物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)及政策背景物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)及成功案例物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的推廣提綱第1頁8月7日，溫家寶總理在無錫就“感知中國”的談話，掀起了傳感網(wǎng)的巨大浪潮。10月27日，工信部部長李毅中在《科技日?qǐng)?bào)》撰文提出，啟動(dòng)”傳感網(wǎng)絡(luò)“的研發(fā)應(yīng)用，并將其上升到”戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)“的高度。11月3日，溫家寶總理在人民大會(huì)堂向首都科技界發(fā)表“讓科技引領(lǐng)中國可持續(xù)發(fā)展”的文章，指出：要著力突破傳感網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)。12月27日，溫家寶總理在接受新華社記者采訪時(shí)，再次把物聯(lián)網(wǎng)提到”占領(lǐng)新型產(chǎn)業(yè)的制高點(diǎn)，決定國家未來“的高度。3月5日，溫家寶工作報(bào)告首次提及物聯(lián)網(wǎng)：特別指出要大力培育戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。要加快物聯(lián)網(wǎng)的研發(fā)應(yīng)用。4月9日，工業(yè)和信息化部部長李毅中出席2010年經(jīng)貿(mào)形勢報(bào)告會(huì)時(shí)表示，要大力發(fā)展3G、物聯(lián)網(wǎng)等新興產(chǎn)業(yè)，同時(shí)，也要提高警惕，不能受制于人。政策大事記第2頁10月8日，無錫向國務(wù)院申建”國家傳感網(wǎng)創(chuàng)新示范區(qū)“，總面積達(dá)20平方公里11月17日，福建省黃小晶省長要求即刻成立福建省物聯(lián)網(wǎng)協(xié)調(diào)小組及辦公室。1月2日，上海市商務(wù)委連發(fā)兩項(xiàng)通知，表示將從2010年起實(shí)施物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)體系，政府出資帶動(dòng)，提升上?，F(xiàn)代物流業(yè)的服務(wù)升級(jí)。1月7日，廣東省常務(wù)副省長黃龍?jiān)票硎?，建立傳感網(wǎng)打造”智慧廣東“。1月12日，北京市市長郭金龍指出，發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，提高首都信息化應(yīng)用水平。1月28日，山東省政府工作報(bào)告首次提及加快物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算的研究。4月1日，《江蘇省物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃綱要（2009~2012年）》出臺(tái)。6月10日，全國首家實(shí)體運(yùn)作物聯(lián)網(wǎng)工程學(xué)院在江南大學(xué)掛牌成立。江蘇省委常委、市委書記楊衛(wèi)澤為學(xué)院揭牌。7月28日，2010年安徽省農(nóng)村物聯(lián)網(wǎng)高峰論壇暨安徽省新農(nóng)村物聯(lián)網(wǎng)工程技術(shù)研究中心成立政府大事記第3頁利用信息化和工業(yè)化技術(shù)感知中國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的國家安全物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵詞第4頁P(yáng)AN個(gè)人WANLAN全球市區(qū)/近郊園區(qū)/樓宇/辦公室從私域網(wǎng)到廣域網(wǎng)第5頁物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)及政策背景物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用現(xiàn)狀農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)及成功案例物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)提綱第6頁——摘自易觀國際WSN技術(shù)原理第7頁30-100美元（模塊）成本相對(duì)較高覆蓋廣、質(zhì)量好大范圍語音和數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用無線通信約20美元高功耗、協(xié)議開銷大、需要接入點(diǎn)使用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)、高速率、組網(wǎng)靈活（前向、后向兼容）Web/Email/Video等相關(guān)應(yīng)用WiFi（802.11b)50美分左右缺少安全性規(guī)范和完善的標(biāo)準(zhǔn)可靠、電源和成本優(yōu)勢、組網(wǎng)方便家庭、樓宇自動(dòng)化以及監(jiān)控類應(yīng)用ZigBee5-50美分無處理能力，單向成本低、無功耗物流、軍事、防偽等多種行業(yè)無源RFID低于5美元以移動(dòng)電話為中心，每網(wǎng)最多8個(gè)節(jié)點(diǎn)應(yīng)用較多、成本較低且方便使用替代有線：遙感勘測、移動(dòng)電子商務(wù)、數(shù)字電子設(shè)備、工業(yè)控制、智能化建筑、家庭和辦公自動(dòng)化、電子商務(wù)、無線公文包、軍事藍(lán)牙節(jié)點(diǎn)成本缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)主要應(yīng)用主要技術(shù)無線傳輸技術(shù)——摘自某研究報(bào)告*zigbee實(shí)際的售價(jià)在100元以上第8頁傳感器的技術(shù)評(píng)估功耗:準(zhǔn)確性

0點(diǎn)漂移標(biāo)定可靠性結(jié)構(gòu)和環(huán)境影響成本個(gè)性化第9頁網(wǎng)關(guān)應(yīng)用業(yè)務(wù)平臺(tái)傳感器網(wǎng)IP網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)距離傳輸網(wǎng)ITU-TNGNCENSmartMeteringISO/IECJTC1UWSNCENELECSmartmeteringOASISW3CIPSOIPV6harewareandprotocol;sZCLZigBeeAllianceZBApplicattionProfilesIETF6LowPANPhy-MacOverIPV6IETFROLLRoutingoverLowPowerLossyNetworksOMAGSMASCAG,……ETSIM2MTC3GPPSA1,SA3,,……ESMIGMeteringEPCGLobalGS1HGIHomeGatewayInitiativeUtilitiesMeteringWOSAKNXW-MbusIEEE802.15.4信息來源：ETSIM2MTC整體框架ITU-TSG13USN網(wǎng)絡(luò)的需求和架構(gòu)設(shè)計(jì)ETSIM2MTCM2M需求和功能架構(gòu)ISO/IECJTC1SC6SGSNSN研究報(bào)告WSN/RFIDIEEE802.15低速近距離無線通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)IETF6LoWPANROLL基于IEEE802.15.4的IPv6，低功耗有損網(wǎng)絡(luò)路由EPCGlobalGS1RFID標(biāo)識(shí)和解析EPCGlobal召開了有關(guān)ONS(ObjectNameService)的路由和命名問題的討論智能電網(wǎng)/計(jì)量電信網(wǎng)FCC：美國智能電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)IEEE：P2030：智能電網(wǎng)Guide802.15.4g：智能電網(wǎng)近距離無線標(biāo)準(zhǔn)CEN/CENELEC/ETSI歐洲智能計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)3GPPSA1/SA2/RAN2M2M優(yōu)化需求網(wǎng)絡(luò)和無線接入的M2M優(yōu)化技術(shù)GSMASCAG：智能SIM卡OMADMWSN標(biāo)準(zhǔn)：IEEE802.15該組織致力于無線個(gè)人網(wǎng)(WPAN)網(wǎng)絡(luò)底層協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)制定，其分表的IEEEStd802.15.4-2006詳細(xì)定義了PHY和MAC層實(shí)現(xiàn)的各種機(jī)制，在最近的IEEEStd802.15.4-2009c中添加了對(duì)中國WPAN頻段支持(314–316MHz,430–434MHz,and779–787MHzbands)以及O-QPSK調(diào)制的支持。ZigBeeAllianceZigbee是基于IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)建立的針對(duì)WPAN的整套協(xié)議棧。IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)與ZigBeeAlliance的關(guān)系相當(dāng)于IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)與WIFIAlliance的關(guān)系?；赯igBee的RF芯片在數(shù)千個(gè)微小的傳感器之間相互協(xié)調(diào)實(shí)現(xiàn)通信，這些傳感器只需要很少的能量，以接力的方式通過無線電波將數(shù)據(jù)從一個(gè)傳感器傳到另一個(gè)傳感器，所以的通信效率非常高，廣泛應(yīng)用于工業(yè)場景。WSN標(biāo)準(zhǔn)：第11頁IETF6LoWPAN該工作組的任務(wù)是定義在如何利用IEEE802.15.4鏈路支持基于IPv6的通信的同時(shí)，遵守開放標(biāo)準(zhǔn)以及保證與其他IP設(shè)備的互操作性。該協(xié)議中使用了IP報(bào)頭壓縮技術(shù)，將龐大的128位IPv6源或目的地址壓縮或刪除，同時(shí)在MAC與IP層之間使用適配層，使得1280比特的IPv6的MTU能夠在127字節(jié)的MACframe上傳輸。IPSOAlliance該聯(lián)盟為各大IT廠商結(jié)合產(chǎn)物，致力于推動(dòng)IP協(xié)議在智能物體上的普及。ZigBee標(biāo)準(zhǔn)ZigBee協(xié)議棧底層是基于IEEE802.15.42003的PHY層和MAC層機(jī)制構(gòu)成，而上層包括應(yīng)用層，網(wǎng)絡(luò)層和安全服務(wù)層。WSN標(biāo)準(zhǔn)：第12頁EPC(EPCC1G2被接受為ISO18000-6C)ISO（ISO18000-6B）UID讀寫速度信息位數(shù)應(yīng)用領(lǐng)域頻段技術(shù)差異采用的組織和企業(yè)研發(fā)機(jī)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化組織組織結(jié)構(gòu)地區(qū)美國歐洲歐洲為主日本EPCGlobalISOUbiquitousIDCenter芯片：美國國防部，德州儀器，Intel；識(shí)別器：Symbol；軟件：IBM，微軟。目前歐洲也開始參與研發(fā)。芯片：STMicroelectronics，Philips；識(shí)別器：Nokia，Checkpoint；軟件：SAP日立ULSI牽頭，NEC、東芝、富士通等國內(nèi)企業(yè)。也有少數(shù)外國廠商，如微軟，三星等參與。美國軍方，F(xiàn)DA和SSA等政府機(jī)構(gòu)，沃爾瑪，保潔，吉列，強(qiáng)生，100多家歐美流通企業(yè)均為EPC成員。大型零售商，如德國METRO，英國Tesco。NEC(RFID手機(jī))，Sankei，Shogakukan(產(chǎn)品跟蹤)。T-EngineForum的475家企業(yè)將會(huì)采用(大部分為日本企業(yè))902MHz-928MHz(UHF頻段)13.56MHz(智能卡)860MHz-950MHz2.45GHz(ISO標(biāo)準(zhǔn))13.56MHz(智能卡)40kbps～640kbps最多同時(shí)讀寫1000個(gè)標(biāo)簽40kbps同時(shí)讀寫數(shù)十個(gè)標(biāo)簽250kbpsEPCC1G1:64～96位EPCC1G2:96～256位64位128位，可擴(kuò)展至512位車輛管理、生產(chǎn)線自動(dòng)化控制、物資跟蹤、出入境人員管理。關(guān)卡、碼頭作業(yè)和RFID標(biāo)簽數(shù)量不大的區(qū)域。電子支付、物流、服裝、印刷等，在物流等非制造領(lǐng)域使用較為廣泛。RFID標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比：第13頁ConnectwareConnectPortGatewayDatabaseRemoteApplicationRouter/BridgeWirelessAdapterEmbeddedWireless需要無線射頻和嵌入式設(shè)計(jì)Python可編程需求系統(tǒng)基本需求遠(yuǎn)程集中化管理需求WSN商用系統(tǒng)——摘自DigiIntranet管理計(jì)費(fèi)安全性第14頁公共事業(yè)/服務(wù)交通運(yùn)輸個(gè)人用戶批發(fā)零售工業(yè)/制造業(yè)商業(yè)/服務(wù)業(yè)農(nóng)業(yè)開采/建筑金融定位/跟蹤/導(dǎo)航安全/監(jiān)控移動(dòng)支付及管理自動(dòng)化和遠(yuǎn)程管理計(jì)量/檢測遠(yuǎn)程醫(yī)療重點(diǎn)應(yīng)用WSN應(yīng)用情況——摘自某研究報(bào)告第15頁單位：百萬元同方軟件綜合平臺(tái)亞太安訊GPS及網(wǎng)絡(luò)視頻安全監(jiān)控系統(tǒng)新大陸二維碼行業(yè)應(yīng)用、電子回執(zhí)、煙草物流信息化管理遠(yuǎn)望谷ATIS鐵道部車號(hào)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)、煙草、軍事行業(yè)、RFID產(chǎn)品航天信息防偽稅控系統(tǒng)、IC卡、系統(tǒng)集成業(yè)務(wù)廈門信達(dá)光電業(yè)務(wù)和電子標(biāo)簽國內(nèi)的WSN應(yīng)用情況——摘自某研究報(bào)告第16頁物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)及政策背景物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用現(xiàn)狀農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)及成功案例物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)提綱第17頁農(nóng)業(yè)的精細(xì)化要求：喜溫植物不能長期忍受5度以下的低溫，10度以下停止生長，如黃瓜，西葫蘆，茄果類，菜豆等耐熱蔬菜生長溫度要求在20至30度，要求晝夜溫差不低于10度第18頁農(nóng)業(yè)背景和發(fā)展現(xiàn)狀（一）國內(nèi)現(xiàn)有溫室的種植方式：粗放型種植，根據(jù)農(nóng)民祖輩相傳的經(jīng)驗(yàn)國外倡導(dǎo)的精細(xì)化農(nóng)業(yè)種植：不僅節(jié)約成本，還能保證果蔬可以在最適宜的環(huán)境下生長，實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)增收以西紅柿種植為例：根據(jù)我們和以色列同行的交流，以色列采用精細(xì)化種植的西紅柿可以實(shí)現(xiàn)畝產(chǎn)50噸，而北京平谷東高村的農(nóng)戶，畝產(chǎn)僅在7噸左右。以種豬養(yǎng)殖為例：公豬交配期的溫度高于29度，交配時(shí)間將延長一個(gè)月實(shí)現(xiàn)精細(xì)化農(nóng)業(yè)的前提是環(huán)境數(shù)據(jù)的精細(xì)化控制，這必然要求農(nóng)戶購買環(huán)境監(jiān)測設(shè)備第19頁農(nóng)業(yè)背景和發(fā)展現(xiàn)狀（二）以溫室為例：全國共有溫室250萬公頃，大型連棟溫室2000公頃（根據(jù)北京農(nóng)技推廣中心主任的數(shù)據(jù)）以示范園為例：全國共有5000個(gè)大型示范基地以養(yǎng)殖場為例：僅北京周邊有2萬個(gè)養(yǎng)豬基地（根據(jù)北京客戶首農(nóng)集團(tuán)經(jīng)理數(shù)據(jù)）第20頁農(nóng)業(yè)市場容量分析農(nóng)作物的生長環(huán)境主要依靠感官經(jīng)驗(yàn)，而不是精確、可靠的量化數(shù)據(jù)，成功的種植經(jīng)驗(yàn)不容易被總結(jié)和復(fù)制完全依賴人工控制種植過程，無法對(duì)過程進(jìn)行監(jiān)督和控制，尤其以科研機(jī)構(gòu)和大型種植基地為例，溫室的種植往往是聘請(qǐng)農(nóng)民工，由于缺乏有效的信息化手段，使得難于對(duì)他們工作的質(zhì)量進(jìn)行控制。在科研基地、示范基地、觀光農(nóng)業(yè)，存在用戶需要遠(yuǎn)程了解溫室環(huán)境的需求，對(duì)于此類需求，必須通過信息化的手段來滿足。第21頁農(nóng)業(yè)信息化存在的問題WSN在農(nóng)業(yè)的應(yīng)用前景農(nóng)業(yè)是WSN技術(shù)成熟的試金石：低成本：1500~3000低功耗：長期使用遠(yuǎn)程：農(nóng)場地處偏僻可靠性：室外暴曬、高濕大棚、酸堿環(huán)境易用性：“會(huì)用手機(jī)就能操作”第22頁KeyLaboratoryofModernPrecisionAgricultureSystemIntegration,MinistryofEducation

農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展趨勢預(yù)測

多通道采集器和控制器通過GPRS直接和遠(yuǎn)端服務(wù)器相連，實(shí)現(xiàn)和遠(yuǎn)端數(shù)據(jù)的雙向通訊。采集器和控制器之間也可功過移動(dòng)網(wǎng)關(guān)直接通訊，控制器直接根據(jù)采集節(jié)點(diǎn)發(fā)送的環(huán)境參數(shù)控制現(xiàn)場設(shè)備的開啟和關(guān)閉。第24頁農(nóng)業(yè)科研領(lǐng)域解決方案產(chǎn)品實(shí)施前，大棚采用的是有線監(jiān)測方案，布線成本高，安裝調(diào)試成本高；且維護(hù)困難，在生產(chǎn)中很容易把線碰斷，不便于移動(dòng)；重新設(shè)置監(jiān)測點(diǎn)后，需要重新布線?！稗r(nóng)用通”的采集設(shè)備采用無線方式采集，采用太陽能板供電，無需布線，可在任何條件的大棚、溫室內(nèi)安裝。采集設(shè)備收納方便