物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈可細分為標識、感知、處理和信息傳送 4個(gè)環(huán)節,因此物聯(lián)網(wǎng)每個(gè)環(huán)節主要涉及的關(guān)鍵物聯(lián)網(wǎng)應用技術(shù)包括:射頻識別技術(shù)、傳感器技術(shù)、傳感器網(wǎng)絡(luò )技術(shù)、網(wǎng)絡(luò )通信技術(shù)等。
1、射頻識別(RFID)技術(shù)
RFID是物聯(lián)網(wǎng)中信息采集的主要源頭,在整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)體系中十分重要。RFID是一種非接觸式的自動(dòng)識別技術(shù),具有讀取距離遠(可達數十米)、讀取速度快、穿透能力強(可透過(guò)包裝箱直接讀取信息)、無(wú)磨損、非接觸、抗污染、效率高(可同時(shí)處理多個(gè)標簽)、數據儲存量大等特點(diǎn),是唯一可以實(shí)現多目標識別的自動(dòng)識別技術(shù),可工作于各種惡劣環(huán)境。一個(gè)典型的RFID系統一般由RFID電子標簽、讀寫(xiě)器和信息處理系統組成。當帶有電子標簽的物品通過(guò)特定的信息讀寫(xiě)器時(shí),標簽被讀寫(xiě)器激活并通過(guò)無(wú)線(xiàn)電波將標簽中攜帶的信息傳送到讀寫(xiě)器以及信息處理系統,完成信息的自動(dòng)采集工作,而信息處理系統則根據需求承擔相應的信息控制和處理工作?,F在RFID在農畜產(chǎn)品安全生產(chǎn)監控、動(dòng)物識別與跟蹤、農畜精細生產(chǎn)系統、畜產(chǎn)品精細養殖數字化系統、農產(chǎn)品物流與包裝等方面已正式應用。
2、傳感器技術(shù)
傳感器負責物聯(lián)網(wǎng)信息的采集,是物體感知物質(zhì)世 界的“感覺(jué)器官”,是實(shí)現對現實(shí)世界感知的基礎,是物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)和應用的基礎。傳感器通常由敏感元件和轉換元件組成,可通過(guò)聲、光、電、熱、力、位移、濕度等信號來(lái)感知,為物聯(lián)網(wǎng)的工作采集、分析、反饋最原始的信息。傳感器種類(lèi)及品種繁多,原理也各式各樣。隨著(zhù)技術(shù)的發(fā)展,新的傳感器類(lèi)型不斷產(chǎn)生,應用領(lǐng)域也越來(lái)越廣泛。傳感器技術(shù)的發(fā)展與突破主要體現在兩個(gè)方面:一是感知信息方面;二是傳感器自身的智能化和網(wǎng)絡(luò )化。近年來(lái),隨著(zhù)生物科學(xué)、信息科學(xué)和材料科學(xué)的發(fā)展,傳感器技術(shù)飛速發(fā)展。由于微電子技術(shù)和微機械加工技術(shù)的快速發(fā)展,傳感器有向微型化、多功能化,智能化和網(wǎng)絡(luò )化方向發(fā)展的趨勢。
3、傳感器網(wǎng)絡(luò )技術(shù)
傳感器網(wǎng)絡(luò )綜合了傳感器技術(shù)、嵌入式計算技術(shù)、現代網(wǎng)絡(luò )及無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)、分布式信息處理技術(shù)等,能夠通過(guò)各類(lèi)集成化的微型傳感器協(xié)作地實(shí)時(shí)監測、感知和采集各種環(huán)境或監測對象的信息,通過(guò)嵌入式系統對信息進(jìn)行處理,并通過(guò)隨機自組織無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )以多跳(Multihop)中繼方式將所感知信息傳送到用戶(hù)終端,從而真正實(shí)現“無(wú)處不在的計算”理念。一個(gè)典型的傳感器網(wǎng)絡(luò )結構通常由傳感器節點(diǎn)、接收發(fā)送器、Internet或通信衛星、任務(wù)管理節點(diǎn)等部分構成。
4、網(wǎng)絡(luò )通信技術(shù)
無(wú)論物聯(lián)網(wǎng)的概念如何擴展和延伸,其最基礎的物物 之間的感知和通信是不可替代的關(guān)鍵技術(shù)。傳感器的網(wǎng)絡(luò )通信技術(shù)為物聯(lián)網(wǎng)數據提供傳送通道,而如何在現有網(wǎng)絡(luò )上進(jìn)行增強,適應物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)需求(低數據率、低移動(dòng)性等),是現在物聯(lián)網(wǎng)研究的重點(diǎn)。傳感器的網(wǎng)絡(luò )通信技術(shù)分為近距離通信和廣域網(wǎng)絡(luò )通信技術(shù)兩類(lèi)。傳感網(wǎng)絡(luò )相關(guān)通信技術(shù),常見(jiàn)的有藍牙、IrDA、Wi-Fi、ZigBee、RFID、UWB、NFC、WirelessHart等。
5、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應用于農業(yè)
農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)應用的重點(diǎn)領(lǐng)域之一,是實(shí)現農業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、服務(wù)、管理、決策智能化的新一代信息技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農業(yè)領(lǐng)域的應用包括農業(yè)資源管理、農業(yè)生態(tài)環(huán)境管理、生產(chǎn)過(guò)程管理、農產(chǎn)品與食品安全、農業(yè)裝備與設施管理等。
1、射頻識別(RFID)技術(shù)
RFID是物聯(lián)網(wǎng)中信息采集的主要源頭,在整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)體系中十分重要。RFID是一種非接觸式的自動(dòng)識別技術(shù),具有讀取距離遠(可達數十米)、讀取速度快、穿透能力強(可透過(guò)包裝箱直接讀取信息)、無(wú)磨損、非接觸、抗污染、效率高(可同時(shí)處理多個(gè)標簽)、數據儲存量大等特點(diǎn),是唯一可以實(shí)現多目標識別的自動(dòng)識別技術(shù),可工作于各種惡劣環(huán)境。一個(gè)典型的RFID系統一般由RFID電子標簽、讀寫(xiě)器和信息處理系統組成。當帶有電子標簽的物品通過(guò)特定的信息讀寫(xiě)器時(shí),標簽被讀寫(xiě)器激活并通過(guò)無(wú)線(xiàn)電波將標簽中攜帶的信息傳送到讀寫(xiě)器以及信息處理系統,完成信息的自動(dòng)采集工作,而信息處理系統則根據需求承擔相應的信息控制和處理工作?,F在RFID在農畜產(chǎn)品安全生產(chǎn)監控、動(dòng)物識別與跟蹤、農畜精細生產(chǎn)系統、畜產(chǎn)品精細養殖數字化系統、農產(chǎn)品物流與包裝等方面已正式應用。
2、傳感器技術(shù)
傳感器負責物聯(lián)網(wǎng)信息的采集,是物體感知物質(zhì)世 界的“感覺(jué)器官”,是實(shí)現對現實(shí)世界感知的基礎,是物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)和應用的基礎。傳感器通常由敏感元件和轉換元件組成,可通過(guò)聲、光、電、熱、力、位移、濕度等信號來(lái)感知,為物聯(lián)網(wǎng)的工作采集、分析、反饋最原始的信息。傳感器種類(lèi)及品種繁多,原理也各式各樣。隨著(zhù)技術(shù)的發(fā)展,新的傳感器類(lèi)型不斷產(chǎn)生,應用領(lǐng)域也越來(lái)越廣泛。傳感器技術(shù)的發(fā)展與突破主要體現在兩個(gè)方面:一是感知信息方面;二是傳感器自身的智能化和網(wǎng)絡(luò )化。近年來(lái),隨著(zhù)生物科學(xué)、信息科學(xué)和材料科學(xué)的發(fā)展,傳感器技術(shù)飛速發(fā)展。由于微電子技術(shù)和微機械加工技術(shù)的快速發(fā)展,傳感器有向微型化、多功能化,智能化和網(wǎng)絡(luò )化方向發(fā)展的趨勢。
3、傳感器網(wǎng)絡(luò )技術(shù)
傳感器網(wǎng)絡(luò )綜合了傳感器技術(shù)、嵌入式計算技術(shù)、現代網(wǎng)絡(luò )及無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)、分布式信息處理技術(shù)等,能夠通過(guò)各類(lèi)集成化的微型傳感器協(xié)作地實(shí)時(shí)監測、感知和采集各種環(huán)境或監測對象的信息,通過(guò)嵌入式系統對信息進(jìn)行處理,并通過(guò)隨機自組織無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )以多跳(Multihop)中繼方式將所感知信息傳送到用戶(hù)終端,從而真正實(shí)現“無(wú)處不在的計算”理念。一個(gè)典型的傳感器網(wǎng)絡(luò )結構通常由傳感器節點(diǎn)、接收發(fā)送器、Internet或通信衛星、任務(wù)管理節點(diǎn)等部分構成。
4、網(wǎng)絡(luò )通信技術(shù)
無(wú)論物聯(lián)網(wǎng)的概念如何擴展和延伸,其最基礎的物物 之間的感知和通信是不可替代的關(guān)鍵技術(shù)。傳感器的網(wǎng)絡(luò )通信技術(shù)為物聯(lián)網(wǎng)數據提供傳送通道,而如何在現有網(wǎng)絡(luò )上進(jìn)行增強,適應物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)需求(低數據率、低移動(dòng)性等),是現在物聯(lián)網(wǎng)研究的重點(diǎn)。傳感器的網(wǎng)絡(luò )通信技術(shù)分為近距離通信和廣域網(wǎng)絡(luò )通信技術(shù)兩類(lèi)。傳感網(wǎng)絡(luò )相關(guān)通信技術(shù),常見(jiàn)的有藍牙、IrDA、Wi-Fi、ZigBee、RFID、UWB、NFC、WirelessHart等。
5、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應用于農業(yè)
農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)應用的重點(diǎn)領(lǐng)域之一,是實(shí)現農業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、服務(wù)、管理、決策智能化的新一代信息技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農業(yè)領(lǐng)域的應用包括農業(yè)資源管理、農業(yè)生態(tài)環(huán)境管理、生產(chǎn)過(guò)程管理、農產(chǎn)品與食品安全、農業(yè)裝備與設施管理等。
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