物联网技术在现代农业中的应用.pptx

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,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，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,WAN,LAN,全球,市区,/,近郊,园区,/,楼宇,/,办公室,从私域网到广域网,第,5,页,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,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,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,ZigBee,5-50,美分,无处理能力，单向,成本低、无功耗,物流、军事、防伪等各种行业,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：,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,节点成本,缺点,优点,主要应用,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-T,NGN,CEN,Smart Metering,ISO/IEC JTC1,UWSN,CENELEC,Smart metering,OASIS,W3C,IPSO,IPV6 hareware,and protocol;s,ZCL,ZigBee Alliance,ZB Applicattion Profiles,IETF 6LowPAN,Phy-Mac Over IPV6,IETF ROLL,Routing over Low Power,Lossy Networks,OMA,GSMA,SCAG,ETSI,M2M TC,3GPP,SA1,SA3,ESMIG,Metering,EPCGLobal,GS1,HGI,Home Gateway,Initiative,Utilities,Metering,WOSA,KNX,W-Mbus,IEEE,802.15.4,信息起源：,ETSI M2M TC,整体框架,ITU-T SG13,USN,网络需求和架构设计,ETSI M2M TC,M2M,需求和功效架构,ISO/IEC JTC1 SC6 SGSN,SN,研究汇报,WSN/RFID,IEEE802.15,低速近距离无线通信技术标准,IETF 6LoWPAN ROLL,基于,IEEE802.15.4,IPv6,，低功耗有损网络路由,EPCGlobal GS1,RFID,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,：,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/RAN2,M2M,优化需求,网络和无线接入,M2M,优化技术,GSMA SCAG,：智能,SIM,卡,OMA DM,WSN,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 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 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,EPC,(EPC C1G2,被接收为,ISO18000-6C),ISO,（,ISO18000-6B,）,UID,读写速度,信息位数,应用领域,频段,技术差异,采取组织和企业,研发机构,标准化组织,组织结构,地域,美国 欧洲,欧洲为主,日本,EPC Global,ISO,Ubiquitous 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：,STMicroelectronics,，,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-950MHz,2.45GHz(ISO,标准,),13.56MHz(,智能卡,),40kbps,640kbps,最多同时读写,1000,个标签,40kbps,同时读写数十个标签,250kbps,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、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,Connectware,ConnectPort Gateway,Database,Remote Application,Router/Bridge,Wireless,Adapter,Embedded,Wireless,需要无线射频和嵌入式设计,Python,可编程需求,系统基本需求,远程集中化管理需求,WSN,商用系统,摘自,Digi,Intranet,管理,计费,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,/,服务,交通运输,个人用户,批发零售,工业,/,制造业,商业,/,服务业,农业,开采,/,建筑,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,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,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,/10/2,26,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Zigbee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,Zigbee,传输距离,1600,米,设备功率,:13W,无线传输速率,40kbps,使用温度,:(-40-85,o,C),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,