前言
物聯網(Internet of Things)這個詞，國內外普遍公認的是MIT Auto-ID中心Ashton教授1999年在研究RFID時最早提出來的。在2005年國際電信聯盟（ITU）發布的同名報告中，物聯網的定義和范圍已經發生了變化，覆蓋范圍有了較大的拓展，而不再只是基于RFID技術的物聯網。
自2009年8月溫家寶總理提出“感知中國”以來, 物聯網被正式列為國家五大新興戰略性產業之一，寫入“政府工作報告”，“物聯網”在中國受到了全社會的極大關注，其程度是美國、歐盟、以及其他各國不可比擬的。
“精細化農業” 大唐移動農業物聯網解決方案
“農業物聯網”，就是物聯網技術在農業生產經營管理中的具體應用，通過操作終端及傳感器采集各類農業數據，通過無線傳感器網、移動通信無線網、有線網等實現信息傳輸，通過作業終端實現農業生產過程全監控與管理。
“農業物聯網”既能改變粗放的農業經營管理方式，也能提高農作物疫情疫病防控能力，確保農產品質量安全，引領現代農業發展。
大唐移動針對農業物聯網系統提出新的建設目標：
利用物聯網信息化手段進行農業經濟運行監測，掌握農業生產與農業經濟運行的動態，監測農業生產經營的成本收益變化，對農業生產經營活動提供分析。
提高農業市場監管的電子化、網絡化水平，公開一站式服務，提高工作效率，降低企業成本。
利用信息化為決策支持、生產經營服務，實現動態監測、先兆預警等。加強農業信息化服務體系，提高信息化裝備，健全信息服務隊伍，延伸信息網絡，提高信息服務能力。
大唐移動農業物聯網系統解決方案架構：
針對以上三點建設目標，大唐移動提出農業物聯網的智慧農業系統解決方案，如下圖所示：
圖1：大唐移動智慧農業系統解決方案
系統采用三層架構，分別由感知層、傳輸層、應用層構成，其功能如下：
農業物聯網感知層
該層的主要任務是將大范圍內的現實世界農業生產等的各種物理量通過各種手段，實時并自動化的轉化為虛擬世界可處理的數字化信息或者數據。
農業物聯網所采集的信息主要有如下種類：
（1）農業傳感信息：如溫度、濕度、壓力、氣體濃度、生命體征等；
（2）農業物品屬性信息：如物品名稱、型號、特性、價格等；
（3）農業工作狀態信息：如儀器、設備的工作參數等；
（4）農業地理位置信息：如物品所處的地理位置等；
信息采集層的主要任務是對各種信息進行標記，并通過傳感等手段，將這些標記的信息和現實世界的物理信息進行采集，將其轉化為可供處理的數字化信息。信息采集層涉及的技術有：二維碼標簽和識讀器、RFID標簽和讀寫器、攝像頭、GPS、傳感器、終端、傳感器網絡等。
農業物聯網傳輸層
該層的主要任務是將農業信息采集層采集到的農業信息，通過各種網絡技術進行匯總，將大范圍內的農業信息整合到一起，以供處理。傳輸層是農業物聯網的神經中樞和大腦信息傳遞和處理。網絡層包括通信與互聯網的融合網絡、網絡管理中心、信息中心和智能處理中心等。信息匯總層涉及的技術有：有線網絡，無線網絡等。
農業物聯網應用層
該層的主要任務是將信息匯總，層匯總而來的信息進行分析和處理，從而對現實世界的實時情況形成數字化的認知。應用層是農業物聯網的“社會分工”與農業行業需求結合，實現廣泛智能化。
大唐移動將物聯網作為推進產業信息化進程的重要戰略，在實際發展中落實物聯網于各個產業中的應用。農業作為關系著國計民生的基礎產業其信息化、智慧化的程度則尤為重要。大唐移動通過對物聯網的跟蹤研究及應用，將從物聯網在智慧農業中提出新的應用模式與應用場景。
應用場景1－建立合理、高效、穩定的農業生態環境管理
農業生產是一個以自然生態系統為基礎的人工生態系統，它遠比自然生態系統結構簡單，生物種類少，食物鏈短，自我調節能力較弱，易受自然氣候、病蟲害、雜草生長的影響。農業生產的不穩定性，很大程度上受自然環境的約束，因而應創造良好的農業生態環境，才能取得較佳的經濟效益。良好的農業生態環境有賴于森林、草原、水域等生態系統的支持、保護和調節。農業生態系統就其生產力來說應當比自然生態系統更高，因此除太陽光照外，還必須加入輔助能，如農機、化肥、農藥、排灌、收獲、運輸、加工等，通過人類的勞動和管理，只有不斷地調整和優化生態系統的結構和功能，才能以較少的投入，得到最大的產出。
大唐移動通過集成大量科學合理的采用各傳感器、視頻設備、GIS地理信息技術、GPS定位技術、建設一個智能分析模型，實現農業生態環境信息化管理平臺，能夠在互聯網及桌面電腦、智能手機等終端上進行系統訪問與管理各個設備。
生態管理系統平臺架構圖如下：
圖2：生態管理系統平臺
將前端各類傳感器、后臺綜合分析管理平臺進行科學集成，形成智能化的生態管理系統平臺，前端各類傳感器主要包含有三類：
1.電化學離子敏傳感器：土壤N、P、K, 重金屬含量快速檢測...
2.生物傳感器：快速檢測、高致性細菌...
3.氣敏傳感器：農產品品質、氣體污染、排放監測 ...
應用場景2－改善與提高生產系統工作效率的農業生產過程管理
基于物聯網技術，大唐移動提出農業生產過程管理解決方案。農業生產過程管理的目標是利用物聯網信息技術改善生產系統的工作效率、提高投入資源的附加值、減少不必要的浪費及資源損耗，從而滿足客戶需求。同時實施標準化的生產過程與管理，達到到農業生產過程管理與提升農業生產競爭力的目標。
該系統解決方案主要功能如下：
標準化管理
組織標準化將每個成員的職責及工作調配加以標準化，使組織的運作在成員各司其職、分工協作下發揮團隊的力量。
物料標準化以減少資源浪費便于管理。
作業標準化制定各項工作流程與注意事項。
管理標準化建立各項管理指標，并以此作為評價實際作業的依據，了解實際運作的水平，并進行調整和控制。
精耕細作管理
“精耕細作”在一定面積的土地上，投入較多的生產資料和勞動，采用先進的技術，進行細致的土地耕作，以提高單位面積產量。
設施農業管理
設施農業是利用人工建造的設施，使傳統農業逐步擺脫自然的束縛，走向現代工廠化農業生產的必由之路，同時也是農產品打破傳統農業的季節性，實現農產品的反季節上市，進一步滿足多元化、多層次消費需求的有效方法。設施農業在農林牧副漁業所占比重標志著農業的進化程度，是農業產業升級的重要標志。
健康種植
采用科學的種植方法與管理，實現健康種植，提高農作物的品質與產量，為企業帶來經濟增加與效益。
技術實現方面，大唐移動通過采用各傳感器、視頻設備、GIS地理信息技術、GPS定位技術、二維碼技術、并建設一個智能分析模型，實現農業生產過程信息化管理平臺，實現在互聯網及桌面電腦、智能手機等終端上進行系統訪問與管理各個設備。
圖3：生產過程平臺
應用場景3－控制危害與損失的農產品安全管理
大唐移動提出的農產品安全管理系統，主要功能是對農產品安全進行全程監控管理，為企業農產品安全提升到新的高度，從而向消費者提供安全、可靠、高質量的農產品。
系統主要功能如下：
質量安全管理
農產品質量安全管理以農業企業檔案數據為基礎，圍繞“生產、庫存、銷售”三條主線，對農產品的生產環境、生產活動、銷售狀況實施電子化管理。
物流運輸安全管理
基于物聯網物流運輸管理是采用信息化、智能化、可視化等先進物聯網技術特征。采用最新的紅外、激光、無線、編碼、識別、定位、傳感器、RFID等高新技術，實現物流運輸安全。
供應鏈可追溯安全管理
為了使消費者充分了解農產品的種源情況、生產基地環境質量、生產操作過程、用料用藥情況、加工銷售過程等各個環節，結合目前先進的條碼技術對農產品的流通進行編碼，從而建立安全的農產品生產全程追溯管理。
大唐移動通過一系列技術措施實現該系統的安全管理：
質量安全管理
質量安全管理采用各傳感器、視頻設備、GIS地理信息技術、GPS定位技術、二維碼技術、并建設一個智能分析模型，實現農業質量安全管理平臺，能夠在互聯網及桌面電腦、智能手機等終端上進行系統訪問與管理各個設備。
物流運輸安全管理
基于GPS衛星導航定位技術、RFID技術、傳感技術、GIS等多種技術，在物流過程中實現實時車輛定位、運輸物品監控，在線調度與配送可視化與管理，可實現與物流作業系統、生產信息、訂單信息對接，從而實現自動化、智能化。
圖4：物流運輸安全管理
供應鏈可追溯：
系統采用二維碼技術、RFID技術、GIS與GPS技術實現供應鏈可追溯平臺，能夠在互聯網及桌面電腦、智能手機等終端上進行系統訪問。
圖5：智能終端追溯示意
應用場景4－物聯網技術加強農業裝備與設施管理
隨著設施農業快速發展和裝備大量使用，各種農業等設施裝備的問題日益突出，事故隱患增加。為進一步提升設施農業裝備安全及生產水平，需要建設一套完善的農業裝備管理系統來滿足日益發展的需要。
設施裝備是設施農業發展的基礎條件。加強設施農業裝備的維護管理，減輕氣候劇烈變化對設施農業生產帶來的不利影響，為確保農產品生產供應正常。
大唐移動基于物聯網技術為基礎的農業裝備與設施管理的目標是利用物聯網信息技術應用于農業裝備與設施管理，提高投入資源的附加值、減少資源損耗。同時實施標準化農業裝備與設施管理達到農業裝備與設施管理目標與提升農業生產競爭力。該解決方案使用的主要技術手段為：采用傳感器、視頻監控；并建立裝備與設施信息庫、狀態庫、調度服務庫及智能分析平臺。
結束語
大唐移動提出的農業物聯網建設與應用在物聯網技術、通信技術、傳感技術基礎上，實現資源整合，形成技術體系并進行應用與推廣。這對改變粗放的農業經營管理方式、提高動植物疫情疫病防控能力、確保農產品質量安全、引領現代農業健康發展、提高生產效率、縮短生產周期、提高農業生產智能化水平、實現產品在流通過程中的保值增值都具有重要的現實意義。
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