時(shí)間:2023-10-23 10:30:31
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物聯(lián)網(wǎng)的雛形最早可于追溯到1990年,物聯(lián)網(wǎng)的概念提出是在1999年,在這幾十年的發(fā)展里,物聯(lián)網(wǎng)的地位越來越重要并且有著一個(gè)非常廣闊的發(fā)展前景,物聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)是將物理世界與數(shù)字世界完美融合,打破了傳統(tǒng)觀念的束縛,實(shí)現(xiàn)了物與物直接的信息聯(lián)系、或缺、融合、傳遞等,真正達(dá)到物物相連的網(wǎng)絡(luò)模式,使人與人直接的信息交換上升到物與物直接的信息交換,本文就物聯(lián)網(wǎng),談一談物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)的發(fā)展及其應(yīng)用。
1 何為物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)
物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分,顧名思義,物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)。這有兩層意思:其一,物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng),是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò);其二,其用戶端延伸和擴(kuò)展到了任何物品與物品之間,進(jìn)行信息交換和通信。物聯(lián)網(wǎng)就是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。
物聯(lián)網(wǎng)是利用局部網(wǎng)絡(luò)或互聯(lián)網(wǎng)等通信技術(shù)把傳感器、控制器、機(jī)器、人員和物等通過新的方式聯(lián)在一起,形成人與物、物與物相聯(lián),實(shí)現(xiàn)信息化、遠(yuǎn)程管理控制和智能化的網(wǎng)絡(luò)。
2 物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)的應(yīng)用
物聯(lián)網(wǎng)工作的應(yīng)用涉及到生活的方方面面,典型的應(yīng)用關(guān)系體現(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與專業(yè)技術(shù)行業(yè)的結(jié)合,實(shí)現(xiàn)智能應(yīng)用的解決;物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層讓信息技術(shù)與行業(yè)結(jié)合,對(duì)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)產(chǎn)生影響,可以說物聯(lián)網(wǎng)是繼計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)之后的第三次革命,它主要有九大應(yīng)用領(lǐng)域有:智能工業(yè)、智能農(nóng)業(yè)、智能物流、智能交通、智能電網(wǎng)、智能環(huán)保、智能安保、智能醫(yī)療、智能家居等等。
2.1 智能物流
現(xiàn)在的物流管理有著明顯的信息化發(fā)展,隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展特別是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)與衛(wèi)星定位技術(shù)、GSM/GPRS/CDMA移動(dòng)通訊技術(shù)、GIS地理信息系統(tǒng)相結(jié)合,使物流管理的每一個(gè)流程都被準(zhǔn)確無誤的感知和掌握,GIS與GPS與感知信息的結(jié)合,構(gòu)成了物流信息一張強(qiáng)大的網(wǎng)。
2.2 智能醫(yī)療
自動(dòng)識(shí)別技術(shù)為醫(yī)療領(lǐng)域提供了方便,最典型的代表是RFID自動(dòng)識(shí)別技術(shù),RFID技術(shù)與醫(yī)院信息系統(tǒng)(HIS)及藥品物流系統(tǒng)的融合,是醫(yī)療信息化的必然趨勢(shì),智能醫(yī)療能夠幫助醫(yī)生實(shí)現(xiàn)對(duì)病人全方位的監(jiān)控,達(dá)到會(huì)診記錄,病情記錄等關(guān)鍵信息的共享,還有對(duì)病人醫(yī)療器械和病人病情發(fā)展的追蹤,這種智能醫(yī)療必然會(huì)得到更大的推廣。
2.3 智能交通
物聯(lián)網(wǎng)在智能交通上的應(yīng)用也非常普遍,最典型的例子莫過于乘坐公交車時(shí)IC卡的使用,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與公交系統(tǒng)的融合,統(tǒng)籌運(yùn)用GIS和GPS等手段,達(dá)到調(diào)度,發(fā)配,收費(fèi)等管理于一體,同時(shí)還有智能化的停車,系統(tǒng)調(diào)配紅綠燈,及時(shí)查看路況信息等交通控制調(diào)配等手段,都體現(xiàn)了物物相連的物聯(lián)網(wǎng)對(duì)于交通的幫助,還有公路、橋梁、交通的智能檢測(cè),都體現(xiàn)了智能交通的作用。
2.4 智能農(nóng)業(yè)
智能工業(yè)。智能農(nóng)業(yè)與智能工業(yè)最主要的體現(xiàn)上是在對(duì)于數(shù)字的實(shí)時(shí)監(jiān)控上,從生產(chǎn)、加工、運(yùn)輸、分銷、零售上,企業(yè)信息管理系統(tǒng),從生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng),信息管理系統(tǒng),質(zhì)量管理系統(tǒng),信息服務(wù)系統(tǒng),到信息跟蹤,事故追溯系統(tǒng),質(zhì)量評(píng)估系統(tǒng),統(tǒng)計(jì)分析系統(tǒng),信息門戶系統(tǒng)等,使農(nóng)業(yè)和工作都達(dá)到智能化的水平,方便生產(chǎn)。
2.5 智能安保
智能安保體現(xiàn)在傳感節(jié)點(diǎn)的利用上,利用傳感節(jié)點(diǎn)的覆蓋全面性,來防治翻越,偷渡,恐怖襲擊等威脅安全的入侵,這種智能安保已經(jīng)應(yīng)用到世博會(huì)當(dāng)中。
2.6 智能家庭
物聯(lián)網(wǎng)對(duì)于智能家庭,數(shù)字家庭的建設(shè)有著非常廣闊的發(fā)展前景,智能家庭不是簡(jiǎn)單地將家中的電子產(chǎn)品結(jié)合到一個(gè)遙控裝置當(dāng)中去,這樣做只是一個(gè)簡(jiǎn)單的電子設(shè)備相連,物聯(lián)網(wǎng)所要達(dá)到的智能家庭,數(shù)字家庭的目的,是通過物聯(lián)網(wǎng)建立外部聯(lián)系,讓服務(wù)與設(shè)備之間產(chǎn)生聯(lián)系,達(dá)到互動(dòng)效果,一個(gè)最理想的例子就是在工作的過程中,在辦公室里就可以指揮家用電器的工作,在下班回來的途中各個(gè)家用電器已經(jīng)各司其職,回家時(shí)就享受自動(dòng)化的成果與便利。
3 物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)的發(fā)展
物聯(lián)網(wǎng)是推動(dòng)世界發(fā)展的重要?jiǎng)恿?,有人把它比作是繼計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)之后的第三次革命,這樣的比喻一點(diǎn)也不為過,1990年的施樂公司可樂售飯機(jī)可以被看作是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的最早實(shí)踐,1999年麻省理工學(xué)院Auto-ID中心在美國統(tǒng)一代碼委員會(huì)的支持下提出了PC(Electronic Product Code)的概念.比爾蓋茨1995年在書中提及了物聯(lián)網(wǎng)的概念,1999年美國麻省理工學(xué)院闡明了物聯(lián)網(wǎng)的含義,但隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展這種含義也產(chǎn)生了變化,再隨后的時(shí)間段內(nèi),各國開始提高了對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的認(rèn)識(shí),并把物聯(lián)網(wǎng)當(dāng)作一項(xiàng)國家戰(zhàn)略來發(fā)展,目前的物聯(lián)網(wǎng)當(dāng)中有三項(xiàng)關(guān)鍵的技術(shù),分別是傳感器技術(shù)、RFID標(biāo)簽、嵌入式系統(tǒng)技術(shù);所涉及的四大關(guān)鍵領(lǐng)域分別是:RFID;傳感網(wǎng);M2M;兩化融合,隨著各國對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的重視,一些關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的戰(zhàn)略也相繼被提出,如日本的u-Japan計(jì)劃,韓國確立了u-Korea計(jì)劃,歐盟執(zhí)委會(huì)發(fā)表了歐洲物聯(lián)網(wǎng)行動(dòng)計(jì)劃,美國將新能源和物聯(lián)網(wǎng)列為振興經(jīng)濟(jì)的兩大重點(diǎn),智慧地球被提出并引起強(qiáng)烈反響。
2009年8月,總理的感知中國講話和建立的感知中國研究中心將中國的物聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)推向了一個(gè)新的高度,物聯(lián)網(wǎng)被正式列為國家五大新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一。
4 總結(jié)
物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)作為一項(xiàng)前沿技術(shù)有著非常廣闊的發(fā)展前景和發(fā)展空間,目前無論是國家還是技術(shù)企業(yè),都對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值看的很重,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用在人們生活的方方面面,以一種潛移默化的方式影響著人們的生活方式和生產(chǎn)方式,但是人們?cè)谙硎芪锫?lián)網(wǎng)所帶給我們方便的同時(shí),對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的概念認(rèn)識(shí)還并沒有互聯(lián)網(wǎng)那么深入人心,人們對(duì)于互聯(lián)網(wǎng)的認(rèn)識(shí)要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于物聯(lián)網(wǎng),隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的蓬勃發(fā)展,越來越多的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)會(huì)應(yīng)用到人們的生活中,相信人們對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)的認(rèn)識(shí)將會(huì)逐漸提升,同時(shí),物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)將會(huì)更好更快的發(fā)展也必將有一個(gè)更廣闊的前景。
參考文獻(xiàn)
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1.建筑智能系統(tǒng)
1.1 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警與自動(dòng)滅火系統(tǒng)
該系統(tǒng)也稱火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警與聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng),或火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警與消防控制系統(tǒng),是通過安裝在現(xiàn)場(chǎng)的各種火災(zāi)探測(cè)器對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行監(jiān)控,一旦發(fā)生火災(zāi)警情產(chǎn)生報(bào)警并聯(lián)動(dòng)相應(yīng)的滅火、疏散、廣播等設(shè)備,達(dá)到預(yù)防火災(zāi)的目的。
1.2 通信系統(tǒng)
隨著信息時(shí)代的到來,自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的高度發(fā)展對(duì)建筑物內(nèi)的信息系統(tǒng)的建設(shè)起到了很大的推動(dòng)作用,真正實(shí)現(xiàn)建筑物自動(dòng)化(BA)、通信自動(dòng)化(CA)、辦公自動(dòng)化(OA)以及住宅自動(dòng)化(HA),而獨(dú)立系統(tǒng)之間必然要通過各種方式(如局域網(wǎng))連接起來,共享所積累的數(shù)據(jù)資源,轉(zhuǎn)送和處理數(shù)據(jù),并由通信系統(tǒng)與外界公用通信網(wǎng)連接,形成綜合通信系統(tǒng)。
1.3 電纜電視和衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)
電纜電視和衛(wèi)星電視接收的應(yīng)用和推廣是為了解決大城市高層建筑或電視信號(hào)覆蓋區(qū)外的邊遠(yuǎn)地區(qū)因電視信號(hào)反射或屏蔽嚴(yán)重而影響電視信號(hào)良好接收問題和豐富節(jié)目?jī)?nèi)容而設(shè)置的。
電纜電視系統(tǒng)屬于應(yīng)用電視系統(tǒng),但是由于與當(dāng)前使用的以監(jiān)視控制為目的的電視監(jiān)控系統(tǒng)從傳輸?shù)男盘?hào)方式到應(yīng)用范圍都有很大的差別,因此現(xiàn)在已經(jīng)單獨(dú)作為一個(gè)弱電系統(tǒng)出現(xiàn)。
1.4 應(yīng)用電視系統(tǒng)
它是弱電系統(tǒng)工程的一個(gè)重要的子系統(tǒng)。應(yīng)用電視是指除廣播電視系統(tǒng)以外,在其它領(lǐng)域中應(yīng)用的一切電視系統(tǒng),由于首先用于工業(yè)所以習(xí)慣上也稱工業(yè)電視,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用電視以其傳輸質(zhì)量高、系統(tǒng)功能強(qiáng)、應(yīng)用范圍廣、施工方便、使用安全和不占空間頻率等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、教育、軍事等行業(yè)。
1.5 擴(kuò)音與音響系統(tǒng)
擴(kuò)音與音響系統(tǒng)基本上有三種類型:一是公共廣播(PA);二是廳堂擴(kuò)音系統(tǒng);三是專用的會(huì)議系統(tǒng)
1.6 安全防范系統(tǒng)
安全防范系統(tǒng)的全稱為公共安全防范系統(tǒng),是以保護(hù)人身財(cái)產(chǎn)安全、信息與通訊安全,達(dá)到損失預(yù)防與犯罪預(yù)防目的。
1.6.1 防盜報(bào)警系統(tǒng)。通過安裝在防護(hù)現(xiàn)場(chǎng)的各種入侵探測(cè)器對(duì)所保護(hù)的區(qū)域人員活動(dòng)的探測(cè)(入侵),一旦發(fā)現(xiàn)有入侵行為將產(chǎn)生報(bào)警信息,以達(dá)到防盜的目的。
1.6.2 電視監(jiān)控系統(tǒng)。以圖像監(jiān)視為手段,對(duì)現(xiàn)場(chǎng)圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視與錄像。監(jiān)視監(jiān)控系統(tǒng)可以讓保安人員直觀地掌握現(xiàn)場(chǎng)情況,并能夠通過錄像回放進(jìn)行分析。早期電視監(jiān)控系統(tǒng)是應(yīng)用電視系統(tǒng)、安防系統(tǒng)的重要組成部分。當(dāng)前電視監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)與防盜報(bào)警系統(tǒng)有機(jī)地結(jié)合到一起,形成一個(gè)更為可靠的監(jiān)控系統(tǒng)。
1.6.3 出入口控制系統(tǒng)。出入口控制系統(tǒng)又稱門禁系統(tǒng),其功能是控制人員的出入,還能控制人員在防范區(qū)域內(nèi)的活動(dòng)。在防范區(qū)域內(nèi),必須使用各類卡片、密碼或通過生物識(shí)別技術(shù)經(jīng)控制裝置識(shí)別確認(rèn),才能通過。停車場(chǎng)管理系統(tǒng)實(shí)際上也屬于出入口控制系統(tǒng)。
1.6.4 樓宇保安對(duì)講系統(tǒng)。為訪客與室內(nèi)人員提供雙向通話或可視通話、遙控開鎖以及報(bào)警功能。
1.6.5 電子巡更系統(tǒng)。在大型樓宇或場(chǎng)院中,出入口很多,來往人員復(fù)雜,必須有專人巡邏,較為重要的地點(diǎn)應(yīng)設(shè)巡更站,定期進(jìn)行巡邏。電子巡更系統(tǒng)是保安人員在規(guī)定的巡邏路線上,在指定的時(shí)間和地點(diǎn)向中心控制室發(fā)回信號(hào)以示正常。
1.7 建筑物自動(dòng)化系統(tǒng)(BA)
建筑物設(shè)備自控系統(tǒng)(Building Automation System――BAS)主要是建筑物的變配電設(shè)備、應(yīng)急備用電源設(shè)備、蓄水池、不停電源設(shè)備;給排水系統(tǒng)的給排水設(shè)備、飲水設(shè)備及污水處理設(shè)備;空調(diào)系統(tǒng)的次熱源設(shè)備、空調(diào)設(shè)備、通風(fēng)設(shè)備及環(huán)境檢測(cè)設(shè)備;熱力系統(tǒng)的熱源設(shè)備;以及對(duì)電梯、自動(dòng)扶梯設(shè)備運(yùn)行工況的監(jiān)視、測(cè)量與控制。通過BAS實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑物內(nèi)機(jī)電設(shè)備的,制與管理,節(jié)約能源和人力資源,提供午夜管理水平,創(chuàng)造更舒適、安全的環(huán)境。
2.智能建筑弱電技術(shù)的發(fā)展前景
2. 1 智能建筑弱電技術(shù)的內(nèi)涵
現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)、現(xiàn)代自動(dòng)控制技術(shù)和現(xiàn)代圖像顯示技術(shù)、綜合布線技術(shù)、系統(tǒng)集成技術(shù)等現(xiàn)代信息技術(shù)以及其他現(xiàn)代高新技術(shù)與建筑技術(shù)的有機(jī)結(jié)合構(gòu)成了智能建筑,應(yīng)用于智能建筑的弱電技術(shù)就是智能建筑弱電技術(shù)。
2. 2 智能建筑弱電技術(shù)與智能建筑的關(guān)系
在智能建筑內(nèi),以綜合布線為基本傳輸媒質(zhì),以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為主要通信和控制手段(橋梁);以此對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、辦公自動(dòng)化系統(tǒng)、建筑設(shè)備系統(tǒng)(廣義的BAS)等所有功能系統(tǒng),通過系統(tǒng)集成進(jìn)行綜合配置和綜合管理,形成了一個(gè)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)、硬件和軟件、控制管理和提供服務(wù)有機(jī)結(jié)合于一體的綜合建筑環(huán)境.
智能建筑既包含了設(shè)備物理建筑環(huán)境,又包含了管理和服務(wù)等方面的軟環(huán)境,它是一個(gè)綜合建筑環(huán)境??梢?,智能建筑技術(shù)和智能建筑弱電系統(tǒng)是智能建筑的主要組成。
智能建筑弱電技術(shù),以信息技術(shù)為主,是實(shí)現(xiàn)智能建筑功能的主要技術(shù)手段,具有廣闊的發(fā)展前景,表現(xiàn)在以下方面:
2.2.1 計(jì)算機(jī)及其網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)IB的建設(shè)起主導(dǎo)作用。
2.2.2 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)開放協(xié)議,例如BACnet標(biāo)準(zhǔn);LonWorks標(biāo)準(zhǔn)等。
2.2.3 互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)(Internet)
采用開放的網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議TCP/IP和HTTP,采用客戶機(jī)/服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)。實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、操作和綜合信息數(shù)據(jù)庫訪問。
2.2.4 通信技術(shù)在智能建筑中的發(fā)展方向是:數(shù)字化、寬帶化、高速化、網(wǎng)絡(luò)化、綜合化、多媒體通信。
2.2.5 “三網(wǎng)融合”是我國通信領(lǐng)域的發(fā)展的方。
2.2.6 寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)B―ISDN,寬帶多媒體通信、IP通信、移動(dòng)通信、ATM技術(shù)都正在迅速發(fā)展應(yīng)用。
2.2.7 多媒體技術(shù)的廣泛應(yīng)用
2.2.8 開放的網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)和BMS的發(fā)展
2.2.9 智能卡技術(shù)和人體識(shí)別技術(shù)
2.2.10 辦公自動(dòng)化的普及和擴(kuò)展
2.2.11 綜合布線的發(fā)展前景
隨著社會(huì)的發(fā)展,科技的創(chuàng)新與進(jìn)步,“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代已經(jīng)走進(jìn)人們的生活?!盎?網(wǎng)+”這個(gè)詞,對(duì)大多數(shù)人來講已不陌生。結(jié)合當(dāng)前農(nóng)村勞動(dòng)力減少、人口老齡化等現(xiàn)實(shí)問題,培養(yǎng)新型職業(yè)農(nóng)民,成為未來農(nóng)業(yè)發(fā)展的一個(gè)必然方向。近年來,農(nóng)村用戶手機(jī)上網(wǎng)的比例已達(dá)8成,越來越多的農(nóng)民成功轉(zhuǎn)型成為“新農(nóng)民”。電腦和手機(jī)的普及不僅提高了農(nóng)民對(duì)于新興技術(shù)的認(rèn)知,也提升了部分農(nóng)民的素質(zhì)。越來越多的農(nóng)民通過網(wǎng)絡(luò),學(xué)習(xí)更先進(jìn)的技術(shù)手段,購買更加方便的農(nóng)業(yè)載具。在提升自我認(rèn)識(shí)的同時(shí),學(xué)到了新知識(shí),掌握了新技術(shù),使農(nóng)民的工作方式不再繁重化和單一化,從而利用互聯(lián)網(wǎng)真正的可以實(shí)現(xiàn)技術(shù)共享、成果共享、經(jīng)驗(yàn)共享?!盎ヂ?lián)網(wǎng)+”的大時(shí)代背景下,跟不上時(shí)展的農(nóng)民,也只能被動(dòng)的望洋興嘆,這樣的農(nóng)民會(huì)被時(shí)代所逐漸淘汰。因此,只有讓互聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中展現(xiàn)真正對(duì)農(nóng)民有價(jià)值的作用,他們才肯買賬。在互聯(lián)網(wǎng)科技信息技術(shù)發(fā)展如此迅猛的今天,打造新型職業(yè)農(nóng)民隊(duì)伍是農(nóng)業(yè)發(fā)展走向機(jī)械化、現(xiàn)代化、智慧化的重要任務(wù)。職業(yè)農(nóng)民也應(yīng)該緊跟時(shí)代的步伐,增強(qiáng)自己的本領(lǐng),反哺到現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展與經(jīng)營中??粘不屠淆g化是農(nóng)村的真實(shí)寫照。如何在日益老齡化的農(nóng)村地區(qū)培養(yǎng)新型職業(yè)農(nóng)民成為一個(gè)難題。例如:農(nóng)業(yè)電商助力經(jīng)濟(jì)騰飛。近年來,電商企業(yè)進(jìn)軍農(nóng)業(yè)科技領(lǐng)域的例子十分常見:從產(chǎn)品O2O延伸發(fā)展;通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行全面服務(wù),找到創(chuàng)新盈利模式;與政府和大型農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體對(duì)接,開展農(nóng)村綜合服務(wù),其服務(wù)不僅包括產(chǎn)品供銷,還包括金融產(chǎn)品、農(nóng)資交易、農(nóng)業(yè)技術(shù)服務(wù)、農(nóng)產(chǎn)品追溯等平臺(tái)的搭建。這樣一來,“互聯(lián)網(wǎng)+”才算真正的走進(jìn)農(nóng)村,幫助農(nóng)民。而農(nóng)民可以利用互聯(lián)網(wǎng)所帶來的新興模式的產(chǎn)業(yè)鏈帶動(dòng)農(nóng)業(yè)發(fā)展,提升自身的經(jīng)濟(jì),從而用簡(jiǎn)單、快速、有效的線上模式,創(chuàng)造更高的價(jià)值。此外,供應(yīng)渠道、農(nóng)村電商、土地電商等領(lǐng)域在近幾年也均有巨頭出手和創(chuàng)業(yè)者入圍?;ヂ?lián)網(wǎng)改變的其實(shí)不僅僅是農(nóng)產(chǎn)品流通,隨著產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,逐漸向產(chǎn)中、產(chǎn)前等領(lǐng)域擴(kuò)展。因此,在各個(gè)垂直細(xì)分領(lǐng)域,特別是在豬肉、糧食、大豆類經(jīng)濟(jì)作物、農(nóng)機(jī)裝備、倉儲(chǔ)物流、農(nóng)機(jī)金融等領(lǐng)域會(huì)產(chǎn)生更加優(yōu)秀的農(nóng)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)。
二、"互聯(lián)網(wǎng)+"在農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中的發(fā)展前景
“互聯(lián)網(wǎng)+”模式下的農(nóng)村創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)取得了一定的成效,并呈現(xiàn)出創(chuàng)業(yè)主體多元化、新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)、新模式等明顯特征。但創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目同質(zhì)化、科技創(chuàng)新不足、高層次人才缺乏、融資難、政策服務(wù)體系不完善等成為當(dāng)前制約農(nóng)村創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的主要問題。因此,未來農(nóng)業(yè)領(lǐng)域發(fā)展機(jī)會(huì),可抓住以下三個(gè)方面:
1.規(guī)?;?,機(jī)械化、智能化的作業(yè)方式勢(shì)必成為主流。農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展與農(nóng)機(jī)智能化發(fā)展息息相關(guān),我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化經(jīng)過落后到追趕的演進(jìn),如今正向創(chuàng)新邁進(jìn)。在農(nóng)業(yè)發(fā)展的新時(shí)代下,將呈現(xiàn)以物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等為支撐和手段的一種全新現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)形態(tài)。農(nóng)機(jī)行業(yè)發(fā)展要突破“上有天花板,下有地板”的雙重?cái)D壓,必須加快發(fā)展智能農(nóng)機(jī)裝備技術(shù),農(nóng)機(jī)農(nóng)藝深度融合,提升農(nóng)機(jī)裝備的供給能力,縮小與國外產(chǎn)品差距。支撐現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展,保障糧食和產(chǎn)業(yè)安全,既是農(nóng)機(jī)人的歷史機(jī)遇,也是農(nóng)機(jī)人的歷史挑戰(zhàn)。在呈現(xiàn)科研領(lǐng)域農(nóng)機(jī)化最新成果的基礎(chǔ)上,才能談互聯(lián)網(wǎng)+、智能化、電商平臺(tái)、農(nóng)機(jī)新能源、農(nóng)業(yè)新技術(shù)、金融助力等新型而廣義的農(nóng)機(jī)化概念,為推進(jìn)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)出謀劃策。農(nóng)業(yè)硬件裝備的需求增加,也將帶動(dòng)著農(nóng)業(yè)機(jī)械的智能升級(jí)及衍生服務(wù)的創(chuàng)新,例如無人駕駛農(nóng)機(jī)、自動(dòng)化設(shè)備、植保無人機(jī)、農(nóng)機(jī)貸款等。
2.“互聯(lián)網(wǎng)+”大背景下,農(nóng)業(yè)化生產(chǎn)有量可依,產(chǎn)品有路可銷。隨之農(nóng)業(yè)創(chuàng)新保險(xiǎn)、農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格指數(shù)保險(xiǎn)等應(yīng)運(yùn)而生,它囊括了農(nóng)業(yè)資源、技術(shù)、市場(chǎng)、氣象等各方面的數(shù)據(jù),使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有量可依,產(chǎn)品有路可銷。市場(chǎng)需求加大,農(nóng)業(yè)保險(xiǎn)的創(chuàng)新,又將進(jìn)一步拉動(dòng)農(nóng)業(yè)氣象、農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)的發(fā)展。但是從實(shí)質(zhì)來講,我國“智能化”的農(nóng)業(yè)市場(chǎng)并不樂觀,不少人都在盤算自己的小九九,從而只顧眼前利益,不顧以后的發(fā)展前景。國家方面對(duì)農(nóng)民的補(bǔ)貼有限,而且只對(duì)部分機(jī)型補(bǔ)貼,這就形成了新產(chǎn)品在研究和推廣上的成本很高,產(chǎn)品的成本增高,相應(yīng)的售價(jià)也會(huì)增高,這樣一來,不少農(nóng)民也只是對(duì)“互聯(lián)網(wǎng)+”抱著觀望的態(tài)度而已,從而制約了農(nóng)業(yè)的發(fā)展。不少農(nóng)民就又會(huì)決定重新“吃老本”。其實(shí)只要國家適當(dāng)改變策略,農(nóng)民還是很樂意接受“互聯(lián)網(wǎng)+農(nóng)業(yè)”這種新興模式的。例如:適當(dāng)放寬政策,加大優(yōu)惠力度,讓農(nóng)民從慢慢接觸互聯(lián)網(wǎng)電商開始做起,一點(diǎn)一點(diǎn)的派遣專人指導(dǎo)與講解“互聯(lián)網(wǎng)+”模式的良好運(yùn)營與發(fā)展。而且還應(yīng)改變農(nóng)民對(duì)“互聯(lián)網(wǎng)+”的偏執(zhí)看法。利用互聯(lián)網(wǎng)將原本各自為政的每戶農(nóng)民團(tuán)結(jié)起來,建立完善的農(nóng)業(yè)企業(yè)生態(tài)鏈,讓每個(gè)人可以在這個(gè)圈里分享經(jīng)驗(yàn)和優(yōu)秀的技術(shù),使農(nóng)民更快速地掌握新技術(shù)的要點(diǎn),從而帶動(dòng)農(nóng)民謀求“互聯(lián)網(wǎng)+”大時(shí)代背景下的新發(fā)展,全面走向致富的道路。
3.電商作為連接生產(chǎn)和消費(fèi)的重要環(huán)節(jié),將主導(dǎo)未來的農(nóng)產(chǎn)品市場(chǎng)。銷售渠道對(duì)于促進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展升級(jí)、農(nóng)民增收具有重大意義。電子商務(wù)就是在互聯(lián)網(wǎng)線上做營銷和銷售,與傳統(tǒng)零售一樣,有各式各樣的銷售渠道,從近幾年大的發(fā)展方向平臺(tái)店鋪模式到微商再到社群電商,品牌都在逐步親近消費(fèi)者,用內(nèi)容和信任獲取更高的轉(zhuǎn)化和復(fù)購,社群電商將是大品牌如何實(shí)現(xiàn)規(guī)模化銷售的挑戰(zhàn)。電商為農(nóng)產(chǎn)品銷售打開了另一道大門,如今模式雖已成熟,但缺乏創(chuàng)新動(dòng)力,如何打通供應(yīng)鏈通道,或能更快的撬動(dòng)農(nóng)村市場(chǎng)成為一個(gè)困擾農(nóng)民的大難題。
我國目前的設(shè)施農(nóng)業(yè)科研投入不足,技術(shù)創(chuàng)新不夠,在溫室設(shè)計(jì)和制造等關(guān)鍵環(huán)節(jié)發(fā)展滯后。另外我國設(shè)施農(nóng)業(yè)中農(nóng)業(yè)機(jī)械化的程度非常低,存在設(shè)備簡(jiǎn)易和機(jī)械化自動(dòng)化程度低的突出問題。專業(yè)的農(nóng)業(yè)技術(shù)人員也嚴(yán)重缺乏,使得農(nóng)戶技術(shù)水平低與設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展的要求極不適應(yīng)。
1.設(shè)施農(nóng)業(yè)的組成體系
設(shè)施農(nóng)業(yè)的組成包含塑料大棚、溫室和工廠化栽培三種不同的技術(shù)層次。目前發(fā)展和應(yīng)用最多的主要是塑料大棚、溫室大棚和連棟溫室,也有少量采用先進(jìn)工程技術(shù)的智能型溫室和大型溫室。這反映出現(xiàn)階段設(shè)施農(nóng)業(yè)的技術(shù)水平,而智能型溫室則更是代表了設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向,是設(shè)施農(nóng)業(yè)的最高技術(shù)層次。
2.設(shè)施農(nóng)業(yè)機(jī)械的現(xiàn)狀
設(shè)施農(nóng)業(yè)機(jī)械就是指適合設(shè)施農(nóng)業(yè)耕作、栽培和收獲等農(nóng)藝特點(diǎn),并主要在各類設(shè)施中工作的農(nóng)業(yè)機(jī)械。國外對(duì)溫室中作業(yè)機(jī)具進(jìn)行了系統(tǒng)的開發(fā)、研究、推廣和應(yīng)用,許多作業(yè)項(xiàng)目都已實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化。我國設(shè)施農(nóng)業(yè)起步晚,設(shè)施農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)展緩慢,應(yīng)用配套水平也不高。設(shè)施農(nóng)業(yè)的機(jī)械化作業(yè)水平低,與發(fā)達(dá)國家相比存在很大差距,這是我國綜合設(shè)施技術(shù)中的薄弱環(huán)節(jié)。
2.1我國目前的耕作機(jī)械
我國設(shè)施農(nóng)業(yè)機(jī)械所需作業(yè)機(jī)具有些還是空白,而設(shè)施或大棚內(nèi)的耕作機(jī)械更是用戶急需的,現(xiàn)有產(chǎn)品的機(jī)型不多,應(yīng)用不夠普遍,多為借用現(xiàn)有的露地用小型耕耘機(jī)械,其存在適應(yīng)性差和生產(chǎn)效率低的問題而且作業(yè)質(zhì)量也不穩(wěn)定。近幾年針對(duì)溫室大棚等特殊耕作環(huán)境研制生產(chǎn)了一些小型耕作機(jī)械,有的微耕機(jī)還設(shè)計(jì)有多種作業(yè)功能,這就考慮了兼顧露地作業(yè)使得機(jī)械的使用效率相對(duì)提高,但是還存在喝多問題使其不能很好地推廣。如外型尺寸及結(jié)構(gòu)質(zhì)量大,操作不靈便。特別是從露地簡(jiǎn)單轉(zhuǎn)移到大棚內(nèi)的機(jī)械,在設(shè)施內(nèi)轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)移都十分困難,而且邊角地帶無法工作,漏耕現(xiàn)象嚴(yán)重。另外,還存在生產(chǎn)率低,適應(yīng)性差的問題,當(dāng)土壤含水率較高時(shí)其碎土性能就會(huì)變差,耕作阻力變大。
2.2配套栽培機(jī)械種類
設(shè)施內(nèi)作物的栽培方法各種各樣,與之配套的作業(yè)機(jī)械也各有特點(diǎn),各不相同,以下主要介紹幾種常見的配套栽培機(jī)械。
2.2.1移栽機(jī)
目前的配套機(jī)械主要有穴盤育苗及缽盤育苗設(shè)備、高效機(jī)械化制缽機(jī)等。移栽機(jī)能保證移栽深淺一致、間距均勻,有利于作物成活和生長(zhǎng)。很多國家的小型移栽機(jī)廣泛應(yīng)用于設(shè)施內(nèi)作物的栽培,我國目前尚無此類小型移栽機(jī)。國家通過機(jī)械化育苗移栽工藝和機(jī)具設(shè)備的研究已研制成功自動(dòng)缽苗移栽機(jī)及配套高效機(jī)械化制缽機(jī),并取得了較好的試驗(yàn)效果,但目前還不能進(jìn)入設(shè)施內(nèi)作業(yè)。
2.2.2穴盤播種成套設(shè)備
地膜作物精播機(jī)和施肥鋪膜播種機(jī)已有不少研究成果,但也僅限于露地作業(yè)。國產(chǎn)穴盤播種機(jī)主要是真空吸附式播種器,播種精度不高,而且大多數(shù)穴播機(jī)不能滿足播種時(shí)行距和穴距可調(diào)的要求,急需開發(fā)小型精密或精量播種機(jī),能達(dá)到行距、穴距及播深可調(diào)且控制準(zhǔn)確適應(yīng)設(shè)施內(nèi)的作業(yè)要求。育苗播種成套設(shè)備配套的高效機(jī)械化能夠大大降低了勞動(dòng)強(qiáng)度,提高了生產(chǎn)率,有利于培育健壯的缽苗。
2.3其他機(jī)械
與耕作及栽培有關(guān)的配套設(shè)施農(nóng)業(yè)機(jī)械還有地膜回收機(jī)和農(nóng)作物嫁接機(jī)等。機(jī)械回收殘膜有利于降低勞動(dòng)強(qiáng)度,提高生產(chǎn)率,保護(hù)設(shè)施內(nèi)土質(zhì)使其符合環(huán)保要求。而合理嫁接可培育優(yōu)良品種,生產(chǎn)名優(yōu)產(chǎn)品,有效提高設(shè)施栽培效益。目前我國的這些配套機(jī)械的研制還處于起步試驗(yàn)階段,應(yīng)用還不廣泛。
3.設(shè)施農(nóng)業(yè)機(jī)械的研究方向及發(fā)展重點(diǎn)
各地資源狀況、氣候條件、生產(chǎn)水平和耕作制度有差異,所以各個(gè)地方應(yīng)該分別針對(duì)不同類別設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展要求,科學(xué)規(guī)劃了本地設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略。我國設(shè)施農(nóng)業(yè)機(jī)械的發(fā)展應(yīng)在吸取國外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,注重與設(shè)施農(nóng)業(yè)的特殊農(nóng)藝緊密結(jié)合,近期的研究方向及發(fā)展重點(diǎn)有以下幾點(diǎn)。
3.1開發(fā)專用微耕機(jī)合理選擇配套動(dòng)力
設(shè)施農(nóng)業(yè)機(jī)械要求機(jī)體和質(zhì)量小、動(dòng)力足,操作舒適,符合人機(jī)工程學(xué)的設(shè)計(jì)原理,這樣才能有效減輕操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度,盡量減少發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)設(shè)施環(huán)境的污染。
3.2增強(qiáng)作業(yè)功能提高配套比
要求配套機(jī)具性能穩(wěn)定,工作可靠,操作方便,更換便捷,能分別進(jìn)行旋耕、犁耕、開溝、做畦、起壟、筑埂、中耕、培土、鋪膜、打孔、播種、植保、灌溉和施肥等多種作業(yè),操作手柄能上下左右調(diào)整,以適應(yīng)設(shè)施內(nèi)的工作條件并方便田間轉(zhuǎn)移。
3.3開發(fā)穴盤育苗播種成套設(shè)備
在機(jī)械化育苗移栽工藝和機(jī)具設(shè)備研究成果的基礎(chǔ)上,應(yīng)該著重研究與微耕機(jī)配套的小型缽苗移栽機(jī),先以半自動(dòng)機(jī)型為主,逐步向標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和規(guī)范化方向發(fā)展。
3.4研制播種機(jī)和地膜回收機(jī)
針對(duì)設(shè)施農(nóng)業(yè)的需求,研制適合設(shè)施內(nèi)作業(yè)的小型精密或精量播種機(jī)和地膜回收機(jī)。要求能達(dá)到精播機(jī)行距、穴距及播深可調(diào),且控制準(zhǔn)確,能適應(yīng)設(shè)施內(nèi)的作業(yè)。兼顧露地作業(yè),作業(yè)機(jī)械可用于蔬菜露地、苗圃及果園的作業(yè)。
4.設(shè)施農(nóng)業(yè)機(jī)械的發(fā)展前景
由于設(shè)施農(nóng)業(yè)的環(huán)境由人工控制,條件比一般大田簡(jiǎn)單得多,智能化儀器、設(shè)備和機(jī)器等人工智能技術(shù)得到普遍應(yīng)用,所以智能化系統(tǒng)有可能在智能型溫室中率先實(shí)現(xiàn)。智能型設(shè)施農(nóng)業(yè)機(jī)械大量采用機(jī)電一體化技術(shù),使傳統(tǒng)機(jī)械無法作業(yè)的項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化。未來農(nóng)業(yè)工程的發(fā)展重點(diǎn)是農(nóng)業(yè)人工智能化。智能化技術(shù)在設(shè)施農(nóng)業(yè)上的研究運(yùn)用將直接推進(jìn)智能型設(shè)施農(nóng)業(yè)機(jī)械的發(fā)展,使設(shè)施農(nóng)業(yè)整體機(jī)械化水平大大提高。
研發(fā)推廣適合于我國國情的溫室結(jié)構(gòu)及其配套設(shè)施、提高機(jī)械化作業(yè)水平,加大對(duì)環(huán)境污染清理和控制裝備、農(nóng)產(chǎn)品冷藏保鮮設(shè)備的推廣應(yīng)用。各地按照當(dāng)?shù)貙?shí)際情況開展包括技術(shù)培訓(xùn)和法律知識(shí)、職業(yè)道德培訓(xùn)等多種形式的教育培訓(xùn)。完善監(jiān)測(cè)系統(tǒng),加強(qiáng)對(duì)設(shè)施園藝生產(chǎn)作業(yè)過程的監(jiān)測(cè)和對(duì)設(shè)施養(yǎng)殖室環(huán)境建設(shè)的監(jiān)督檢查,加大對(duì)設(shè)施農(nóng)產(chǎn)品的衛(wèi)生質(zhì)量監(jiān)測(cè),保證食品質(zhì)量安全。
5.結(jié)語
設(shè)總體而言,我國設(shè)施農(nóng)業(yè)的科研投入力度不足,技術(shù)創(chuàng)新不夠,在溫室設(shè)計(jì)和制造等關(guān)鍵環(huán)節(jié)我國擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)和創(chuàng)新技術(shù)很少。設(shè)施農(nóng)業(yè)裝備發(fā)展比較滯后,設(shè)備比較簡(jiǎn)易,環(huán)境控制能力差。另外我國農(nóng)業(yè)技術(shù)人員相對(duì)缺乏,農(nóng)戶技術(shù)水平低,這與我國設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展目標(biāo)還相差甚遠(yuǎn),所以加強(qiáng)機(jī)械化管理在設(shè)施農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用任重而道遠(yuǎn)?!科]
【參考文獻(xiàn)】
1.前言
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)和傳感器技術(shù)的發(fā)展,人們的生活水平不斷提高,人類通過改造物質(zhì)世界來滿足自身需求的能力也相應(yīng)的提高,因此“物聯(lián)網(wǎng)”的概念也呼之欲出了,本質(zhì)上來說物聯(lián)網(wǎng)是基于原有的通信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)“物物相連”。然而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不是所謂的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)、傳感技術(shù)的簡(jiǎn)單疊加,而是更深層次的將上述技術(shù)有機(jī)交融,并且添加了更多人性化的設(shè)計(jì)與配合[1]。
2.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和研究
2.1 RFID
信息采集是物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)。目前的信息釆集主要是通過傳感器和電子標(biāo)簽等方式完成。RFID是一種非接觸的自動(dòng)識(shí)別技術(shù),它通過射頻信號(hào)進(jìn)行全雙工數(shù)據(jù)通信,從而自動(dòng)識(shí)別對(duì)目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)的數(shù)據(jù),識(shí)別過程無需人工干預(yù),適用于各種惡劣的環(huán)境。RFID突出的優(yōu)點(diǎn)是可識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)物體并可同時(shí)識(shí)別多個(gè)標(biāo)簽,操作快捷方便。將RFID技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng),通信等技術(shù)有機(jī)的結(jié)合,可實(shí)現(xiàn)全球范圍內(nèi)物品跟蹤與信息共享。
2.2 無線傳感網(wǎng)絡(luò)
無線傳感網(wǎng)絡(luò)是將分布式信息釆集、信息傳輸和信息處理技術(shù)融合的網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng),以其低成本、微型化、低功耗、自組織等特點(diǎn)受到廣泛的重視,是推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和維護(hù)國家安全的重要的技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)可以通過遍布各處的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)來感知整個(gè)物質(zhì)世界。物聯(lián)網(wǎng)豐富的應(yīng)用和龐大的節(jié)點(diǎn)規(guī)模既帶來了商業(yè)上巨大潛力的同時(shí),也帶來了技術(shù)上的挑戰(zhàn),物聯(lián)網(wǎng)由眾多的節(jié)點(diǎn)連接構(gòu)成,無論是釆用自組織方式,還是采用現(xiàn)有的公眾網(wǎng)進(jìn)行連接,這些節(jié)點(diǎn)之間的通信必然牽涉到尋址問題。
2.3 智能技術(shù)
智能技術(shù)是將一個(gè)智能化的系統(tǒng)植入物體中,使物體具備一定的“主觀能動(dòng)性”即智能性,能夠與用戶進(jìn)行溝通,是物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。目前的智能技術(shù)研究包括人工智能的理論的研究、虛擬現(xiàn)實(shí)及各種語言處理的入機(jī)交互技術(shù)與系統(tǒng)、可準(zhǔn)確性定位跟蹤的智能技術(shù)與系統(tǒng)、智能化的信號(hào)處理。
2.4 納米技術(shù)
納米技術(shù),是研究結(jié)構(gòu)尺寸在0.1nm-100nm范圍內(nèi)材料的性質(zhì)和應(yīng)用,主要包括納米體系物理學(xué)、納米化學(xué)、納米材料學(xué)、納米生物學(xué)、納米電子學(xué)、納米加工學(xué)、納米力學(xué)等。納米技術(shù)能使微小的物體也能進(jìn)入物物相關(guān)的網(wǎng)絡(luò),進(jìn)行信息的交互,這使物聯(lián)網(wǎng)真正意義上做到了萬物的互聯(lián)??梢娂{米技術(shù)必然在物聯(lián)網(wǎng)中扮演著重要的角色。
2.5 GPS
目前最成熟的全球定位系統(tǒng)給物聯(lián)網(wǎng)提供了強(qiáng)大的技術(shù)支撐,使物與物之間的準(zhǔn)確定位成為可能。GPS技術(shù)以其高精度、全天候、高效率、多功能、操作簡(jiǎn)單、應(yīng)用廣泛等特點(diǎn)為物聯(lián)網(wǎng)中的定位追蹤提供了便捷的服務(wù),使物聯(lián)網(wǎng)功能更加完備。
2.6 云計(jì)算技術(shù)
云計(jì)算是分布式計(jì)算技術(shù)的一種,是當(dāng)前計(jì)算機(jī)應(yīng)用的技術(shù),其基本工作流程如下:通過網(wǎng)絡(luò)將龐大的需求分析處理程序自動(dòng)拆分成無數(shù)個(gè)小的子程序,再經(jīng)眾多服務(wù)器所組成的龐大系統(tǒng)經(jīng)搜尋、計(jì)算分析,最后將處理結(jié)果返回給用戶。當(dāng)物聯(lián)網(wǎng)具備一定的規(guī)模后,如何處理龐大的數(shù)據(jù)量是一個(gè)關(guān)鍵的問題,如果數(shù)據(jù)得不到及時(shí)的處理,便有丟失的可能;而如果暫存未處理的數(shù)據(jù),那么海量的數(shù)據(jù)所需的更大的存儲(chǔ)空間也是無法預(yù)知的。因此,云計(jì)算便成為物聯(lián)網(wǎng)中處理數(shù)據(jù)的強(qiáng)大的工具,于是可視之為物聯(lián)網(wǎng)的“大腦”。
3.物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用
物聯(lián)網(wǎng)能滿足我們對(duì)生產(chǎn)過程、家居生活監(jiān)控、指揮調(diào)度、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)釆集和測(cè)量、遠(yuǎn)程診斷等方面的信息化需求及機(jī)器設(shè)備的智能報(bào)警和控制。隨著物聯(lián)網(wǎng)規(guī)模的不斷的擴(kuò)大,它在各行業(yè)將可以被廣泛應(yīng)用。
3.1 建筑消防
消防安全系統(tǒng)由感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層組成,感知層由各種具有感知能力的設(shè)備組成,這一部分主要實(shí)現(xiàn)感知和識(shí)別物體,釆集和捕獲各種使用場(chǎng)景產(chǎn)生的相關(guān)信息,同時(shí)執(zhí)行接受的各項(xiàng)命令。網(wǎng)絡(luò)則是通過有線和無線網(wǎng)絡(luò)將感知層的險(xiǎn)情隱患傳遞到應(yīng)用層,并將應(yīng)用層的消防指令傳回感知層。應(yīng)用層則是包含消防部門、防火重點(diǎn)部門、管理人員及火災(zāi)相關(guān)人員的信息系統(tǒng)。應(yīng)用層信息豐富[2]。
3.2 軍事應(yīng)用
美軍近幾年來連續(xù)啟動(dòng)一系列的研究計(jì)劃,探索無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在未來戰(zhàn)爭(zhēng)中的應(yīng)用。美國國防部高級(jí)研究計(jì)劃局自組的SensIT項(xiàng)目,通過部署在戰(zhàn)場(chǎng)上的不同類型傳感器組成的傳感器網(wǎng)絡(luò),使士兵可迅速、全面的獲得戰(zhàn)場(chǎng)實(shí)況信息。在實(shí)際的應(yīng)用中應(yīng)該采用協(xié)同感知的方法,融合不同位置、不同傳感器數(shù)據(jù)分析應(yīng)用場(chǎng)景[3]。
3.3 智能電網(wǎng)
智能電網(wǎng)之所以能夠?qū)崿F(xiàn)電網(wǎng)的智能化,其關(guān)鍵意義在于對(duì)整個(gè)電網(wǎng)信息的充分和及時(shí)的掌握。而電網(wǎng)信息的充分掌握,則需要良好的通信線路和大量的終端信息采集應(yīng)用,使數(shù)據(jù)安全穩(wěn)定傳輸,提升數(shù)據(jù)交換的可靠性,為智能應(yīng)用提供全面、及時(shí)、準(zhǔn)確、一致的信息。智能電網(wǎng)將會(huì)連接更多的設(shè)備包括各種智能的傳感器、控制原件、地理設(shè)備等[4]。
3.4 農(nóng)業(yè)
物聯(lián)網(wǎng)在土、水資源可持續(xù)利用、生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程精細(xì)管理、農(nóng)產(chǎn)品與食物安全可追溯系統(tǒng)等方面都有較好的發(fā)展前景。針對(duì)中國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的實(shí)際需求來看,當(dāng)今最主要的問題就是如何實(shí)時(shí)的釆集和處理農(nóng)業(yè)現(xiàn)場(chǎng)和養(yǎng)殖業(yè)及其相應(yīng)病蟲害的各種信息。物聯(lián)網(wǎng)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用包括:監(jiān)視農(nóng)作物灌溉情況、牲畜的環(huán)境狀況、土壤氣候變更以及大面積的地表監(jiān)測(cè),收集溫度、風(fēng)力、濕度、大氣、降雨量等,從而進(jìn)行科學(xué)預(yù)測(cè),幫助農(nóng)民減災(zāi)預(yù)災(zāi)[5]。
4.物聯(lián)網(wǎng)遇到的問題
由于物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)覆蓋特性,其帶來的社會(huì)問題比互聯(lián)網(wǎng)更多、更廣,后果更加嚴(yán)重。一是由于釆用了RFID、無線數(shù)據(jù)通信技術(shù),通過單一的商品就可獲得全部的商業(yè)信息,使得信息竊取手段更加方便,更為隱蔽。二是物聯(lián)網(wǎng)的目的是整合全球的商品供應(yīng)鏈,因此其出現(xiàn)問題時(shí)所造成的經(jīng)濟(jì)損失更為巨大。三是由于物聯(lián)網(wǎng)涵蓋范圍更為廣泛,信息竊取手段更為方便,從而對(duì)社會(huì)國家安全威脅更加巨大。
5.建議和展望
物聯(lián)網(wǎng)固然給我們構(gòu)建了一個(gè)十分美好的藍(lán)圖,我國無論是政府層面還是相關(guān)的企業(yè)和研究領(lǐng)域機(jī)構(gòu)在物聯(lián)網(wǎng)的研究和發(fā)展上也取得了很大的進(jìn)展,但物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)還面臨著諸多問題。首先資金和成本的問題是阻礙物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展最直接的因素,其次包括通信的距離、外部環(huán)境指標(biāo)及網(wǎng)絡(luò)安全在內(nèi)的應(yīng)用技術(shù)問題、標(biāo)準(zhǔn)的制定也是急迫需要解決的。此外物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展必然要經(jīng)過產(chǎn)業(yè)化的歷程,物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)鏈機(jī)制的研究和完善有待時(shí)日,物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展還需要考慮隱私保護(hù)、云計(jì)算、環(huán)境保護(hù)等等若干問題的影響。
參考文獻(xiàn)
[1]吳樂南.從采集型多媒體通信定義物聯(lián)網(wǎng)[C].第六屆和諧人機(jī)環(huán)境聯(lián)合學(xué)術(shù)會(huì)議(HHME2010),2010.
[2]沈陽,吳菲菲.物聯(lián)網(wǎng)在建筑物消防安全中的應(yīng)用[C].2011中國消防協(xié)會(huì)科學(xué)技術(shù)年會(huì)論文集,2011.
中圖分類號(hào):P231.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2017)17-0305-01
1.背景分析
當(dāng)今世界正在進(jìn)行著綠色農(nóng)業(yè)、有機(jī)農(nóng)業(yè)、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的技術(shù)革命,還將實(shí)施更先進(jìn)的數(shù)字農(nóng)業(yè)。我國丘陵山區(qū)占土地總面積的很大一部分,是水稻、油菜等主要農(nóng)作物的主產(chǎn)區(qū),但是在丘陵地區(qū)采取普通的地面裝備難度較大,再加上這些地區(qū)的特殊條件和地形也不適合地面裝備作業(yè)。所以我國要想在這些丘陵山區(qū)實(shí)現(xiàn)植保機(jī)械化必須結(jié)合現(xiàn)代化的無人駕空中作業(yè)技術(shù)。農(nóng)林業(yè)病蟲害的發(fā)生對(duì)我國的主要糧食作物產(chǎn)量造成了不可估計(jì)的損失,嚴(yán)重制約著我國糧食的安全生產(chǎn)發(fā)展。由于農(nóng)作物株高和密度的限制,機(jī)械很難進(jìn)入地塊噴灑農(nóng)藥,即使選用先進(jìn)的農(nóng)藥噴灑機(jī)械也會(huì)對(duì)農(nóng)作物造成一定面積的損傷,影響產(chǎn)量,而人工操作則會(huì)出現(xiàn)效率低,作業(yè)質(zhì)量差等問題的出現(xiàn),因此,智能全自動(dòng)無人機(jī)植保的應(yīng)用正被迫切需求。
2.發(fā)展現(xiàn)狀
在國外,無人機(jī)噴灑技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)比較成熟,尤其在美國、俄羅斯、澳大利亞、加拿大、巴西、日本等國家該技術(shù)已經(jīng)特別發(fā)達(dá),并且普遍應(yīng)用。在國內(nèi),精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)無人機(jī)正在逐漸興起,但仍處于起步階段,應(yīng)用水平和國外相比也還有較大差距。在當(dāng)前我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中,農(nóng)作物保護(hù)仍以人工加手動(dòng)、電動(dòng)噴霧機(jī)這樣的半機(jī)械化裝備為主,無人機(jī)植保在我國占比1.67%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于日本和美國的50%以上的水平。中國作為農(nóng)業(yè)大國,18億畝基本農(nóng)田,每年需要大量的農(nóng)業(yè)植保作業(yè),我國目前的人工噴灑方式每年導(dǎo)致的農(nóng)藥中毒人數(shù)有10萬之眾,致死率約20%,農(nóng)藥殘留和污染造成的病死人數(shù)更為驚人,因此全自動(dòng)無人機(jī)植保系統(tǒng)發(fā)展前景十分可觀(圖1)。
3.智能全自動(dòng)無人機(jī)植保應(yīng)用的科學(xué)性與先進(jìn)性
首先使用Pix4DMapper對(duì)航飛的農(nóng)田影像進(jìn)行處理生成正射影像,接著使用開源的飛控?zé)o人機(jī)系統(tǒng)在考慮地形條件的影響下,規(guī)劃無人機(jī)飛行路徑,實(shí)現(xiàn)使用大型植保機(jī)對(duì)農(nóng)田按照飛行路徑進(jìn)行農(nóng)藥噴灑。“智能全自動(dòng)無人機(jī)植保系統(tǒng)”通過使用無人機(jī)厘米級(jí)精確定位、自動(dòng)飛行、起降等技術(shù),能夠?qū)崿F(xiàn)全自動(dòng)噴灑農(nóng)藥。作業(yè)時(shí)能夠變“三人操作一臺(tái)飛機(jī)”為“一人操作三臺(tái)飛機(jī)”,同時(shí)擺脫了飛手對(duì)植保發(fā)展的制約,還能實(shí)現(xiàn)夜間作業(yè),在普通植保機(jī)的基礎(chǔ)上大大節(jié)省了人力,提高了效率,可以由目前的300(畝/天)提高到800-900(畝/天)(圖2)。
4.制約因素
其一價(jià)格高,無人機(jī)性能需要長(zhǎng)期維護(hù)保養(yǎng),保證無人機(jī)的性能才能保證作業(yè)時(shí)的精度效果,無人機(jī)后續(xù)的維護(hù)程度也相對(duì)復(fù)雜,需要有操作經(jīng)驗(yàn)的飛手來做處理,無人機(jī)目前的應(yīng)用較少,專業(yè)人才也相對(duì)較少。其二無人機(jī)本身續(xù)航時(shí)間短,需要準(zhǔn)備多組后備電池更換,影響作業(yè)效率。其三,植保無人機(jī)企業(yè)大都規(guī)模較小,具備獨(dú)立的、完善的研發(fā)、生產(chǎn)和服務(wù)能力的企業(yè)更少,國家相關(guān)扶持政策不完善,在一定程度上都阻礙了植保無人機(jī)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。
5.市場(chǎng)前景(圖2)
隨著家庭農(nóng)場(chǎng)、合作社、服務(wù)組織、新型經(jīng)營主體數(shù)量快速增長(zhǎng),以及農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?;瘜?duì)植保機(jī)械的迫切需要,為農(nóng)用無人機(jī)作業(yè)的發(fā)展提供了充足的有利條件。據(jù)專家預(yù)測(cè),截至2020年末中國植保無人機(jī)的需求量是10萬架,無人機(jī)植保從業(yè)人員需求是40萬人,無人機(jī)植保作業(yè)是一個(gè)大有可為的新興農(nóng)機(jī)行業(yè),助推我們加速實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化。據(jù)當(dāng)前數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),我國平均每50,000農(nóng)民才擁有1架無人機(jī),每1,430,000畝次的防治里才有一架無人機(jī)可以看出植保無人機(jī)在我國的使用和普及程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,我們的市場(chǎng)前景還很廣闊,植保機(jī)還可以更大地分割市場(chǎng)這塊大蛋糕。
農(nóng)業(yè)技術(shù)的使用可以被看作是農(nóng)民為實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物高產(chǎn)的目標(biāo)。農(nóng)民有很多目標(biāo):例如風(fēng)險(xiǎn)管理,生活質(zhì)量,環(huán)境管理等等。但是作為依賴農(nóng)業(yè)來增加收入的農(nóng)民來說,主要的目標(biāo)就是能使他們的生活得以保障。為了進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn),農(nóng)民受限于必備生產(chǎn)要素,例如土地,勞動(dòng)力,機(jī)械設(shè)備和管理經(jīng)驗(yàn)。要想獲得盈利,就需要使這些資源達(dá)到最佳的優(yōu)化配置,用最少的投入獲得最大的回報(bào)。盈利性農(nóng)業(yè)的一個(gè)相關(guān)原則就是平衡投入和使用,因此,對(duì)投入的再分配使用可以提高產(chǎn)量,降低消耗。這一原則是指在土地價(jià)格相對(duì)過高的國家,農(nóng)民在最佳時(shí)間通過使用機(jī)械設(shè)備來種植農(nóng)作物,從而達(dá)到土地的最大使用程度。相反,在資金相對(duì)缺乏的國家,農(nóng)民可以通過延長(zhǎng)種植時(shí)間來節(jié)約使用機(jī)械設(shè)備的費(fèi)用,即便畝產(chǎn)量會(huì)有所下降。這一原則也揭示了精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)這一新技術(shù)得到了相對(duì)的發(fā)展和普及。兩個(gè)原因推動(dòng)了精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)的普及。第一,它們提高了機(jī)械化農(nóng)業(yè)中投產(chǎn)量的效能,這一技術(shù)很有可能在投產(chǎn)使用效率相對(duì)高的地區(qū)得到最快發(fā)展。第二,因?yàn)檫@一技術(shù)要求充足的資金來實(shí)現(xiàn)人類的自動(dòng)化進(jìn)程,因此這一技術(shù)更容易在相對(duì)于勞動(dòng)力資金更加充足的地區(qū)得以最快發(fā)展。
1.2大型機(jī)械設(shè)備在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中的使用
精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)對(duì)設(shè)備的要求越來越趨向于“大型化”。也就是說這一技術(shù)的使用要求是一個(gè)整體,不是個(gè)體。這一整體可以使一個(gè)系統(tǒng),不僅包括設(shè)備本身,還有特定的投產(chǎn),服務(wù)和技術(shù)來提高效率。例如,產(chǎn)量映像不僅需要產(chǎn)量監(jiān)測(cè)和GPS定位系統(tǒng)這些硬件設(shè)施,還需要映像軟件包括計(jì)算機(jī)和操控硬件和軟件的技術(shù)來繪圖解釋產(chǎn)量。即便是已經(jīng)決定采用精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù),普及時(shí)間也會(huì)因?yàn)闄C(jī)器的更新周期而有所延誤,比如GPS定位系統(tǒng),傳感器和其他電子設(shè)備的安裝。一些發(fā)明家翻新了現(xiàn)有的機(jī)械設(shè)備,但是一些農(nóng)民卻不愿意接受這種做法。電子應(yīng)用技術(shù)的缺乏,高額的安裝服務(wù)費(fèi)和標(biāo)準(zhǔn)化的缺失都會(huì)降低成本效率和設(shè)備改型。
2精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)的發(fā)展前景
2.1發(fā)展前景
精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)的基本模型很有可能在將來有很好的發(fā)展前景,這一技術(shù)的普及應(yīng)用會(huì)在土地資源豐富,有可用的人力資源和金融資本以及勞動(dòng)力使用和可變投入已經(jīng)有效發(fā)展的地區(qū)得到快速的發(fā)展。這些地區(qū)包括美國,加拿大,澳大利亞,阿根廷和巴西的部分地區(qū)。在人口壓力較大,土地資源相對(duì)較少,但是有豐富的人力資源和資本的地區(qū)(例如西歐),精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)的應(yīng)用會(huì)發(fā)展的相對(duì)緩慢。盡管目前為止已有一些國家已經(jīng)有相關(guān)的政策規(guī)定介入到精準(zhǔn)農(nóng)業(yè),但是如果從精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中得到的環(huán)境效益能夠以文件的形式下發(fā),就會(huì)使改變空間格局的普及應(yīng)用率有所改變成為可能。
對(duì)于時(shí)間上這一技術(shù)的普及還是會(huì)有所不平衡,因?yàn)榇蠖鄶?shù)的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)都依賴于高昂的機(jī)械設(shè)備。如果農(nóng)作物價(jià)格有所提高,那么精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)的普及采用率也會(huì)相應(yīng)的有所提高,否則不均衡現(xiàn)象還是會(huì)繼續(xù)存在。
2.2中國特色的精準(zhǔn)化農(nóng)業(yè)
隨著我國社會(huì)的不斷進(jìn)步,我國的信息技術(shù)也在不斷的進(jìn)步,這就為我國無線通信技術(shù)提供了一個(gè)可持續(xù)發(fā)展的廣闊平臺(tái)。目前我國人民的生活水平也在不斷的提高,人們對(duì)于信息技術(shù)和無線通信技術(shù)的要求也不斷提高。其中zigBee的發(fā)明就為無線通信技術(shù)提供了新的血液。本文就是針對(duì)ZigBee無線通信技術(shù)進(jìn)行了全方位的分析與思考。
一、淺析ZigBee技術(shù)
ZigBee技術(shù)的名字是來源于蜜蜂的八字舞,ZigBee技術(shù)的原理就是在很短的距離范圍內(nèi)為其用戶的溝通交流進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。ZigBee技術(shù)的特點(diǎn)就是短距離、簡(jiǎn)單化、低功率消耗、低成本,總而言之,ZigBee技術(shù)就一種既便宜實(shí)惠又低消耗的短距離無線通信技術(shù)。由于其在網(wǎng)絡(luò)中為用戶提供了一個(gè)方面的無線傳輸技術(shù),所以ZigBee技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中有著重要的實(shí)用性。ZigBee技術(shù)還在我國一些工業(yè)生產(chǎn)方面、醫(yī)院方面及家庭等方面都發(fā)揮了其自身的作用。
二、ZigBee無線通信技術(shù)的應(yīng)用
上文說到ZigBee技術(shù)應(yīng)用廣泛,為我國的各個(gè)部門的可持續(xù)發(fā)展都發(fā)揮了自身的優(yōu)勢(shì)。主要包括工業(yè)領(lǐng)域、農(nóng)業(yè)領(lǐng)域、醫(yī)院方面以及人們家庭方面,ZigBee技術(shù)發(fā)揮了重要的作用。
ZigBee技術(shù)在農(nóng)業(yè)方面,可以通過網(wǎng)絡(luò)中監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)于企業(yè)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)的記錄及分析,并且可以自動(dòng)計(jì)算出準(zhǔn)確的結(jié)果,促進(jìn)了我國農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
在工業(yè)方面,比如某煤礦中,企業(yè)可以通過ZigBee技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)對(duì)于煤礦中的安全進(jìn)行有效的檢測(cè)。尤其是在目前社會(huì)發(fā)展這么迅速的新時(shí)代,由于經(jīng)濟(jì)利益的緣故,近幾年我國煤礦中發(fā)生的事故的機(jī)率正在逐年升高,這些事故的發(fā)生和煤礦中安全管理有著聯(lián)系。
所以企業(yè)可以利用ZigBee技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)來研制一種安全檢測(cè)系統(tǒng),使煤礦工人在工作開采煤礦的過程中能夠利用系統(tǒng)對(duì)每一個(gè)環(huán)節(jié)都能有效的監(jiān)控。
同時(shí),此系統(tǒng)不僅可以對(duì)于每一個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)控,還可以將監(jiān)控中的數(shù)據(jù)傳送到企業(yè)的監(jiān)控中心。通過合理的運(yùn)用ZigBee技術(shù),煤礦企業(yè)就能排查其中的安全隱患,不僅提高了煤礦的工作效率,還提高了煤礦工作的安全效率。ZigBee無線通信技術(shù)在煤礦中的科學(xué)合理運(yùn)用,為煤礦企業(yè)的安全及可持續(xù)發(fā)展提供了保障。
三、ZigBee無線通信技術(shù)的發(fā)展
隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步與發(fā)展,ZigBee技術(shù)也被廣大企業(yè)及單位所認(rèn)知,ZigBee技術(shù)的引用范圍也在不斷的擴(kuò)大,相信在未來的社會(huì)中,ZigBee無線通信技術(shù)還會(huì)在更多的企業(yè)領(lǐng)域中得到合理的運(yùn)用。
ZigBee技術(shù)通過利用傳感器的有限,兩者的完美融合形成了一種自動(dòng)化的智能監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)可以自動(dòng)的采集并分析其中的相關(guān)數(shù)據(jù),并且可以得到準(zhǔn)確的信息結(jié)果,這樣也可以促進(jìn)ZigBee技術(shù)在一些領(lǐng)域的可持續(xù)發(fā)展。尤其是在工農(nóng)業(yè)及軍事等方面,ZigBee技術(shù)有著良好的發(fā)展前景。
在工業(yè)方面,ZigBee無線通信技術(shù)還可以在設(shè)備及能源管理方面進(jìn)一步的加強(qiáng)創(chuàng)新。特別是在工業(yè)中一些有害化學(xué)物質(zhì)的檢測(cè),加強(qiáng)對(duì)其的監(jiān)控及檢測(cè),為工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)方面提供一個(gè)良好的生產(chǎn)環(huán)境。同時(shí)上文所說的ZigBee技術(shù)和傳感器的應(yīng)用可以對(duì)其傳達(dá)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)進(jìn)行一個(gè)科學(xué)的創(chuàng)新和改善,這樣也大大的增加了ZigBee無線通信技術(shù)的使用時(shí)間。
在農(nóng)業(yè)方面,雖然我國的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速,但是目前我國的農(nóng)業(yè)方面還正處于一個(gè)發(fā)展階段。由于我國農(nóng)業(yè)在生產(chǎn)方面還是依靠傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式,所以就要合理的運(yùn)用ZigBee無線通信技術(shù)的優(yōu)勢(shì)來提升農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)效率,使農(nóng)業(yè)也朝著信息化、智能化和專業(yè)化的方面持續(xù)發(fā)展。比如可以通過ZigBee技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)來進(jìn)行農(nóng)業(yè)中土壤的濕度等指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè),使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)人員可以在此檢測(cè)過程中今早的發(fā)現(xiàn)問題并解決問題,這樣就大大的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率。
關(guān)鍵詞:機(jī)械自動(dòng)化 技術(shù) 發(fā)展 應(yīng)用
機(jī)械自動(dòng)化是指機(jī)械制造中,運(yùn)用了數(shù)字化控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)輔助技術(shù),是機(jī)械制造自動(dòng)化和操作智能化,實(shí)現(xiàn)了機(jī)械制造的連續(xù)性,提高了單位時(shí)間內(nèi)的生產(chǎn)效率,降低了生產(chǎn)成本,機(jī)械自動(dòng)化的發(fā)展推動(dòng)了機(jī)械制造業(yè)快速的發(fā)展。目前,我國的機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)有了很大的提高,在一些領(lǐng)域發(fā)展很快,特別是航天航空領(lǐng)域已經(jīng)達(dá)到了世界先進(jìn)水平。但是,總體上我國的機(jī)械自動(dòng)化水平比較低,某些機(jī)械制造領(lǐng)域還處于傳統(tǒng)的機(jī)械制造水平,與國外的機(jī)械制造水平還有一定的差距。要實(shí)現(xiàn)我國機(jī)械自動(dòng)化發(fā)展還需要一個(gè)長(zhǎng)期的過程,要不斷的提高各個(gè)行業(yè)的機(jī)械自動(dòng)化水平。
1機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展
目前,我國部分生產(chǎn)部門的機(jī)械制造技術(shù)達(dá)到國家發(fā)展水平之外,大部分機(jī)械制造部門的技術(shù)水平還處于傳統(tǒng)的機(jī)械制造階段,自動(dòng)化程度比較低。我國的機(jī)械制造技術(shù)必須考慮技術(shù)的實(shí)用性,對(duì)國外的先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行正確的認(rèn)識(shí)和借鑒,引進(jìn)適合我國機(jī)械制造自動(dòng)化發(fā)展的技術(shù)。機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)是計(jì)算技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和機(jī)械技術(shù)的結(jié)合,因此在機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展上必須要協(xié)同各個(gè)技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展。自動(dòng)化技術(shù)是含高科技含量的技術(shù),需要高科技的技術(shù)人才,這就需要培養(yǎng)一批掌握先進(jìn)技術(shù)的工作人員和管理人員,這樣才能適應(yīng)我國現(xiàn)代機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展。
2 我國機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用
2.1 機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用
機(jī)械自動(dòng)化在農(nóng)業(yè)中應(yīng)用主要是農(nóng)產(chǎn)品儲(chǔ)存、運(yùn)輸和加工方面,農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量和工作效率主要通過機(jī)械自動(dòng)化的高效和精度來實(shí)現(xiàn),農(nóng)產(chǎn)機(jī)械自動(dòng)化主要包括兩類:(1)是農(nóng)業(yè)機(jī)械裝置自動(dòng)化或者職能操作控制,機(jī)械自動(dòng)化不僅可以提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)加工的效率和精度,換可以降低農(nóng)產(chǎn)品的成本,減少人工作業(yè),主要表現(xiàn)在農(nóng)作物的收個(gè)、水利灌溉和農(nóng)作物的播種方面;(2)精準(zhǔn)機(jī)械化技術(shù)的應(yīng)用。精準(zhǔn)技術(shù)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)進(jìn)行控制包括水果的采摘、牛羊毛的修剪、水產(chǎn)養(yǎng)生、溫室產(chǎn)品智能控制、GPS 定位、農(nóng)產(chǎn)品精耕細(xì)作,可以降低成本,提高產(chǎn)量和控制產(chǎn)品質(zhì)量。
2.2機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)在工程中的應(yīng)用
工程施工的地點(diǎn)大多數(shù)地處偏僻、環(huán)境條件十分惡劣,機(jī)械裝置的自動(dòng)化設(shè)備具有識(shí)別工程施工位置的功能,可以減少施工中出現(xiàn)的各種問題,這就需要安裝機(jī)械自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng),利用傳感器郭電磁波來控制;要按照既定的路線進(jìn)行,偏離軌跡時(shí)能夠自動(dòng)復(fù)位,且與其它機(jī)械發(fā)生碰撞,施工現(xiàn)場(chǎng)多種機(jī)械同時(shí)操作,安裝了機(jī)械自動(dòng)化裝備可以避免各種機(jī)械事故的發(fā)生。其次是機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)能夠識(shí)別材料的特性,這種主要是通過超聲波傳感技術(shù)來識(shí)別,工程中的挖掘機(jī)、推土機(jī)、挖土機(jī)和焊接等方面可以通過自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行控制操作,有利于提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和工程的質(zhì)量;無人化的機(jī)械自動(dòng)化操作,機(jī)械可以通過編程來進(jìn)行和接受命令,可以節(jié)約大量的資源,使工程安全有序的進(jìn)行。機(jī)械自動(dòng)化應(yīng)用相當(dāng)廣泛,今后的研究重點(diǎn)是高精度具有感知功能的傳感元件,能自行確定最佳工作路線的自動(dòng)控制系統(tǒng),能實(shí)現(xiàn)深水作業(yè)的無人施工技術(shù)以及多臺(tái)施工機(jī)械自動(dòng)控制協(xié)作技術(shù)的研究。
2.3機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)在太陽能開發(fā)方面的應(yīng)用
環(huán)境問題和新能源問題是圍繞世界的熱點(diǎn)問題,現(xiàn)階段新能源的開發(fā)主要體現(xiàn)在太陽能技術(shù)的研發(fā)方面,太陽能作為可以再生的能源,具備可再生性、豐富性、無污染性等優(yōu)點(diǎn),因而受到越來越多的關(guān)注和運(yùn)用。但是,在太陽能的發(fā)展過程中,機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化程度普遍偏低,我國還沒有掌握相應(yīng)的核心技術(shù),因而如何更好,更低成本的利用太陽能,也是現(xiàn)代機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)之一。太陽能技術(shù)主要包括太陽能發(fā)電和太陽能光電技術(shù),掌握多晶硅的核心提純技術(shù)和提高機(jī)械自動(dòng)化、智能化水平是發(fā)展太陽能的難題,將各個(gè)設(shè)備連為整體,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制,可以降低損耗、節(jié)能環(huán)保。
現(xiàn)階段機(jī)械自動(dòng)化在太陽能中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在光伏發(fā)電、切片設(shè)備、全自動(dòng)絲網(wǎng)印刷等方面。目前我國光伏設(shè)備與國際水平還存在一定差距,而PECVD設(shè)備和硅片切片技術(shù)的自動(dòng)化都是必須改進(jìn)的,太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)包括光伏電池組件、逆變器、控制器和蓄電池組,這一系統(tǒng)主要涉及到的是信息的智能化、自動(dòng)化技術(shù),這些都是今后太陽能發(fā)展的主要方向。
3 我國機(jī)械自動(dòng)化的發(fā)展方向
隨著科技的發(fā)展,機(jī)械自動(dòng)化水平不斷的提高,提高的途徑來自兩個(gè)方面:一是通過自主研發(fā)提高機(jī)械自動(dòng)化水平;二是通過引進(jìn)、消化和吸收國外先進(jìn)技術(shù)來提高我國的機(jī)械自動(dòng)化發(fā)展水平。近年來,隨著我國經(jīng)濟(jì)水平的整體上升和自主研發(fā)能力的增強(qiáng),加強(qiáng)了機(jī)械自動(dòng)化的基礎(chǔ)研究工作和開發(fā)工作,機(jī)械制造業(yè)向著生產(chǎn)工藝現(xiàn)代化和生產(chǎn)過程的自動(dòng)化方向發(fā)展,并取得了一定的成就。
4 結(jié)語
近年來,機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)在各個(gè)產(chǎn)業(yè)或部門得到了應(yīng)用,帶動(dòng)了部門經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,推動(dòng)了整個(gè)行業(yè)的發(fā)展。在現(xiàn)今階段,我國必須立足國情,不但要起點(diǎn)高,首先向世界先進(jìn)水準(zhǔn)看齊,而且要發(fā)展各種各樣靈活的低成本、收效快的機(jī)械自動(dòng)化技術(shù),并且堅(jiān)持提高和普及相結(jié)合的原則,走中國自己的機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展道路,用于實(shí)踐、敢于創(chuàng)新,這樣才能實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量、高效益的機(jī)械自動(dòng)化之路。
參考文獻(xiàn):
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【中圖分類號(hào)】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1006-9682(2012)06-0063-02
一、引 言
物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things,IOT)又稱傳感網(wǎng),指的是將無處不在的末端設(shè)備和設(shè)施,包括具備“內(nèi)在智能”的傳感器、移動(dòng)終端、工業(yè)系統(tǒng)、樓控系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)和“外在使能”的各種資產(chǎn)、攜帶智能終端的個(gè)人與車輛等,通過各種無線或有線的通訊網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通,從而提供安全可控乃至個(gè)性化的實(shí)時(shí)監(jiān)控、定位溯源、報(bào)警聯(lián)動(dòng)、遠(yuǎn)程控制、安全防范等管理和服務(wù)功能,實(shí)現(xiàn)任何智能物體間的“管、控、營”一體化。物聯(lián)網(wǎng)是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)通信之后的又一次信息產(chǎn)業(yè)的革命性發(fā)展。目前物聯(lián)網(wǎng)被正式列為國家重點(diǎn)發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)具有產(chǎn)業(yè)鏈長(zhǎng)、涉及多個(gè)產(chǎn)業(yè)群的特點(diǎn),其應(yīng)用范圍幾乎覆蓋了各行各業(yè)。并且隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將催生新的產(chǎn)業(yè),形成新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn),其發(fā)展前景十分可觀。鑒于此,2010年8月,教育部審批通過了35所高校獲批開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)專業(yè),新設(shè)專業(yè)將自2011年開始招生。在2011年,又有27所高校設(shè)置的“物聯(lián)網(wǎng)”專業(yè)通過了教育部的審批。
二、教學(xué)實(shí)踐與教學(xué)方法的初步探索
筆者所在的大學(xué)還未申報(bào)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè),但與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相關(guān)的支撐專業(yè)門類比較齊全,如信息與通信工程、電子科學(xué)技術(shù)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、控制工程及測(cè)控技術(shù)及儀器等專業(yè)?;诖?,筆者在2011年連續(xù)兩個(gè)學(xué)期開設(shè)了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)論的公選課,學(xué)生選課非常踴躍,170人的選課規(guī)模每次都爆滿,從這可以看出當(dāng)前本科生對(duì)物聯(lián)網(wǎng)等新生技術(shù)具有非常強(qiáng)的學(xué)習(xí)欲望。針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的特點(diǎn),在現(xiàn)有教學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)上,對(duì)教學(xué)方案進(jìn)行了初步探索。
1.合理選擇教材
筆者結(jié)合選課學(xué)生的特點(diǎn):不僅有理工科學(xué)生,還有社會(huì)科學(xué)類學(xué)生,選擇了周洪波博士所編寫的《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、應(yīng)用、標(biāo)準(zhǔn)和商業(yè)模式》一書。此書以通俗易懂的方式,指導(dǎo)學(xué)生了解物聯(lián)網(wǎng)世界,且不需要較強(qiáng)的專業(yè)背景,適應(yīng)不同專業(yè)的學(xué)生。
2.嚴(yán)格修訂教學(xué)大綱,合理安排教學(xué)內(nèi)容。
教學(xué)大綱不僅是進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容及進(jìn)度的依據(jù),也是考試考查的依據(jù),更是教學(xué)質(zhì)量評(píng)估的依據(jù)。一個(gè)好的教學(xué)大綱,非常有利于教學(xué)質(zhì)量的提高。在教學(xué)內(nèi)容上,首先講述物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與機(jī)遇,讓同學(xué)們明白物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)無論是在經(jīng)濟(jì)、生活以及國家戰(zhàn)略上都有非常重要的前景。讓同學(xué)們掌握互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)以及它們的區(qū)別與聯(lián)系,并了解基于四大技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)支柱產(chǎn)業(yè)群,分別為RFID從業(yè)人員、傳感網(wǎng)從業(yè)人員、M2M人群以及工業(yè)信息化人群;其次,著重講述物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈,即Device、Connect以及Manage(DCM)三層系統(tǒng),或者也可稱之為感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。讓學(xué)生了解物聯(lián)網(wǎng)的通訊與連接,包括短距離無線通訊技術(shù)、長(zhǎng)距離無線通訊技術(shù)、短距離有線通訊技術(shù)和長(zhǎng)距離有線通訊技術(shù)。在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用方面,通過物聯(lián)網(wǎng)在城市市政管理、農(nóng)業(yè)園林、醫(yī)療保健、智能樓宇和交通運(yùn)輸?shù)确矫婧屯瑢W(xué)們進(jìn)行交流和探討。并通過介紹各種傳感器的原理與技術(shù),讓同學(xué)們對(duì)整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)有更進(jìn)一步的了解。
3.教學(xué)方法和教學(xué)互動(dòng)
物聯(lián)網(wǎng)是個(gè)實(shí)用性很強(qiáng)、發(fā)展前景很廣的技術(shù)。將來物聯(lián)網(wǎng)會(huì)發(fā)展到什么程度,對(duì)人類的科技和生活會(huì)產(chǎn)生什么影響,都是一個(gè)未知數(shù)。因而在教學(xué)過程中,筆者非常注意和學(xué)生互動(dòng),讓同學(xué)們發(fā)揮自己的想象力,盡量去描繪50年,甚至100年后因物聯(lián)網(wǎng)的存在,人們的生活所發(fā)生的翻天覆地的變化。在上課過程中,筆者既有講述的環(huán)節(jié),有和學(xué)生互動(dòng)的環(huán)節(jié),更有讓學(xué)生分組討論的環(huán)節(jié)。筆者希望此課程是個(gè)開放的課程,學(xué)生不僅能學(xué)到知識(shí),更能發(fā)揮自己的主觀能動(dòng)性。同時(shí),通過運(yùn)用多媒體等途徑來呈現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)所存在的問題和發(fā)展前景,請(qǐng)同學(xué)們利用已有知識(shí),并發(fā)揮自己的想象嘗試提出解決方案,設(shè)置懸念,然后抓住重點(diǎn)、熱點(diǎn)作深入分析,最后上升為理論知識(shí)。從而使課程生動(dòng)形象,對(duì)錯(cuò)分明,環(huán)環(huán)相扣,印象深刻,氣氛活躍。當(dāng)然,這種講課方式有一個(gè)前提,那就是建立在師生間平等、相互理解的基礎(chǔ)上。這種授課方式,就是師生間的相互溝通,實(shí)現(xiàn)這種溝通,理解是基礎(chǔ),也即心靈交融,才能實(shí)現(xiàn)交往、溝通。
4.考核方式
為了適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求,筆者在考核方式上突出強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基本概念掌握和發(fā)展前景設(shè)想,同時(shí)考查學(xué)生的論文寫作能力,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)習(xí)過程的督促與考核,客觀完整地評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。在考核的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)上學(xué)生的成績(jī)由學(xué)生上課過程中的討論報(bào)告、出勤率和最終課程論文三個(gè)部分組成。其中討論報(bào)告占20%,出勤率占20%,最終課程論文占60%。這種考核方式既能讓學(xué)生進(jìn)一步了解物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),又能發(fā)揮學(xué)生的想象力和主動(dòng)性,并能讓學(xué)生初步掌握科技論文的寫作格式和寫作方法。
三、結(jié)束語
物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)新興的產(chǎn)業(yè)和技術(shù),筆者依據(jù)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的特點(diǎn),結(jié)合我校應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo),從物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)設(shè)置的現(xiàn)狀、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核方式等方面進(jìn)行了初步的探討。經(jīng)過幾個(gè)學(xué)期的教學(xué)探索,摸清了教學(xué)規(guī)律,優(yōu)化了教學(xué)過程,改進(jìn)了教學(xué)方法,使學(xué)生具有合理的知識(shí)結(jié)構(gòu),理論與實(shí)踐相結(jié)合,從而具有解決實(shí)際問題的能力、開放的思維和協(xié)作能力,能夠暢想未來,把握經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和科學(xué)發(fā)展的大趨勢(shì),以適應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和本科生教育信息化發(fā)展的需要,成為能夠適應(yīng)21世紀(jì)新挑戰(zhàn)的復(fù)合型高端人才。
參考文獻(xiàn)
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