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中图分类号:G434 文献标志码:A 文章编号:1673-8454(2014)20-0070-03
一、引言
近些年来,一场关于物联网的风暴席卷全球,物联网(Internet of Things, IOT)技术被称为继计算机技术、互联网技术和移动通信技术之后的信息产业技术的又一次技术浪潮,它代表了下一代信息技术发展的重要方向。[1] 我国于2009年制定了“感知中国”的战略性新兴产业规划,将其列为重点研究领域。[2] 如果说在过去的十几年中,计算机和互联网技术深刻的改变了现代教育教学模式,使得单纯的依靠纸质的教育模式发展到现在依靠多媒体教学平台和远程教学平台等新型教学模式。那么物联网技术将使现代教育教学迈向更高的高度,是现代教育教学模式提升的新的发动机,将使得现代教育教学模式产生质的飞跃。
在教育领域,新课改提出“大力推进信息技术在教学过程中的普遍应用,促进信息技术与学科课程的整合,逐步实现教学内容的呈现方式、学生的学习方式、教师的教学方式和师生互动方式的变革,充分发挥信息技术的优势,为学生的学习和发展提供丰富多彩的教育环境和有力的学习工具”的要求。[3] 目前计算机多媒体技术日臻成熟,特别是微处理器技术的发展,使得信息装备从巨型化走向微型化,学生可以通过微型个人终端设备了解知识。作为下一代“计算无处不在”的关键技术,[4] 无线传感器网络技术的发展,为物联网技术在教育改革领域的发展提供了保障。在新的时期,高校必须具有科技敏锐性,需要不断采用新技术、新方法提高教学管理,以更好的服务于学生,所以有必要在教学领域引入物联网技术,提高管理效率和质量。
同时,当代高校大学生更具有自我探索精神和独立思考的能力,他们对新事物嗅觉更灵敏,接受速度更快,对高新技术的出现和应用热情更高。将物联网技术应用于现代创新教育模式中,在提升教学管理水平的同时,也有利于激发学生的好奇心和对新技术的感知能力。物联网技术将有助于全面提升教学水平和教学环境,加快推进教育现代化进程。教育物联网的时代已经来临,基于物联网技术的教学模式创新研究可以有效为当前高校教育教学模式探索拓宽思路。
二、物联网技术特征
物联网技术是指通过射频识别(RFID)、红外感应器、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、追踪、监控和管理的一种网络技术。[5,6] 物联网是一个全球的基础网络,通过数据获取开发和通信能力,将实际物体和虚拟物体联系在一起。该网络包括现存的互联网及其延伸和拓展,并具有具体物体识别、传感器、激光扫描器和通信连接功能等为其提供独立联合服务和应用基础。[7]
物联网是利用无所不在的网络技术建立起来的,主要有以下几个特点:全面感知,利用RFID、传感器、二维码以及其它各种感知设备,随时随地采集各种动态对象,全面感知世界;可靠的传输,感知的信息通过以太网、无线网、移动网进行实时传送。[8] 无线网络已经全面覆盖,感知信息的自由传送成为现实。智能处理,利用云计算技术及时对海量信息进行处理,实现智能化的控制和管理,真正达到人与物的沟通,如图1所示。
三、传统课堂教学中面临的挑战
1.教学资源有限和教学过程单一
在传统课堂教学中,教学资源比较有限,特别是在早期,一块黑板、一本书、一支粉笔贯穿整个教学过程。在互联网时代,多媒体技术在课堂教学中被普遍使用,将内容投放到黑板上,图文并茂,使得教师更专注于知识的讲解,极大地提高了课堂教学效率,也提高了学生的兴趣。但是目前的教学模式中,单纯依靠教师讲解或使用投影设备的“开会式的学习”枯燥、呆板,学生缺乏主动;教师的“主导”几乎完全代替了学生的“主体”,课堂教学缺乏活力。这种传统教学模式使得学生过分依赖教师与书本,造成主体意识淡薄,缺乏创新精神,阻碍其素质全面发展。单调枯燥的方式对学生已经不再具有吸引力,有限的教学资源和单一的教学过程已经不能满足课堂中学生的需要。
2.繁琐的传统的教学管理需要投入大量的人力物力,费时费力,并且可靠度差
当前学校教学活动中,需要让学生使用大量的教学仪器设备,各个学科都配备了教学实验室,作为学校的固定资产,需要有专人负责设备的管理清点工作。每一个教学实验室,在每一天都会有不同班级参与实验学习。一方面,为了防止资产流失,需要投入大量人力物力进行教学管理,另一方面,还需要专业人员随时监督,防止设备仪器或者原材料对学生造成伤害。不但费时费力,可靠性也差。
3.传统的课外教学过于单一、枯燥,难以调动学生的积极性
课外教学被称之为第二课堂,是在课堂教学以外,以发展学生的个性特长、开发智力、培养能力为中心,有计划地开展各种教育教学实验活动。传统课外教学主要使用互联网进行远程教学,这虽然可以方便学生在任何地方和任何时候都能进行学习,但是学生和教师直接交互较少,主要是学生听、教师教的方式,学生被动的接受,互动性差。
四、基于物联网技术的教学模式
1.利用物联网技术构建智能化教学环境
物联网技术的发展使现实世界中的物体具有感知性和智能性成为可能,可以实现人与机器之间的交互、人与物品之间的交互、人与人之间的社会互。客体可以借助物联网技术与虚拟环境进行无缝连接,人与物可以进行交流。在课堂教学中,学生可以有选择的获取教师内容,教师可以即时捕捉、分析学生在学习过程中的需求信息,并进行相应调整。为实现学生出勤情况的智能统计,可以将RFID芯片集成到学生一卡通中,教室设置自动感测RFID信息系统,即时统计学生人数。教务管理部门也可以通过网络查询学生出勤情况。
对于年龄段较小的学生教育中,可以让幼儿佩戴腕带式标签,学校通过信息系统自动检测学生体温,当体温异常时,系统将发出警报并通知相关人员,及时进行处置,同时还可以在标签中配备定位系统,随时了解学生的位置,避免幼儿走失和被拐卖,即使发生意外,也能被及时找到。物联网技术还可以用来控制教室中的教学设备,教室内安装具有光敏和温控的传感器节点,通过智能调节系统,根据教室光线强弱自动调节教室窗帘的开关,也可以根据温湿度高低调节空调温度或者进行通风切换。
2.利用物联网技术丰富实验教学活动
当前实验过程主要是让学生到指定的实验环境中进行相应实验,但是对于一些需要采用远程教学的活动,如成人教育、远程教育等,学生无法实时参与教学实验。物联网技术使达到与现场教学类似的效果成为可能。通过在实验室和远程终端配置RFID设备,在本地实验室将实验器材加入到物联网环境中,实验过程数据被实时采集,并通过网络传输到达远程终端,实验者在远程通过RFID设备可以实时监测数据的变化。教师在授课过程中可以通过实验仪器上的RFID远程控制教学仪器,通过网络传输方式,将实验过程与结果实时显示在课堂中,学生也可以远程控制实验设备,调整实验参数,观察实验结果,实现实验教学的网络化与智能化。
物联网技术还可用于校园安全管理,当前学校学生人数密度大,社会闲散人员伪装成学生进入学校盗窃事件时有发生。可以在宿舍门口设置RFID系统,自动检测学生配戴的智能标签,在显示屏显示学生图像信息,物管人员很容易区别校内外人员,以保证校园安全。
3.利用物联网技术实现课堂教学效果的实时测评
当前教学评测一般以督导组听课,学期末学生对教师系统评分为主,这种模式对评价教师教学水平,督促教师重视教学质量方面效果明显。但是面临的主要问题是主观性强,督导组听课次数有限,学生评价一般在考试成绩公布后进行,课程已经结束相当长一段时间,学生在评测时随意度大,反应实际情况差,同时也不能反应学生课程活动的情况。教学活动是双方面的,教学评测需要教与学的双方参与,所以教学评测需要反应教师和学生两个方面的效果,而物联网为此提供了技术可能。实时教学测评是基于学生互动反馈系统,可反复使用。为每个学生配备简易传感节点,或者在每个课桌上安装简易传感节点,学生在一堂课结束后,可以及时通过传感器节点信息输入屏将教学信息反馈给教师或者教务处。另一方面,教师可以通过传感节点捕捉学生上课时的听课状态,教师根据学生反馈的信息及时调整上课方式或内容。
4.利用物联网拓展课外教学
课外教学是学校教学的第二课堂,可以有效拓展学生知识空间和激发学生学习兴趣。在一些实践性较强的课程中,比如农学、林学等相关课程,学生通过实地参观学习可以获得直观的体验与真实的感受。当前农业、林业与物联网技术正逐渐密切结合,建立相应的农业物联网和林业物联网基地。通过在学校开展基于物联网技术的应用实践活动,让学生了解学习当前的先进测量技术和传感技术,使得学生密切关注物联网技术在实际应用的发展动向。
五、在现代教学中应用物联网技术的重要意义
1.有利于建立全面和主动的教学管理体系
当前大学校园的学习环境相对比较宽松,学生时间较自由,利用物联网技术可以实现教师和学生的无缝连接。教师可以使用RFID随时了解学生的情况,学生也可以通过RFID随时与教师建立联系。同时,利用物联网技术可以有效完善教学管理的组织、评价和考核系统,从而建立全面的教学质量保障和监控体系。
2.有利于构建智能的教学科研环境
利用物联网技术无所不在的特点和信息完整与可靠传输特性,可实现教学环境的真正交互。物联网技术为实验教学提供了一个共享的、安全的、智能化的实验教学环境。彻底改变现行多媒体教学单一化、实验过程模拟化、实验效果抽象化的弊病。
3.有利于创新教学模式的开展
基于物联网技术的教学模式更具开放性和创新性。当前基于互联网的教学模式是单向输出,而基于物联网技术的教学模式具有互动交互性,更能吸引学生参与和激发学生深层思考。物联网技术将教学模式从多媒体技术支持拓展到全空间全方位的开放模式,有助于培养学生创新能力。
4.有利于创新人才的培养
将物联网的技术方法、产品运用到教与学的过程及资源的设计、开发、利用、管理和评价中,改进创新型人才培养的模式,提高学生的创新精神及能力,让未来学习充满智慧,探讨物联网对创新教育模式的教学研究,扩充对新时期大学生创新模式教育的理论研究。物联网技术与创新教育模式研究互为促进,在思考物联网技术对教学模式创新研究的探索过程中,也会为物联网技术的应用提供新的方向,拓展物联网技术的应用领域,并最终会形成一支服务于创新人才体系的应用体系,这同样具有重要的理论意义。
六、结束语
本文首先介绍了物联网技术的发展和特征,物联网技术的不断发展为现代教育教学模式的创新提供了新的契机。本文主要研究了物联网技术在创新教育模式中的应用,作为一项新技术应用,设计了物联网在教学中的若干应用模式,给出了物联网与课程整合的想法。物联网技术在现代教学模式中的应用具有重大的意义,有利于建立全面和主动的教学管理体系,有利于构建智能的教研环境和有利于重构创新、开放的教学模式。但是,物联网在创新教育中的应用研究才刚刚开始。随着应用的深入,物联网在创新教育培养中的研究将会逐步深入。
参考文献:
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[关键词] 物联网 物流 信息平台
[中图分类号]F252 [文献标识码]A [文章编号]1004-6623(2012)01-0064-04
[作者简介]文振华(1955―),湖南常德人,湖南现代物流职业技术学院院长,教授,研究方向:物流与供应链管理、物流信息技术;黄友森(1949― ),江西兴国人,博士,北京机械工业自动化研究所研究员,研究方向:制造业信息化、物流信息技术;邓子云(1979― ),湖南双峰人,湖南现代物流职业技术学院副教授,研究方向:物流信息技术。
一、物联网技术在物流领域应用的意义
物联网是指通过视频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按照约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通信,以实现智能识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网应包含传感层、机器通信层、电信网络和IT网络层、互联网管理层和应用层五个方面。物联网能够提供以下几类服务:(1) 联网类服务:物品标识、通信和定位;(2)信息类服务:信息采集、存储和查询;(3) 操作类服务:远程配置、监测、远程操作和控制;(4) 安全类服务:用户管理、访问控制、事件报警、入侵检测、攻击防御;(5) 管理类服务:故障诊断、性能优化、系统升级、计费管理服务。
物联网有三个特点:一是全面感知:利用RFID、传感器、二维码及其它各种机器,随时即时地采集物体动态信息;二是可靠传送:通过无处不在的无线网络将感知的各种信息进行即时传送;三是智能处理:利用云计算等技术及时对海量信息进行处理,真正达到人与人的沟通和物与物的沟通。
物联网在互联网基础上建立起人与物的充分沟通,它把信息网络技术、传感器技术等应用于各个行业、各个产业,组成一个庞大网络,在现代综合技术层面上实现人与物的智能化交流,使人们能够通过互联网监控处于庞大网络中的物品运行情况,从而实现对物的智能化、精确化管理与操作。物联网技术是继计算机、互联网和移动通信网技术后,信息领域又一次重大的革命性创新技术。从物联网的应用发展来看,中国物联网产业初具规模,市场潜力巨大。同时物联网还将催生新兴产业、新的就业岗位和职业门类,具有非常重大而深远的意义。据统计,2010 年,中国物联网市场总体规模已达1933亿元。根据国家工业和信息产业部正在制定的“十二五”物联网专项规划,至2015 年,中国物联网市场规模将达到5000亿元以上,物联网产业将成为信息产业的下一个战略增长极。
二、物联网技术在物流业应用的现状
目前我国物流业处于向现代物流业发展的起步阶段。由于多方面的原因,我国的物流资源难以有效整合,致使大量物流资源没有发挥应有的效用。通过物流信息技术实现物流信息资源的共享、整合和优化利用,达到社会物流资源的优化配置,降低社会物流成本,推动供应链管理的发展,提升物流业整体水平,推动经济结构的重大调整是当前我国现代物流体系建设亟待解决的问题。
物流业多环节、多领域、多主体和网络化的作业特点决定了其对信息技术的依赖程度较高,物联网的感知、智能处理和控制反馈等技术特征与物流业的运作特点具有良好的匹配性。目前,物流是物联网技术集成应用程度较高、应用范围较为广泛的领域。物联网技术在中国物流领域的推广与应用正在快速推进,并为中国物流业发展带来新的机遇。目前物联网技术应用主要集中在运输、配送环节的可视化管理;生产流程和仓库、配送中心的自动化智能作业以及构建全程监控和可追溯的物流信息系统或平台,收集和监控产品全程物流信息等方面。通过调查统计,在物联网全面感知、可靠传送和智能处理三大技术类型中,中国物流领域的应用主要集中在以RFID识别和空间定位技术为主的各类感知技术和传送技术方面,而物联网智能处理技术应用比例较小。
三、物联网技术
与物流公共信息平台
物流公共信息平台可分为面向地域的物流公共信息平台,如省、市、县的物流公共信息平台;面向行业的物流公共信息平台,如钢材、医药、汽车等物流公共信息平台(包括园区的物流公共信息平台);以及面向特定功能的物流公共信息平台,如港口、公路运输的物流公共信息平台等。
物联网技术是建设物流公共信息平台的不可或缺的关键技术。近年来,国内许多物流公共信息平台的建设都更为重视采用物联网技术。如基于物联网技术的物流园区供应链集成管理平台构建的研究;基于物联网的煤炭企业物流信息平台应用研究;省级物流公共信息平台的物联网技术的研究等。
省级物流公共信息平台是服务于全省的物流公共信息平台,它的功能是将省内的各种物流公共信息平台和系统(包括政府、企业、园区、物流枢纽、金融机构等)以及相关的信息集成整合在一个标准、共享的信息平台上,并与其他省市的物流信息平台对接,形成全国性的物流公共信息平台,实现全国范围信息资源的共享和集成;物流资源的高效整合及优化利用;对社会物流成本和企业物流成本的合理控制。省级物流公共信息平台是一省范围的物流信息神经中枢和智能管理中心,因此它具有特殊的重要性。
物联网技术快速发展极大地推动了省级物流公共信息平台的建设,从而给我国物流业的发展带来了新的机遇。
四、物联网技术
在湖南省物流公共信息平台的应用
(一)湖南省物流公共信息平台的总体架构及主要功能
湖南省物流公共信息平台的组成主要有:物流物联网传感基础设施、多级平台数据中心、安全与容灾备份中心、1个系统管理中心(系统集成平台)、在物流物联网平台上的N个物联网应用系统;在物流公用平台上的N个物流公共应用中心和系统,以及在物流共用平台上的N个物流共用应用中心和系统。
1. 关于物流公共平台。该平台主要作用是连接和集成政府电子政务、物流枢纽、电子口岸、银行、保险公司等信息平台和信息系统,提供物流相关的公共信息和资讯。其主要功能有:为政府相关部门信息,协助政府进行物流业务的监管、对运营情况进行统计和分析,为制定政府政策及对物流行业进行宏观调控提供依据。提供应急服务,协助政府进行应急物资采购、库存调拨、运输调度、指挥协同、建立多主体联合应急物流体系;实现与省内电子口岸(航空、水路、铁路、公路的电子口岸等)信息系统的对接;实现与省内与银行、保险、期货交易所、信托等金融机构的信息系统的接口。
2. 关于物流共用平台。该平台是关联中心,作用是连接企业的信息平台和信息系统,为企业提供商业。主要功能包括:物流电子商务、软件租用、第四方物流、通信服务以及其它服务项目。物流电子商务。提供网上物流交易服务,包括物流信息(运输、仓储等)、(供需)竞价匹配、交易撮合、诚信保障、货物跟踪、在线支付等;软件服务(Software as a Service SaaS)。SaaS是基于互联网的软件服务。它使企业以租用方式使用平台上的软件而无需购买软件;第四方物流。提供供应链整体解决方案,包括物流系统的设计、分析诊断、系统改进和优化等物流咨询服务等;物流金融服务。提供运费代收、代付服务、货物抵押,以及提供银行业务、保险代办、货物担保等服务和其他配套增值服务;其它服务项目。提供物流外包招投标、物流采购、产品营销、物流培训、物流人才招聘等服务。
3. 关于管理中心/集成平台。管理中心/集成平台是湖南省物流公共信息平台的管理中心,其主要功能是集成和管理。一方面平台内的各种系统通过该中心进行互联和集成,另一方面它提供对省内外的各种组织机构及个人的信息接口。湖南省物流公共信息平台采用新一代的信息架构技术SOA(Service Oriented Architecture)构建集成平台,实现平台上各系统之间的互联和集成以及与对省内外的各种机构及个人的对接,实现了动态、标准化的集成模式,保证各种软件系统和物联网设备能够在异构环境下进行跨结构、跨平台的灵活、快速的构建以及集成化、综合性的应用。
采用上述技术,平台可以对接和集成省内(并通过对接外省的物流公共信息平台连接全国其它省市)物流相关的物联网应用系统和设施设备,并将这些功能以单项功能或者集成化的功能的方式向社会提供服务。
4. 关于物流物联网平台。物流物联网平台的主要作用是通过各种中间件(包括RFID的中间件、GIS系统中间件等等)集成、协调和整合各种物联网应用系统和设备,以使物流的应用系统能够综合应用这些物联网系统和设备。
物流物联网平台将物联网应用系统的相关数据和信息通过传感网收集起来,并向上层应用系统提供方便应用的服务接口,使上层应用系统能够以单项服务或集成化服务方式向社会提供服务。如地震、水位的监测、交通情况等实时信息;提供运输车辆及货物的定位与跟踪、仓库的视频监视、驾驶人员和车辆实时视频认证、货物状态监视(如温度等)等单项服务;以及物流电子交易全过程(包括网上交易、在途跟踪、网上支付、财务结算等)等集成化的服务。
(二)物联网技术在湖南省物流公共信息平台的应用
湖南省物流公共信息平台于2010年9月开通。目前,湖南省物流公共信息平台已经集成了GIS、GPS、物流E通手机、移动视频等物联网系统。
平台通过物流物联网平台将RFID、条码系统、车载终端、视频系统、手机(如物流E通手机)等相关设备及系统与网络连接在一起,自动、实时地对物体进行识别、定位、追踪、监控并触发相应事件。其中,车货配载可由PC计算机和物流E通手机进行。物流E通手机是中国电信研发的、面向物流应用的手机。它具有车货配载、GPS跟踪定位以及短消息、小额支付等增值业务等功能。车辆/货物定位跟踪服务采用GPSOne移动定位技术。该技术结合了GPS卫星信号和CDMA网络信号进行混合定位,能够实现室内室外的全覆盖定位。定位精度可达到5米。
移动视频采用中国电信的支持多路视频并发的移动视频监控系统。该系统可同时监控司机、货物、车辆周边状况等,如危险品运输、贵重物品运输等。
五、物联网技术
在物流公共信息平台的应用前景
物联网技术在物流公共信息平台有广阔的应用前景。其主要发展方向一是广度,二是深度。广度是指在平台上集成更多的物联网系统和设备,并通过物联网技术的综合性、集成化的应用,实现物流的全程可视化、管理的透明化;通过物联网技术在供应链过程的全方位应用,实现综合性的一站式、一揽子服务;另一方面是指物流公共信息平台与其它地区和行业信息平台的集成,实现跨地域、跨行业的物联网技术和设备的互连和对接。深度主要是指充分利用物联网技术获取的海量信息,开展深层次的智能化应用。例如基于实时信息的路径优化;车辆、船只的能源消耗优化;基于环境信息(应用从相关的桥梁、道路、隧道、堤坝等传感器采集的信息)的路径选择等等。
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On Application and Innovation of the Internet of Things in Logistics
Wen Zhenhua1,Huang Yousen2,Deng Ziyun1
(1. Hunan Modern Logistics Vocational Technical College, HuNan Changsha 410131 ;
2. Beijing Research Institute of Automation for Machine Building Industry, Beijing 100011)
在国家“四化同步”发展战略的背景下,积极推进农业物联网的应用发展,对促进农业信息化和农业现代化的融合具有重大意义。物联网技术也被很多地运用到农业的众多领域。而农业邻域也是多物联网技术需求最迫切、难度最大的领域之一本文将从农业物联网的概念、物联网在农业中的应用现状、智能农业系统主要功能这几个方面对物联网技术在农业领域的作用进行剖析,从而对农业物联网的发展提出建议以及展望。只有加强农业物联网技术集成平台建设,加强农业物联网产品设备检测才能进一步优化和改善政策环境,为我国农业物联网可持续大展提供参考。
关键词:
农业;物联网;智能农业
1物联网的概念
“物联网”翻译成英文是“TheInternetofThings”由此可见,“物联网”的重点就是物品与物品之间的交流,物联网是继互联网以及计算机发展之后的第三次大规模的科技发展的时刻。在运用现代物联网技术的基础上,在红外线探测技术的帮助下对农作物的发展情况进行实时监测以及实时采集被测农作物的信息,这些信息将在短时间内被集合完毕发送给检测者。这种正在建设中的新型的物联网技术,能够实现物理世界、计算机世界以及人类社会这三个世界的联通以及发展,对物联网技术的普及具有战略意义。而同时也给人们的生活提供了便利。物联网的重中之重是对信息的采集,在经济飞速发展的今天,信息对于经济的发展具有决定性的作用。互联网技术高速发展,人与人之间交流往往更多地依赖互联网。而物联网的出现也印证了这一点,经济的飞速发展带动了人们各种方面的需要飞速增长。而相较于互联网来说,物联网的优势就是能够将触手伸到互联网所不能企及的方方面面。在互联网上,人们往往只能感受到一个非常平面的形象,但是运用了物联网之后,人与人之间将可以全方面的感知对方,这种感知不再是单一平面的,而是立体以及三维的。由此可见,物联网的产生将会为整个社会经济结构带来一次较大的改革。而物联网也将为互联网的进一步发展提供可供选择的方向。总而言之,物联网就是通过现有的先进技术并将其运用到物品的传递以及监控过程中,将物品的任何细节都与互联网连接起来,进行信息的第一手传达。以便于实现物品的交换和传递。智能化的物品传达也能实现迅速的定位以及跟踪。物联网的快速发展也将为我国的科学发展提供一个新的平台,让世界的目光都注意到我国科技的进步。而我国作为一个农业大国,在农业高速发展的今天,对物联网的需求则更为明显。物联网的发展也将给我国农业结构带来调整,为传统农业的升级起到了巨大的推动作用。
2物联网在农业中的应用现状
在关注我国物联网发展的同时我们也要将目光注视到欧美各国的物联网发展,欧洲的物联网被分为很多个层次,且在物联网的发展过程中,农业以及养殖业的物联网发展最为重要。为了使得农业发展过程中,农作物的发展情况被第一时间获知,作物的生长形式、水土状态以及是否有虫害,这些在物联网发展中都是需要解决的细微的问题。在信息传输层中,传感器获取各类数据的功能被放大,信息应用系统将会制定科学的管理模式以及定时定量的肥料施加都体现了对生产过程的严格控制。这些年来,为了适应社会经济结构的变化,欧美一些国家率先开展了农业领域的更新以及变革,实现了物联网在农业领域的大范围使用,形成了一批良好的产业化应用模式,推动了相关新型产业的大规模发展。农业物联网的发展也促进了其他物品在物联网的发展,为物联网的全方位发展奠定了基础。而我国作为一个农业大国,在农业物联网的发展方面具有较大的需求,为了保证农作物在传递过程中的实时消息反馈,物联网将会渗透到物品的传输、检验等多个环节,实现成本的节省以及农作物收获之后的高效流通,在农作物物联网这个方面还有很多功能正在探索过程中。
2.1农业资源利用在农业资源探测以及监控方面,我国可以利用卫星对土地的实时信息进行探测并将探测效果传递给各级监测系统,实现信息的整合以及分析,经过层层监控和分析之后,将会最大限度的农业范围的统筹与规划。对农作物的事实情况的把握也将会十分清晰而明了。与此同时,为了方便农作物的采集,实现农业资源信息的及时反馈,GPS定位系统也将会运用到农作物的定位之中来。只有这样才能实现农业资源的不浪费。目前,在农业资源整合、农业资源的探测、土壤成分的检测以及害虫的防疫当中都使用了GPS技术,GPS技术也就是定位技术利用卫星,对大面积的农作物能起到很好的检测作用。为了使得有机农作物的生长更加健康也有利于农作物整体的把握,而且从国外引进的新型技术也可以对农田里的各种情况都能制定出一套完美的应对政策,对突况进行监控并且及时反馈到监控者那里。特别是如今的农业发展已经进行到一个精细农业的状态,对由于环境变化引起的农作物的变化都需要有效的应对。在检测区域中构建基础网络和安装传感器,用于采集水温、PH值、电解质等等多种参数,及时的水况反应能够将水环境参数上传至检测中心并进行分析。
2.2农业生态环境监控农业生态环境监控是保证农作物安全以及生态安全的重要基础,为了对农业生态的环境进行全方位的监控,还需要做到以下几点。一方面,要加强立法,完善的相关政策法规才能解决在生产过程中的诸多问题。也对许多重要问题的解决提供模范的解决方式。另一方面,在建立农业物联网的同时,对农业生态环境监测网络的构建也必不可少。因此国家必须要运用高科技手段融合互联网实现对农业生态的自主监控,为了农业的可持续发展做出自己的努力。我国的生态环境在形势趋于变好的今天仍然存在很大的问题,因此对环境监控方面仍然不可松懈,对大气环境,对河流污染以及草木覆盖程度的监控形势都比较严峻。经分析研究后发现,地面监测站与遥感技术的结合是组成我国环境监控的主要手段。在前期卫星不曾覆盖的地点进行人口测量,在无线传感技术发展的同时开展了无数的网络监测站点。星星之火可以燎原,在星星点点的检测站的建设下,我国的环境检测形成了一个巨大的网络,这些系统依靠传感器以及无线通信技术,是我国农业发展的强大后备军。
2.3农业生产精细管理建立农业物联网的前提是实现对精细农业的管理。只有将农业的生产环节与高新技术发展结合到一起,才能最大限度地为农业的发展带来帮助。在集成了信息技术以及GPS技术以后,农作物的生产环节变得无限透明,对农业生产信息的获取,对生产环节的管理以及突发事情的应对决策都显得十分智能。
3农业物联网的技术创新
农业物联网的技术创新主要表现在以下几个方面:1)数据收集:在农作物的生长过程中,对农作物生长环境中的温度、湿度、PH值、二氧化碳含量都实现了实时监控。在上述所测数值出现超出常态的变化时,监控者可以第一时间发现,并且在物联网络上找到解决方案,并且对作物生长环境中的设备进行调控。2)视频监控:在物联网迅猛发展的今天,用户只要拥有一个手机或者电脑等等其他的移动设备,就可以实时关注自己所订购的农作物的生长情况,也可以根据监控室内的作物实际情况实施远程想法的传达。3)数据存储:在物联网监控过程中所产生的农作物的数据往往能反应农作物生长中的种种问题从而为以后农作物的生长提供素材,在农业物联网中实现一个档案的存放。4)数据研究:系统将会在收集到数据之后,第一时间实现报表的制作,让用户第一时间感受到农作物的生长情况以及空间分布情况。5)远程控制:由于物联网的便利性以及可操作性,用户可以在任何时间、任何地点进行农作物的监控以及对温度、湿度的操控。6)错误报警:系统将会给用户权限设定一些警戒线,超出警戒线,物联网将会第一时间通知用户,让用户能接触到农作生长的每一个环节以达到自己的理想生长情况。
4推动农业物联网进程的建议和展望
我国幅员辽阔,并且由于农作物生长范围较大,因此建议物联网建立专业的工程专项,在农业发展优势区域实施新型农业经营主体的应用需求,在已有试点区域的基础上,扩大物联网试点的范围。与此同时,物联网作为一个新兴产业,政府在一些措施以及政策的制定和实行上还不是非常的完善,而物联网又具备高投入、高风险的特点,为了支持物联网的发展,政府应该在税收等方面对物联网发展进行减免、甚至补贴。并且根据种植作物的不同实现不同的补贴限额。物联网技术在我国的很多领域发展还不够成熟,但是在大环境下,我们在政策的支持下或许能够奋起直追,与欧美国家站在同一起跑线上。目前,在农业育秧阶段已经实现了物联网的渗透,可以预见的是,在不久的将来,互谅网将会发展到农作物生长的方方面面。由于手机、pad、电脑等等用品的普及,用户的实时监控也不再是梦想。利用物联网技术,结合政府设立的无数监测站可全方位地掌控我国生态环境中的雨、水、干旱、大雪等等问题。为农作物的生长提供及时的预警报告,为农作物的及时保护提供了方案支持。而到了农作物成熟阶段,用户可以直接在家里实现对收割机等大型农业设备的监控以及同GPS技术对它们的位置进行实时掌握,不仅如此,强大的物联网还能实现用户对实时路况的掌握以便于达到农用设备资源的不浪费,为他们实现运行效率的最大化提供最大的帮助。与此同时,用户还可以对收割机内部的温度进行控制。因此,物联网在农业发展中的前途不可限量,几乎方方面面都可以运用到物联网,而未来的农业在物联网技术的支持下,也会更加的智能,这对我国农业的发展拥有者巨大的作用,对人工成本的降低将会是一笔巨大的财富。
参考文献:
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