11页IETF 6LoWPAN
10、 该工作组任务是定义在怎样利用 IEEE 802.15.4 链路支持基于 IPv6通信同时，恪守开放标准以及确保与其它 IP 设备互操作性。该协议中使用了 IP 报头压缩技术，将庞大 128 位 IPv6 源或目标地址压缩或删除，同时在 MAC 与 IP 层之间使用适配层，使得 1280 比特 IPv6 MTU 能够在 127 字节 MAC frame 上传输。IPSO Alliance 该联盟为各大 IT 厂商结合产物，致力于推进 IP 协议在智能物体上普及。ZigBee 标准 ZigBee 协议栈底层是基于 IEEE 802.15.4 PHY 层和 MAC 层机制组成，而上层包含应用层，网
11、络层和安全服务层。WSN标准：第12页物联网技术在现代农业中的应用第12页EPCEPC(EPC C1G2被接收为ISO18000-6C)ISOISO（ISO18000-6B）UIDUID读写速读写速度度信息位信息位数数应用领域应用领域频段频段技技 术术 差差 异异采取组采取组织和企织和企业业研发机研发机构构标准化标准化组织组织组组 织织 结结 构构地域地域美国美国 欧洲欧洲欧洲为主欧洲为主日本日本EPC GlobalISOUbiquitous ID Center芯片：美国国防部，德州仪器，Intel；识别器：Symbol；软件：IBM，微软。当前欧洲也开始参加研发。芯片：STMicroelec
12、tronics，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，三星等参加。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组员。大型零售商，如德国METRO，英国Tesco。NEC(RFID手机)，Sankei，Shogakukan(产品跟踪)。T-Engine Forum475家企业将会采取(大部分为日本企业)902MHz-928MHz(UHF频段)13.56MHz(智能卡)860MHz-950MHz2.45GHz(ISO标准)13.56MHz(智
13、能卡)40kbps640kbps最多同时读写1000个标签40kbps同时读写数十个标签250kbpsEPC 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、出入境人员管理。关卡、码头作业和RFID标签数量不大区域。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。RFID标准对比：第13页物联网技术在现代农业中的应用第13页ConnectwareConnectPort Gateway DatabaseRemote ApplicationRouter/BridgeWirelessAdapterEmbeddedW
14、ireless需要无线射频和需要无线射频和嵌入式设计嵌入式设计Python可编程需求可编程需求系统基本需求系统基本需求远程集中化远程集中化管理需求管理需求WSN商用系统摘自DigiIntranet管理管理计费计费安全性安全性第14页物联网技术在现代农业中的应用第14页公共事业公共事业/服服务务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WSN应用情况摘自某研究汇报第15页物联网技术在现代农业中的应用第15页单位：百万元同方软
15、件综合平台亚太安讯GPS及网络视频安全监控系统新大陆二维码行业应用、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、烟草、军事行业、RFID产品航天信息防伪税控系统、IC卡、系统集成业务厦门信达光电业务和电子标签国内WSN应用情况摘自某研究汇报第16页物联网技术在现代农业中的应用第16页物联网产业及政策背景物联网技术及应用现实状况农业物联网及成功案例物联网平台提要第17页物联网技术在现代农业中的应用第17页农业精细化要求：喜温植物不能长久忍受5度以下低温，10度以下停顿生长，如黄瓜，西葫芦，茄果类，菜豆等耐热蔬菜生长温度要求在20至30度，要求昼夜温差不低于10度第18页农业
16、背景和发展现实状况（一）物联网技术在现代农业中的应用第18页国内现有温室种植方式：粗放型种植，依据农民祖辈相传经验国外提倡精细化农业种植：不但节约成本，还能确保果蔬能够在最适宜环境下生长，实现增产增收以西红柿种植为例：依据我们和以色列同行交流，以色列采取精细化种植西红柿能够实现亩产50吨，而北京平谷东高村农户，亩产仅在7吨左右。以种猪养殖为例：公猪交配期温度高于29度，交配时间将延长一个月实现精细化农业前提是环境数据精细化控制，这必定要求农户购置环境监测设备第19页农业背景和发展现实状况（二）物联网技术在现代农业中的应用第19页以温室为例：全国共有温室250万公顷，大型连栋温室公顷（依据北京农
17、技推广中心主任数据）以示范园为例：全国共有5000个大型示范基地以养殖场为例：仅北京周围有2万个养猪基地（依据北京客户首农集团经理数据）第20页农业市场容量分析物联网技术在现代农业中的应用第20页农作物生长环境主要依靠感官经验，而不是准确、可靠量化数据，成功种植经验不轻易被总结和复制完全依赖人工控制种植过程，无法对过程进行监督和控制，尤其以科研机构和大型种植基地为例，温室种植往往是聘请农民工，因为缺乏有效信息化伎俩，使得难于对他们工作质量进行控制。在科研基地、示范基地、观光农业，存在用户需要远程了解温室环境需求，对于这类需求，必须经过信息化伎俩来满足。第21页农业信息化存在问题物联网技术在现代
18、农业中的应用第21页WSN在农业应用前景农业是WSN技术成熟试金石：低成本：15003000低功耗：长久使用远程：农场地处偏僻可靠性：室外暴晒、高湿大棚、酸碱环境易用性：“会用手机就能操作”第22页物联网技术在现代农业中的应用第22页Key Laboratory of Modern Precision Agriculture System Integration,Ministry of Education 农业物联网关键技术发展趋势预测农业物联网关键技术发展趋势预测 物联网技术在现代农业中的应用第23页多通道采集器和控制器经过GPRS直接和远端服务器相连，实现和远端数据双向通讯。采集器和控制器
19、之间也可功过移动网关直接通讯，控制器直接依据采集节点发送环境参数控制现场设备开启和关闭。第24页农业科研领域处理方案物联网技术在现代农业中的应用第24页产品实施前，大棚采取是有线监测方案，布线成本高，安装调试成本高；且维护困难，在生产中很轻易把线碰断，不便于移动；重新设置监测点后，需要重新布线。“农用通”采集设备采取无线方式采集，采取太阳能板供电，无需布线，可在任何条件大棚、温室内安装。采集设备收纳方便、轻巧便携。第25页实施前后对比农业科研领域成功案例物联网技术在现代农业中的应用第25页/10/226现场图片:物联网技术在现代农业中的应用第26页物联网技术在现代农业中的应用第27页经过Zig
20、bee方式组建局部私域网，连接当地采集节点和控制节点；然后经过智能网桥GPRS连接功效，实现和广域网互联互通。第28页种植型客户处理方案物联网技术在现代农业中的应用第28页种植型客户成功案例蘑菇养殖第29页物联网技术在现代农业中的应用第29页种植型客户成功案例蘑菇养殖第30页物联网技术在现代农业中的应用第30页经过3G摄像头远程监测大棚内部农作物长势及设备使用无线传感器网络实时采集大棚内部温湿度和光照数据、土壤水分经过3G无线网络远程控制大棚内部设备使用无线通讯，实时显示播报生态区动态实时播报第31页观光农业处理方案物联网技术在现代农业中的应用第31页种植型客户成功案例观光农场第32页物联网技
21、术在现代农业中的应用第32页种植型客户成功案例观光农场第33页物联网技术在现代农业中的应用第33页农业资源管理：农用土地资源、水资源、生产资料农业生态环境管理：土壤、大气、水质、气象、灾害生产过程管理：农田精耕细作、设施农业、健康养殖农产品与食品安全：产地环境，产后、贮藏加工、物流运输、供给链可追溯系统农业装备与设施：工况监测、远程诊疗、服务调度。物联网在农业其它应用第34页物联网技术在现代农业中的应用第34页物联网产业及政策背景物联网技术及应用现实状况农业物联网及成功案例农业物联网平台提要第35页物联网技术在现代农业中的应用第35页旗硕设备（一）:支持Zigbee/GPRS/GSM Zigb
22、ee传输距离1600米设备功率:13W无线传输速率,40kbps使用温度:(-40-85oC)930v宽压输入第36页物联网技术在现代农业中的应用第36页设备（二）:4-20mA，0-5V信号，数字信号采集太阳能供电、电池供电可视传输距离100m、1.6Km、10Km、22Km可选防水、防晒、防雷击设计第37页物联网技术在现代农业中的应用第37页旗硕可提供物联网设备：智能网关多通道采集器无线控制器无线路由器无线网桥智能显示设备第38页物联网技术在现代农业中的应用第38页旗硕物联网平台第39页物联网技术在现代农业中的应用第39页旗硕物联网平台第40页物联网技术在现代农业中的应用第40页谢谢！欢迎交流物联网技术在现代农业中的应用第41页
