【正文】 的理論研究成果。在國(guó)外， 美國(guó)很多大學(xué)在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)方面開展了大量工作。如加州大學(xué)洛杉磯分校的CENS （Center for Embedded Networked Sensing）實(shí)驗(yàn)室、WINS（Wireless Integrated Network Sensors）實(shí)驗(yàn)室和IRL（Internet Research Lab）[2]等。二、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的一個(gè)目的是為人類提供充足而安全的食物?，F(xiàn)階段我國(guó)由于耕地的逐漸減少， 提高種植養(yǎng)殖業(yè)的生產(chǎn)效率極其重要， 如何用世界上7%的耕地面積來養(yǎng)活世界上23%的人口始終是一個(gè)嚴(yán)峻的課題。我國(guó)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)目前還處于一種人力、畜力、機(jī)械混合型的粗放式運(yùn)作模式， 生產(chǎn)效率不高。造成這種情況的原因比較復(fù)雜， 但重要的一點(diǎn)是由于對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境參數(shù)不能做到精細(xì)采集，甚至不采集，或者不能根據(jù)這些參數(shù)有效地指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)，這必然造成農(nóng)業(yè)投入產(chǎn)出比較低。物聯(lián)網(wǎng)的一個(gè)重要功能就是可以進(jìn)行大量的、廣域的農(nóng)林參數(shù)采集，在以前無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN）的基礎(chǔ)上更進(jìn)一步提升其性能。物聯(lián)網(wǎng)推出以后，會(huì)催生出大量?jī)r(jià)格適中的傳感器和相關(guān)的微處理器，在數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，可以借助于商用無線網(wǎng)絡(luò)。在軟件方面，大量的中間件會(huì)使傳感器和網(wǎng)絡(luò)的對(duì)接更加方便，而與物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議一旦成熟，就會(huì)使搭建一個(gè)農(nóng)業(yè)參數(shù)采集的網(wǎng)絡(luò)和搭建現(xiàn)在常見的局域網(wǎng)一樣簡(jiǎn)單可行[3]。另外，借助于云計(jì)算的處理模式， 可以把采集來的各種重要數(shù)據(jù)導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫(kù)，再通過專家系統(tǒng)對(duì)重要的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，可以得到趨勢(shì)性的結(jié)論來指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。綜合以上分析，可知物聯(lián)網(wǎng)將成為實(shí)現(xiàn)“精細(xì)農(nóng)業(yè)” 的重要推動(dòng)技術(shù)之一[4]。（一）物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在現(xiàn)代養(yǎng)殖業(yè)中的應(yīng)用由于現(xiàn)代養(yǎng)殖都大規(guī)?；?畜禽養(yǎng)殖的數(shù)量也比較大,僅僅靠人工標(biāo)志和識(shí)別工作量大、難度高、效率低,不能滿足管理要求。物聯(lián)網(wǎng)中的RFID 技術(shù)作為一種非接觸的快速識(shí)別技術(shù),正越來越廣泛地應(yīng)用于現(xiàn)代養(yǎng)殖業(yè)中。2003年,我國(guó)“863”數(shù)字農(nóng)業(yè)項(xiàng)目中首次列入了數(shù)字養(yǎng)殖研究課題,一套基于遠(yuǎn)距離系統(tǒng)的RFID 牛個(gè)體識(shí)別系統(tǒng)已經(jīng)進(jìn)入了實(shí)用階段。該系統(tǒng)采用項(xiàng)圈式的應(yīng)答器,掛在牛頸上,當(dāng)牛通過系統(tǒng)的自動(dòng)稱重車時(shí),系統(tǒng)中的閱讀器將自動(dòng)讀取牛的唯一編號(hào)并通過壓力傳感器完成稱重過程。將這兩個(gè)一一對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)(編號(hào) 體重)連同采集時(shí)間一起通過無線局域網(wǎng)發(fā)送到養(yǎng)殖場(chǎng)的上位服務(wù)器,為數(shù)字化養(yǎng)殖平臺(tái)提供了重要的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)[5] 。Parsons [ 6 ]對(duì)Colo2rado的羊安裝電子標(biāo)簽,運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提高了羊群管理效率。曹永軍等[ 7]在2008年就基于物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)RFID技術(shù)的鴯鹋養(yǎng)殖管理信息平臺(tái)進(jìn)行了研究與應(yīng)用。鴯鹋養(yǎng)殖場(chǎng)在當(dāng)時(shí)一般采用人工粗放養(yǎng)殖方式,缺乏統(tǒng)一的養(yǎng)殖管理信息平臺(tái),從而影響了企業(yè)的管理效率。建立物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),將RFID 技術(shù)用做鴯鹋的個(gè)體標(biāo)識(shí),為鴯鹋設(shè)計(jì)專用的RF ID標(biāo)簽,并結(jié)合無線傳感網(wǎng)絡(luò)、手持移動(dòng)設(shè)備和PC機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)等構(gòu)建RFID鴯鹋養(yǎng)殖管理信息系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)鴯鹋數(shù)據(jù)的有效追溯和數(shù)據(jù)及業(yè)務(wù)的共享,從而給企業(yè)帶來較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。謝琪等[ 8 ]在2009年設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于RFID的養(yǎng)豬管理與監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要針對(duì)豬繁殖工作流程的規(guī)范化,依靠RF ID技術(shù)的ID唯一標(biāo)志功能把豬的管理轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)ID號(hào)的管理。系統(tǒng)能自動(dòng)、準(zhǔn)確地識(shí)別出每一頭豬,并從數(shù)據(jù)庫(kù)中讀取豬的資料提供給工作人員,使工作人員能按照特定的任務(wù)執(zhí)行相應(yīng)的操作,從而保證了每一次數(shù)據(jù)的獲取都是合理正確的, 減少了人為誤操作。同年耿麗微等[9 ]就當(dāng)時(shí)的奶業(yè)所存在的養(yǎng)殖規(guī)模較小、單產(chǎn)水平低、管理技術(shù)落后、飼料單一、牛群血緣不清,以及由此導(dǎo)致動(dòng)物產(chǎn)品安全無法得到有效地保證的問題,提出并建立了一種基于無線射頻識(shí)別技術(shù)的奶牛的身份識(shí)別系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過采用瘤胃式動(dòng)物電子標(biāo)識(shí)來為每頭奶牛建立一個(gè)永久性的數(shù)碼檔案,實(shí)行一畜一標(biāo),并通過采用RFID技術(shù)以及單片機(jī)與PC機(jī)的通信技術(shù)對(duì)存儲(chǔ)奶牛信息的電子標(biāo)簽進(jìn)行遠(yuǎn)距離識(shí)別,從而及時(shí)地實(shí)現(xiàn)對(duì)每頭奶牛的監(jiān)控與管理。研究結(jié)果表明, RFID系統(tǒng)讀卡器的識(shí)讀率為100% ,該方法實(shí)現(xiàn)了對(duì)奶牛生產(chǎn)養(yǎng)殖的數(shù)字化管理。（二）物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在現(xiàn)代種植業(yè)中的應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)科技在農(nóng)作物生長(zhǎng)中可以實(shí)現(xiàn)監(jiān)視灌溉情況、土壤空氣變更以及大面積的地表監(jiān)測(cè),收集溫度、濕度、風(fēng)力、大氣、降雨量和有關(guān)土地的濕度、氮濃縮量和土壤pH值等信息,從而進(jìn)行科學(xué)預(yù)測(cè),幫助農(nóng)民抗災(zāi)、減災(zāi),科學(xué)種植, 提高農(nóng)業(yè)綜合效益。2007年,位于美國(guó)加州Oxnard的草莓培育商安裝一套物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),實(shí)時(shí)追蹤植物的生長(zhǎng)狀況。該系統(tǒng)還可以根據(jù)空氣和土壤的狀況,自動(dòng)觸發(fā)相關(guān)行為,如澆水或調(diào)節(jié)溫度。這套系統(tǒng)由Climate Minder開發(fā),目的是幫助培育商更好地管理植物的生長(zhǎng)情況,這套系統(tǒng)自該公司2007 年發(fā)布以來,已被土耳其200家多溫室和苗圃所采用。此外,該系統(tǒng)還在土耳其的雞場(chǎng)、煙草存儲(chǔ)廠和冷藏倉(cāng)庫(kù)使用[ 10 ] 。中國(guó)Zhang Qian[11]等運(yùn)用了物聯(lián)網(wǎng)中的無線傳感技術(shù)提出了溫室檢測(cè)和控制系統(tǒng)方案,該方案促進(jìn)了中國(guó)設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展。杜曉明等[12]針對(duì)傳統(tǒng)溫室農(nóng)作物數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)存在的問題,也提出了一種使用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)組建農(nóng)業(yè)溫室監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案,實(shí)現(xiàn)了作物生長(zhǎng)環(huán)境的無線監(jiān)控,解決了傳統(tǒng)溫室農(nóng)業(yè)布線的繁瑣性和局限性,為提高溫室環(huán)境信息管理自動(dòng)化程度和設(shè)施農(nóng)業(yè)種植決策提供了依據(jù)。邴志剛等[13]對(duì)作物精準(zhǔn)灌溉的傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了研究,其運(yùn)用RFID 相關(guān)技術(shù)設(shè)計(jì)了智能灌溉支架,便于傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)部署、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋭?dòng)態(tài)調(diào)整和網(wǎng)絡(luò)管理以適應(yīng)不同作物和作物不同生長(zhǎng)階段。對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),表明了其合理性和實(shí)用性。Ampatzidis Y. G. 和Vouqioukas S. G. [14]將RFID 技術(shù)應(yīng)用于檢測(cè)果樹的信息,從而分析果子的生長(zhǎng)狀況。Bowman K. D. [15]則具體提出了在柑橘樹中植入射頻芯片,該芯片可以采集和存儲(chǔ)柑橘樹的信息。Hamrita T. K. 和Hoffacker E. C. [ 16 ]開發(fā)出土壤性質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),運(yùn)用了RFID和無線傳感器技術(shù),實(shí)現(xiàn)了對(duì)土壤溫度、濕度等的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),對(duì)后續(xù)植物的生長(zhǎng)狀況提供研究的依據(jù)。2010 年,孫慧遠(yuǎn)等[ 17 ]探討了基于RFID 技術(shù)的植物電信號(hào)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì),研究表明其設(shè)計(jì)的系統(tǒng)具有可行性,對(duì)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)植物生長(zhǎng)情況和環(huán)境變化具有積極意義。三、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在食品生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用食品業(yè)是典型的流程型制造業(yè),其特點(diǎn)是生產(chǎn)產(chǎn)品不能逆轉(zhuǎn),產(chǎn)品安全管理包括生產(chǎn)、加工、儲(chǔ)存、運(yùn)輸和銷售等環(huán)節(jié),每一個(gè)環(huán)節(jié)都有可能出現(xiàn)食品安全問題。因此,農(nóng)產(chǎn)品安全信息化已經(jīng)成為食品安全監(jiān)管工作中不可或缺的部分。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)目前應(yīng)經(jīng)在食品安全管理中得到廣泛的應(yīng)用。如果發(fā)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量有問題,能夠利用RFID技術(shù)快速地反應(yīng)、追本溯源,確定問題所在,有效地控制產(chǎn)品質(zhì)量安全帶來的問題[ 28 ] 。郭曼等[ 19 ]將數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與RFID技術(shù)相結(jié)合的方式,構(gòu)建了基于數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的RFID 農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量跟蹤與追溯系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了農(nóng)產(chǎn)品跟蹤與信息共享的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。在水產(chǎn)品中,金淑芳[ 20 ]將RFID技術(shù)與傳感器技術(shù)有效的結(jié)合,將水產(chǎn)品供應(yīng)鏈中的物流環(huán)節(jié)全程監(jiān)控與追蹤。李琳娜等[ 21 ]應(yīng)用電子標(biāo)簽技術(shù)、自動(dòng)識(shí)別技術(shù)在廣東省的7家養(yǎng)殖場(chǎng)、5家批發(fā)市場(chǎng)、2家水產(chǎn)品加工企業(yè)和1家省級(jí)監(jiān)管中心進(jìn)行實(shí)施水產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯體系。在肉類產(chǎn)品中,國(guó)外Spiessl Mayr E. 等[ 22 ]運(yùn)用RFID技術(shù)改進(jìn)了豬肉的可追溯系統(tǒng),并對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),證明了該系統(tǒng)的可行性。謝菊芳等[ 23 ]運(yùn)用二維條碼技術(shù)、RFID技術(shù)和組件技術(shù),構(gòu)建了肉用豬及