【文章內容簡介】 等農產品質量安全事故頻發(fā)，在北京、上海、南京等地已開始采用條碼、IC卡和RFID等技術建立農產品質量安全追溯系統(tǒng)。一些單位開始研究適合中國國情的基于物聯網的可追溯 技術和架構方法并部分實現了集成應用。楊信廷將RFID技術與傳感器技術有效結合，對水產品供應鏈中的物流環(huán)節(jié)進行全程監(jiān)控與追蹤。謝菊芳等運用二維條碼技術、RFID技術和組件技術， 分別構建了豬肉和柑橘的追溯系統(tǒng)。SpiesslMayrE等運用RFID技術改進和優(yōu)化了豬肉的可追溯系 統(tǒng)。 總之，我國農業(yè)專用傳感器技術的研究相對還比 較滯后，特別是在農業(yè)用智能傳感器、RFID等感知設備的研發(fā)和制造方面，許多應用項目還主要依賴進口感知設備。目前中國農業(yè)大學、國家農業(yè)信息化工程中心和中國農科院等單位已開始進行農用感知設備的研制工作，但大部分產品還停留在實驗室階段，產品在穩(wěn)定性、可靠性及低功耗等性能參數方面還和國外產品存在不少差距，離產業(yè)化推廣還有一定的距離。農業(yè)無線傳感器網絡應用無線傳感器網絡（WirelessSensorNetwork，WSN）是由多個節(jié)點組成的面向任務的無線網絡，是一種無基礎設施的網絡。它綜合了傳感器技術、嵌入式計算技術、現代網絡及無線通信技術和分布式信息處理技術等多種領域技術，能協作地進行實時監(jiān)測、感知和采集節(jié)點部署區(qū)域的各種環(huán)境或監(jiān)測對象的信息，并對這些數據進行處理，獲得詳盡而準確的信息，通過無線網絡最終發(fā)送給觀察者。在大田種植方面，聞珍霞等為了實現對設施農業(yè)中植物－土壤－環(huán)境的動態(tài)實時監(jiān)控，以杭州美人紫葡萄栽培基地首批信息化試驗區(qū)為例，開發(fā)和應用無線傳感網絡系統(tǒng)和智能化管理及控制系統(tǒng)，實現了對土壤水分、養(yǎng)分、溫度、濕度和光照等信息的實時動態(tài)測試與顯示，并能根據葡萄優(yōu)質高產生長的需要進行自動控制灌溉，取得了較好的效果。高軍等采用基于ZigBee技術的無線傳感網絡與GPRS網絡相結合的節(jié)水灌溉控制系統(tǒng)，能根據土壤墑情和作物用水規(guī)律實施精準灌溉，有效地解決了農業(yè)灌溉用水利用率低的問題。設計了基于CC2430的無線傳感器網絡自動控制滴灌系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠監(jiān)測植物土壤濕度、環(huán)境溫度和光照的變化，通過無線網絡將傳感器信號反饋，結合傳感器融合技術對滴灌動作做出精確判斷。DamasM等在西班牙開發(fā)和示范應用了一個分布式的遠程自動灌溉系統(tǒng)，它可以控制1500hm2灌溉面積，測試表明可以節(jié)約30%～60%的用水。在設施園藝方面，2002年，英特爾公司率先在俄勒岡州建立了第1個無線葡萄園，傳感器節(jié)點被分布在葡萄園的每個角落，每隔1min檢測一次土壤溫度、濕度或該區(qū)域有害物的數量，以確保葡萄健康生長，進而獲得大豐收。石軍鋒等設計了一種基于MOTEKIT2400的溫室Web監(jiān)控系統(tǒng)，開發(fā)了網關接口程序，給出了數據解析算法，實現了傳感數據的獲取，實現了對溫室環(huán)境的遠程監(jiān)控。在畜禽養(yǎng)殖方面，林惠強等針對目前飼養(yǎng)場對動物的行為特征和健康狀況無法實時獲取的情況，提出在畜牧業(yè)中利用無線傳感網絡傳送動物的信息，解決了飼養(yǎng)動物生理特征信息實時傳輸的問題；同時，根據飼養(yǎng)場的實際情況，結合無線傳感網絡的特點，設計了一個切實可行的無線傳感器網絡動物檢測系統(tǒng)，系統(tǒng)解決了網絡部署、節(jié)點設計、節(jié)點定位、路由和可視化平臺的設計等問題。王冉等針對規(guī)?；竽琉B(yǎng)殖中畜禽舍環(huán)境監(jiān)測難的問題，設計開發(fā)了一套基于無線傳感網絡的畜禽舍環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)能對畜禽舍環(huán)境參數（如溫度、濕度、光照、大氣壓和氨氣濃度等指標）進行實時監(jiān)測，并能智能化地根據設定的環(huán)境指標上下限自動控制畜禽舍相關設備如風機、風扇、濕簾和電燈等的開啟，最終達到將畜禽舍環(huán)境參數控制在設定的范圍，減少動物熱應激，凈化畜禽舍環(huán)境，促進動物健康成長的目的BishopHurleyG等［33］開展了一項耕牛自動放牧測試，成功地實現了第1個基于無線傳感器網絡的虛擬柵欄系統(tǒng)。NaglL等為家養(yǎng)牲畜設計了一個遠程健康監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)中有多種類型的傳感器，包括GPS傳感器、脈碼血氧計、溫度傳感器、電子地帶、呼吸傳感器和環(huán)境溫度傳感器。TaylorK等研究了一種完備的智能動物管理系統(tǒng)，每個動物身上安裝一個無線傳感器，用于無線檢測動物的位置和各種健康信息。在水產養(yǎng)殖方面，中國農業(yè)大學李道亮團隊將水質監(jiān)測無線傳感網絡運用到了水產養(yǎng)殖中，目前，該系統(tǒng)在江蘇省宜興市河蟹養(yǎng)殖應用推廣667hm210000畝）。董方武等針對淡水養(yǎng)殖特點，采用ZigBee無線網絡技術及傳感器技術，設計了一種基于ZigBee技術的淡水養(yǎng)殖溶氧濃度自動監(jiān)控系統(tǒng)，進行了監(jiān)控網絡結構、節(jié)點硬件電路和軟件設計，實現了溶氧濃度和溫度等參數的實時監(jiān)控。此外，無線傳感網絡應還用于農業(yè)環(huán)境監(jiān)測等領域。PerkinsM等介紹了一種由Motorola實驗室開發(fā)的低開銷、低能、自組織的傳感器網絡neuRFon，該系統(tǒng)可以監(jiān)測農業(yè)、環(huán)境和一些過程參數。李正明等將無線傳感器網絡應用于水文水利監(jiān)測系統(tǒng)中，構建了基于WSN的無線水文水利監(jiān)測系統(tǒng)，在硬件設計中分別采用單片機和ARM微處理器與CC2500配合設計網絡節(jié)點；在軟件設計中，移植TinyOS操作系統(tǒng)和ZigBee協議棧，搭建軟件開發(fā)平臺。1)基于云計算的、可運營的公共服務模式與物聯網應用架構平臺集信息收集、處理、傳播、應用一體化的物聯網應用公共服務模式體系，整合SAAS架構、資源配置、技術集成等技術，具有面向物聯網應用公共服務平臺的層次化框架結構。支持移動、固網等多種通信方式，并實現移動視頻監(jiān)控、前端數據實時監(jiān)測等多業(yè)務、多通信方式的安全認證和接入，同時在線用戶數可達1000人以上，并發(fā)用戶數300以上，查詢錄入響應時間在2s以內。2)標準無線傳感器數據采集協議和高性能數據處理能力數據采用是基于無線傳感器的數據采集標準協議，具備數據的傳輸、融合和預處理能力，以及對移動視頻傳感監(jiān)控壓縮處理能力。電信級運營的物聯網數據傳輸通道管理機制，面向多類型傳感器數據的傳輸與融合技術，是可融合多類型傳感器參數的無線傳輸系統(tǒng)。3)融合移動全球眼（視頻監(jiān)控）系統(tǒng)基于3G多網絡制式的移動全球眼系統(tǒng)架構，快速支持網絡融合和業(yè)務融合，支持多多手機類型的移動全球眼手機客戶端，采用移動視頻監(jiān)控的壓縮編碼與傳輸方法，支持網絡融合和業(yè)務融合。4)支持網絡融合和業(yè)務融合融合現有網絡、業(yè)務、數據、通訊、系統(tǒng)等資源的統(tǒng)一接入軟件，用戶信息、信息源、平臺信息等的數據庫構建技術和結構化異構數據的兼容技術，支持基于XML的異構數據轉換接口，實現平臺各應用子系統(tǒng)和部門間的交換與共享；支持異構應用系統(tǒng)和異地之間的數據交換技術；基于網絡化的信息資源共享技術和數據庫安全技術，實現各屬性數據、記錄有權限地存取，實現資源網絡化共享。1）空氣溫濕度監(jiān)測功能：系統(tǒng)可根據配置的溫濕度無線傳感器，實時監(jiān)測大棚內部空氣的溫度和濕度。2）土壤濕度監(jiān)測功能：配有土壤濕度無線傳感器，實時監(jiān)測溫室內部土壤的濕度。3）光照度監(jiān)測功能：采用光敏無線傳感器來實現對溫室內部光照情況的檢測，實時性強。4）安防監(jiān)測功能：采用無線入侵探測器，啟動后當溫室里面有人出現時，探測器便向主控中心發(fā)送信號，同時啟動光報警。5）視頻監(jiān)測功能：通過部署無線WiFi攝像頭實時捕獲大棚內部的畫面，通過光載無線交換機傳輸給網關處理。用戶既可以在控制中心的顯示器上看到溫室內部的實時畫面，又可以通過PC機遠程訪問的方式來觀看溫室內部的實時畫面。6）促進植物光合作用功能：植物光合作用需要光照和二氧化碳。當光照度達到系統(tǒng)設定值時，系統(tǒng)會自動開啟風扇加強通風，為植物提供充足的二氧化碳。7）空氣加濕功能：如果溫室內空氣濕度小于設定值，系統(tǒng)會啟動加濕器，達到設定值后便停止加濕。8）土壤加濕功能：當土壤濕度低于設定值時，系統(tǒng)便啟動噴淋裝置來噴水，直到濕度達到設定值為止。9）環(huán)境升溫功能：當溫室內溫度低于設定值時，系統(tǒng)便啟動加熱器來升溫，直到溫度達到設定值為止。10)局域網遠程訪問與控制功能：物聯網通過網關加入局域網。這樣用戶便可以使用PC機訪問物聯網數據，通過操作界面遠程控制溫室內