隨著以感知和智能為特征的新技術的出現和融合，未來信息技術的發展將從互聯網轉向以物聯網信息為主導的物聯網。物聯網是以計算機互聯網為基礎，利用無線通信、傳感器、RFID等技術，覆蓋世界萬物的“物聯網”。物聯網被稱為繼計算機和互聯網之后的世界信息產業第三次浪潮，將催生一個巨大的新興產業。2009年，溫家寶總理在視察中科院無錫高新微納傳感網工程技術研發中心時，提出成立“感知中國”傳感信息中心，進一步推動了中國在物聯網領域的技術研究和產業發展。2009年，發展物聯網技術已被列入中國國家重大科技專項，與新能源、綠色制造并列為中國五大新興戰略產業之一。 物聯網已經成為全球新一輪經濟技術發展的戰略制高點之一。物聯網的發展對于促進經濟發展和社會進步具有重要的現實意義。為抓住機遇，明確方向，突出重點，加快培育壯大物聯網，根據我國《國民經濟和社會發展第十二個五年規劃綱要》和《國務院關于加快培育和發展戰略性新興產業的決定》，工業和信息化部制定了《物聯網“十二五”發展規劃》。 目前，我國物聯網已在安防、電力、交通、物流、醫療、環保等領域得到應用，應用模式日趨成熟。在安防領域，視頻監控、周界入侵防范等應用取得了良好的效果；在電力行業，遠程抄表、輸變電監控等應用逐漸擴大；在交通領域，路網監控、車輛管理和調度等應用正在發揮積極作用；在物流領域，貨物的存儲、運輸和監控被廣泛應用；在醫療領域，個人健康監測、遠程醫療等應用越來越成熟。此外，物聯網已廣泛應用于環境監測、市政設施監控、建筑能源、食品藥品追溯等領域。 物聯網概念 物聯網的英文名是“The Internet of Things”，簡稱IOT。物聯網的定義是：通過射頻識別(RFID)、紅外傳感器、全球定位系統、激光掃描儀等信息傳感設備將任何商品與互聯網連接起來的一種網絡。按照約定的協議，進行信息交換和通信，從而實現智能識別、定位、跟蹤、監控和管理。即物聯網是“與物相連的互聯網”，有兩層含義：一是物聯網的核心和基礎仍然是互聯網，是基于互聯網的延伸和擴展網絡；其次，它的客戶延伸和擴大到任何商品和貨物的信息交流和溝通。這里的“物”，只有滿足以下條件，才能納入物聯網的范疇： (1)應該有相應信息的接收者； (2)應有數據傳輸通道； (3)具有一定的存儲功能； (4)有CPU (5)有操作系統； (6)應有專門的應用程序； (7)有數據發送器； (8)遵循物聯網的通信協議； (9)在世界網絡中有一個可以識別的唯一號碼。 基于物聯網技術的智能農業應用系統 隨著近30年來中國經濟的快速發展，農業生產資源的短缺和農業資源的過度消耗日益制約農業發展。農業物聯網將先進的傳感、通信、數據處理等物聯網技術應用于農業領域，構建智能農業系統，是解決農業發展滯后的有效方法。 1.智能農業app 本文選擇ZigBee、RFID、傳感器、MCU智能控制、Code39、QR分析、嵌入式TCP/IP、GPRS、GSM、GPS、DTU、TTS和具有自適應切換的網關，構建了由智能監控與養殖、運輸管理與控制、銷售與追溯三個子系統組成的應用系統模型。系統中所有電路的PCB設計、程序接口、網關和上位機交互都是自行設計的，共有23個功能模塊。每個子系統或模塊都與實際應用相結合，由不同的物聯網技術框架組合而成。三個子系統很好的體現了物聯網的層次結構，解決了農作物從種植到最終銷售各個環節的實際問題。三個子系統雖然功能不同，但在技術層面上聯系緊密，相互配合符合智能農業應用系統的要求。 2.農業智能監控栽培系統 由ZigBee無線傳感器監控網絡和栽培控制設備組成的農業智能監控栽培系統結構如圖1所示。該系統由ZigBee網絡、栽培控制設備、網關和控制中心組成。其中，ZigBee網絡由部署在監測區域的多個集群網絡組成，ZigBee節點負責采集溫度、濕度、光照強度等農業信息。并通過ZigBee網絡傳輸到網關。各種服裝信息對農作物的影響不同。比如，光是農作物光合作用的基本條件。在農作物上方設置光照強度傳感器，實時監測環境光強度，可以及時掌握農作物生長環境的光照強度。溫度直接影響作物的生長速度和發育，空氣濕度也是影響作物生長發育的重要因素。因此，空氣溫度和濕度傳感器應放置在作物周圍。ZigBee網絡通過具有自適應切換功能的網關連接到傳輸網絡，并將數據傳輸到控制中心�？刂浦行膶⒔邮盏降臄祿涍^處理后存儲在數據庫中，對收集到的信息進行匯總分析，并結合專家決策系統發出反饋控制指令，及時準確。 確地發現問題和解決問題，指導農業生產。通過Internet生產者和技術研究人員就可以隨時隨地監測所采集到的農情信息，對作物生長情況進行實時跟蹤。負責農作物生產的技術人員將根據其作物的生長實況和實際需求制定合理的培育策略(比如增加溫度、增加濕度、澆灌)，通過將集成有嵌入式TCP/IP協議的培育設備連接到Internet網，通過遠程執行所制定的策略，遠程節點收到信息后會做出響應，例如調節光照強度、灌溉時間、除草劑濃度等等。 3、農產品運輸管理與控制系統 農產品運輸管理與控制系統如圖2所示，由圖1中的遠程控制中心下達控制命令，車輛群上配置有DTU(GPS+GPRS)單元。在車輛離開管理中心后，車輛上所安裝自行設計的DTU單元會將當前車輛的位置信息回饋到控制中心。 通過在運輸車輛上的DTU單元，無線遠程發送回該車輛當前的經緯度、車速、海拔高度、衛星授時時間到遠程控制中心，控制中心再將遠程傳回的GPS數據與電子地圖建立函數對應關系，將運輸車輛擬化為地圖上的一個運動點，就可以對該點的行車路線、行車車速、行車狀況進行透明無誤地監控，從而實現智能控制和管理。通過裝載農作物產品箱體中的傳感器可以監測到農產品在運輸中的溫濕度等信息�？刂浦行挠蠫SM、GPRS組成的即時語音通信平臺，可以通過中心計算機控制軟件與工作中的運輸車輛取得聯系，對于排除緊急事件和實際難題具有非常明顯的意義。 4、農產品銷售和分配管理系統 圖3所示是農產品銷售和分配管理系統圖，其設計模型中使用了紙盒來模擬真實的箱體，紙盒的4面都貼有不同的電子標簽。 在箱體上集成了4種技術用來識別和驗收貨物：125 kHz頻段下和13.56 MHz頻段下的RFID射頻識別、一維條碼識別、二維QR碼。農產品質量追溯物聯網由讀寫傳感器和電子標簽、讀寫器和查詢的網絡接入與控制數據中心組成。自主研發的模塊用于制作兩種125 kHz讀卡設備：一種適合在Windows下作為HID設備免驅動讀取卡號，卡號可以由上位機進行變更;一種是串口輸出ID號碼的模塊，適合嵌入式的應用。通過電子標簽記錄農產品在培育、運輸和銷售環節的所有信息，并通過Internet系統傳輸到數據中心保存。用戶可以在農產品溯源系統平臺或者超市商品溯源機上，通過查詢農產品的編號獲取該農產品的所有的銷售信息。
