物联网在水产养殖中的应用-袁永明44

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资源描述

袁永明中国水产科学研究院淡水渔业研究中心渔业经济与信息研究室国家罗非鱼产业技术研发中心综合研究室一、物联网基本概念二、在水产养殖上的应用三、应用实例通过射频识别(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,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。1、要有相应信息的接收器;2、要有数据传输通路;3、要有一定的存储功能;4、要有CPU;5、要有操作系统;6、要有专门的应用程序;7、要有数据发送器;8、遵循物联网的通信协议;9、在世界网络中有可被识别的唯一编号。物物相连的智能互联网物联网是在计算机互联网的基础上,利用RFID技术、传感网络技术、GPS卫星定位技术、M2M物物数据通信技术等现代信息技术手段,构造一个覆盖世界上万事万物的“InternetofThings”。(1)物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;(2)其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通讯;(3)该网络具有智能属性,可进行智能控制、自动监测与自动操作。1、信息感知层2、信息汇聚层3、信息处理层4、运营层5、应用层该层的主要任务是将大范围内的现实世界的各种物理量通过各种手段,实时并自动化的转化为虚拟世界可处理的数字化信息或者数据。信息采集层涉及的典型技术如:传感器技术、射频识别技术、二维码技术、微机电系统等。传感技术是关于从自然信源获取信息,并对之进行处理(变换)和识别的一门多学科交叉的现代科学与工程技术,它涉及传感器(又称换能器)、信息处理和识别的规划设计、开发、制/建造、测试、应用及评价改进等活动。传感技术同计算机技术与通信技术一起被称为信息技术的三大支柱。射频识别(RadioFrequencyIdentification,简称RFID)是通过无线电信号识别特定目标并读写相关数据的无线通讯技术。微机电系统(MicroElectroMechanicalSystems,简称MEMS)是指利用大规模集成电路制造工艺,经过微米级加工,得到的集微型传感器、执行器以及信号处理和控制电路、接口电路、通信和电源于一体的微型机电系统。GPS又称为全球定位系统(GlobalPositioningSystemGPS),是具有海、陆、空全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。GPS是由空间星座、地面控制和用户设备等三部分构成的。GPS测量技术能够快速、高效、准确地提供点、线、面要素的精确三维坐标以及其他相关信息,具有全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点,广泛应用于军事、民用交通(船舶、飞机、汽车等)导航、大地测量、摄影测量、野外考察探险、土地利用调查、精确农业以及日常生活(人员跟踪、休闲娱乐)等不同领域。GPS作为移动感知技术,是物联网延伸到移动物体采集移动物体信息的重要技术,更是物流智能化、可视化重要技术,是智能交通重要技术。该层的主要任务是将信息采集层采集到的信息,通过各种网络技术进行汇总,将大范围内的信息整合到一起,以供处理。信息汇总层涉及的典型技术如:传感网自组网技术、局域网技术及广域网技术。Adhoc(多跳移动无线网络),传感器网络,WiFi等。无线传感器网络技术(WirelessSensorNetwork,简称WSN)的基本功能是将一系列空间上分散的传感器单元通过自组织的无线网络进行连接,从而将各自采集的数据通过无线网络进行传输汇总,以实现对空间分散范围内的物理或环境状况的协作监控,并根据这些信息进行相应的分析和处理。WSN技术贯穿物联网的三个层面,是结合了计算、通信、传感器三项技术相的一门新兴技术,具有较大范围、低成本、高密度、灵活布设、实时采集、全天候工作的优势,且对物联网其他产业具有显著带动作用。WiFi(WirelessFidelity,无线保真技术)是一种基于接入点(AccessPoint)的无线网络结构,目前已有一定规模的布设,在部分应用中与传感器相结合。WiFi技术属于物联网的信息汇总层技术。GPRS(GeneralPacketRadioService,通用分组无线服务)是一种基于GSM移动通信网络的数据服务技术。GPRS技术可以充分利用现有GSM网络,目前在很多领域有广泛应用,在物联网领域中也有部分应用。GPRS技术属于物联网的信息汇总层技术。该层的主要任务是将信息汇总层汇总而来的信息,进行分析和处理,从而对现实世界的实时情况形成数字化的认知。信息处理层典型的技术如:GIS(地理信息系统)、ERP(企业资源管理计划)企业资源计划(EnterpriseResourcePlanning,简称ERP)是指建立在信息技术基础上,以系统化的管理思想,为企业决策层及员工提供决策运行手段的管理平台。ERP技术属于物联网的信息处理层技术。专家系统(ExpertSystem)是一个含有大量的某个领域专家水平的知识与经验能够利用人类专家的知识和经验来处理该领域问题的智能计算机程序系统。属于信息处理层技术。云计算(cloudcomputing是透过网络将庞大的计算处理程序自动分拆成无数个较小的子程序,再交由多部服务器所组成的庞大系统经搜寻、计算分析之后将处理结果回传给用户。透过这项技术,网络服务提供者可以在数秒之内,达成处理数以千万计甚至亿计的信息,达到和“超级计算机”同样强大效能的网络服务。最简单的云计算技术在网络服务中已经随处可见,例如搜寻引擎、网络信箱等,使用者只要输入简单指令即能得到大量信息。该层主要任务是开展物联网基础信息运营与管理,是网络基础设施与架构的主体。目前运营层主要由中国电信、中移动、广电网等基础运营商组成,从而形成中国物联网的主体架构。通信网是一种使用交换设备,传输设备,将地理上分散用户终端设备互连起来实现通信和信息交换的系统。通信最基本的形式是在点与点之间建立通信系统,但这不能称为通信网,只有将许多的通信系统(传输系统)通过交换系统按一定拓扑结构组合在一起才能称之为通信.也就是说,有了交换系统才能使某一地区内任意两个终端用户相互接续,才能组成通信网通信网由用户终端设备,交换设备和传输设备组成.交换设备间的传输设备称为中继线路(简称中继线),用户终端设备至交换设备的传输设备称为用户路线(简称用户线)。3G是英文the3rdGeneration的缩写,指第三代移动通信技术。相对第一代模拟制式手机(1G)和第二代GSM、CDMA等数字手机(2G),第三代手机(3G)一般地讲,是指将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统。3G与2G的主要区别是在传输声音和数据的速度上的提升,它能够在全球范围内更好地实现无线漫游,并处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式,提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务,同时也要考虑与已有第二代系统的良好兼容性。为了提供这种服务,无线网络必须能够支持不同的数据传输速度,也就是说在室内、室外和行车的环境中能够分别支持至少2Mbps(兆比特/每秒)、384kbps(千比特/每秒)以及144kbps的传输速度(此数值根据网络环境会发生变化)。这是是一种基于GSM系统的无线分组交换技术,提供端到端的、广域的无线IP连接。通俗的讲,GPRS是一项高速数据处理的科技,方法是以“分组”的形式传送资料到用户手上。虽然GPRS是作为现有GSM网络向第三代移动通信演变的过渡技术,但是它在许多方面都具有显著的优势。广电网通常是各地有线电视网络公司(台)负责运营的,通过HFC(光纤+同轴电缆混合网)网向用户提供宽带服务及电视服务网络,宽带可通过CableModem连接到计算机,理论到户最高速率38M,实际速度要视网络具体情况而定。中国下一代广播电视网(NGB)是以有线电视数字化和移动多媒体广播(CMMB)的成果为基础,以自主创新的“高性能宽带信息网”核心技术为支撑,构建的适合我国国情的、“三网融合”的、有线无线相结合的、全程全网的下一代广播电视网络。应用层主要是根据行业特点,借助互联网技术手段,开发各类的行业应用解决方案,将物联网的优势与行业的生产经营、信息化管理、组织调度结合起来,形成各类的物联网解决方案,构建智能化的行业应用。如交通行业,涉及的就是智能交通技术;电力行业采用的是智能电网技术,物流行业采用的是智慧物流技术等等。行业的应用还要更多涉及系统集成技术、资源打包技术等1、实时性2、大范围3、自动化4、全天候由于信息采集层的工作可以实时进行,所以,物联网能够保障所获得的信息是实时的真实信息,从而在最大限度上保证了决策处理的实时性和有效性。由于信息采集层设备相对廉价,物联网系统能够对现实世界中大范围内的信息进行采集分析和处理,从而提供足够的数据和信息以保障决策处理的有效性,随着Adhoc技术的引入,获得了无线自动组网能力的物联网进一步扩大了其传感范围。物联网的设计愿景是用自动化的设备代替人工,三个层次的全部设备都可以实现自动化控制,因此,物联网系统一经部署,一般不再需要人工干预,既提高了运作效率、减少出错几率,又能够在很大程度上降低维护成本。由于物联网系统部署之后自动化运转,无需人工干预,因此,其布设可以基本不受环境条件和气象变化的限制,实现全天候的运转和工作。从而使整套系统更为稳定而有效。物联网技术在水产养殖上的应用水产养殖数字化管理服务平台水产业物联服务系统水产养殖生产管理应用系统水产养殖生产安全现场监控系统物联服务系统用户客户端物联服务系统管理监控中心物联服务系统手机客户端Thankyou!

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