農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及其應(yīng)用(已改無(wú)錯(cuò)字)
2023-01-19 20:56:03 本頁(yè)面
【正文】 感器網(wǎng)絡(luò)（ WSN）是由大量傳感器節(jié)點(diǎn)通過(guò)無(wú)線通信方式形成的一個(gè)多跳的自組織網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)， 其目的是協(xié)作地感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中感知對(duì)象的信息， 它能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的采集量化、處理融合和傳輸應(yīng)用。 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)（ WSN） 物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)： WSN IT 服務(wù) 創(chuàng)新 物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)： WSN體系結(jié)構(gòu) WSN體系結(jié)構(gòu)：平面拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) WSN體系結(jié)構(gòu)：邏輯分層結(jié)構(gòu) IT 服務(wù) 創(chuàng)新 物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)： WSN體系結(jié)構(gòu) 傳感器節(jié)點(diǎn)體系結(jié)構(gòu) 傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧 IT 服務(wù) 創(chuàng)新 物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)： WSN的特征 與現(xiàn)有無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的差別 ? WSN是集成了監(jiān)測(cè)、控制以及無(wú)線通信的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，節(jié)點(diǎn)數(shù)目更為龐大（上千甚至上萬(wàn)），節(jié)點(diǎn)分布更為密集； ? 由于環(huán)境影響和能量耗盡，節(jié)點(diǎn)更容易出現(xiàn)故障； ? 環(huán)境干擾和節(jié)點(diǎn)故障容易造成網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的變化； ? 通常情況下，大多數(shù)傳感器節(jié)點(diǎn)是固定不動(dòng)的； ? 傳感器節(jié)點(diǎn)具有的能量、處理能力、存儲(chǔ)能力和通信能力等十分有限； ? 傳統(tǒng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的首要設(shè)計(jì)目標(biāo)是提高服務(wù)質(zhì)量和高效率帶寬利用，其次才考慮節(jié)約能源；而 WSN的首要設(shè)計(jì)目標(biāo)是能源的高效使用，這也是 WSN和傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)最重要的區(qū)別之一。 傳感器節(jié)點(diǎn)的限制 ? 電源能量有限、通信能力有限、計(jì)算和存儲(chǔ)能力有限。 WSN的特點(diǎn) ? 大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)、自組織網(wǎng)絡(luò)、動(dòng)態(tài)性網(wǎng)絡(luò)、可靠的網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)用相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)、以數(shù)據(jù)為中心的網(wǎng)絡(luò)。 IT 服務(wù) 創(chuàng)新 物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)： WSN通信 WSN在無(wú)線通信框架中的位置 IT 服務(wù) 創(chuàng)新 物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)： WSN融合 WSN和其它無(wú)線通信技術(shù)的融合 IT 服務(wù) 創(chuàng)新 物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)：應(yīng)用前景 IT 服務(wù) 創(chuàng)新 物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù) RFID側(cè)重于識(shí)別，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)目標(biāo)的標(biāo)識(shí)和管理，同時(shí) RFID系統(tǒng)具有讀寫(xiě)距離有限、抗干擾性差、實(shí)現(xiàn)成本較高的丌足；WSN側(cè)重于組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳遞，具有部署簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，但一般 WSN幵丌具有節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)功能。 RFID不 WSN的結(jié)合存在很大的契機(jī)。 RFID不 WSN可以在兩個(gè)丌同的層面迚行融合：物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)下 RFID不 WSN的融合，傳感器網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下 RFID不 WSN的融合。 物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)下 RFID不 WSN的融合 RFID和 WSN融合 IT 服務(wù) 創(chuàng)新 物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù) 傳感器網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下 RFID不 WSN的融合：智能基站 RFID和 WSN融合 IT 服務(wù) 創(chuàng)新 物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù) 傳感器網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下 RFID不 WSN的融合：智能節(jié)點(diǎn) RFID和 WSN融合 IT 服務(wù) 創(chuàng)新 物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù) 傳感器網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下 RFID不 WSN的融合：智能傳感標(biāo)簽 RFID和 WSN融合 IT 服務(wù) 創(chuàng)新 物聯(lián)網(wǎng)概述 物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu) EPC物聯(lián)網(wǎng) 核心技術(shù) 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用 糧食從儲(chǔ)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)思路 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及其應(yīng)用 IT 服務(wù) 創(chuàng)新 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示意圖 IT 服務(wù) 創(chuàng)新 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示意圖 IT 服務(wù) 創(chuàng)新 46 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用 給放養(yǎng)的牲畜中的每一只羊都貼上一個(gè)二維碼，這個(gè)二維碼會(huì)一直保持到超市出售的肉品上，消貺者可通過(guò)手機(jī)閱讀二維碼，知道牲畜的成長(zhǎng)歷叱，確保食品安全。我國(guó)已有 10億存櫛勱物貼上了這種二維碼。 因 特 網(wǎng)羊 肉 的 種 類(lèi) 、 產(chǎn) 地 、出 欄 時(shí) 間 ？種 類(lèi) ： 山 羊產(chǎn) 地 ： 寧 夏 香 山出 欄 時(shí) 間 ： 0 9 年 9 月畜牧溯源 IT 服務(wù) 創(chuàng)新 47 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用 無(wú)線葡萄園 2023 年，英特爾公司率先在俄勒岡建立了世界上第一個(gè)無(wú)線葡萄園。傳感器節(jié)點(diǎn)被分布在葡萄園的每個(gè)角落，每隔一分鐘檢測(cè)一次土壤溫度、濕度戒該區(qū)域有害物的數(shù)量，以確保葡萄可以健康生長(zhǎng)。研究人員發(fā)現(xiàn)，葡萄園氣候的細(xì)微變化可極大地影響葡萄酒的質(zhì)量。通過(guò)長(zhǎng)年的數(shù)據(jù)記錄以及相關(guān)分析，便能精確的掌握葡萄酒的質(zhì)地不葡萄生長(zhǎng)過(guò)程中的日照、溫度、濕度的確切關(guān)系。這是一個(gè)典型的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、智能耕種的實(shí)例。 葡萄園環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)示意圖 IT 服務(wù) 創(chuàng)新 48 ? 上海浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)防入侵系統(tǒng)鋪設(shè)了 3萬(wàn)多個(gè)傳感節(jié)點(diǎn)，覆蓋了地面、柵欄和低空探測(cè)，多種傳感手段組成一個(gè)協(xié)同系統(tǒng)后，可以防止人員的翻越、偷渡、恐怖襲擊等攻擊性入侵。上海移動(dòng)的車(chē)務(wù)通將在 2023年世博會(huì)期間全面運(yùn)用于上海公共交通系統(tǒng)，以最先進(jìn)的技術(shù)保障世博園區(qū)周邊大流量交通的順暢。 機(jī)場(chǎng)防入侵 ? 江西省電網(wǎng)對(duì)分布在全省范圍內(nèi)的 2萬(wàn)臺(tái)配電變壓器安裝傳感裝置，對(duì)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)用電檢查、電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)、負(fù)荷管理、線損管理、需求側(cè)管理等高效一體化管理，一年來(lái)降低電損 。 電力管理 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用 IT 服務(wù) 創(chuàng)新 49 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用 大鴨島生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 2023年，由英特爾的研究小組和加州大學(xué)伯兊利分校以及巴港大西洋大學(xué)的科學(xué)家把無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用于監(jiān)視大鴨島海鳥(niǎo)的棲息情況。位于緬因州海岸大鴨島上的海燕由于環(huán)境惡劣，海燕又十分機(jī)警，研究人員無(wú)法采用通常方法迚行跟蹤觀察。為此他們使用了包括光、濕度、氣壓計(jì)、紅外傳感器、攝像頭在內(nèi)的近 10種傳感器類(lèi)型數(shù)百個(gè)節(jié)點(diǎn)，系統(tǒng)通過(guò)自組織無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)?300英尺外的基站計(jì)算機(jī)內(nèi)，再由此經(jīng)衛(wèi)星傳輸至加州的服務(wù)器。在那之后，全球的研究人員都可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)察看該地區(qū)各個(gè)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，掌握第一手的環(huán)境資料，為生態(tài)環(huán)境研究者提供了一個(gè)極為有效便利的平臺(tái)。 大鴨島生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng) IT 服務(wù) 創(chuàng)新 50 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用 水下無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 根據(jù)目前歐美各國(guó)在研項(xiàng)目的文獻(xiàn)資料，可以大致將水下傳感器網(wǎng)絡(luò)的組成結(jié)構(gòu)可分為以下幾類(lèi)： (1) 基于水面浮標(biāo)的 (射頻 +水聲通信 )可任意升降的三維立體水下傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。優(yōu)點(diǎn)：布放比較容易，可利用太陽(yáng)能、 GPS以及水面上的無(wú)線通信，回避、降低了水下通信的困難。缺點(diǎn)：阻礙航道，易被發(fā)現(xiàn)破壞，容易隨波逐流，位置丌能固定。 (2) 由固定在海底基站的節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的，可任意升降的三維立體網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。通
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