基于物联网的农业智能化示范项目

基于物联网的农业智能化示范项目（精选7篇）

1.基于物联网的农业智能化示范项目 篇一

智能能农业物联网计划书

一、智能农业概述

在农业生产过程中，农作物的生长与自然界的多种因素息息相关，其中包括大气温度、大气湿度、土壤的温度湿度、光照强度条件、CO2浓度、水分及其他养分等等。传统农业作业过程中，对这些影响农作物生长的参数进行管理，主要依靠人的感知能力，存在着极大的不准确性，农业生产也就成为一种粗放式管理，达不到精细化管理的要求。

随着科学技术的发展，伴随着城镇化改革的进行，在农业生产过程中，越来越多的劳动力被解放出来，劳动力成本不断增加，传统农业无法进一步的发展，也逐渐滞后于社会的发展。因此，对传统农业的要求在不断提高，将先进技术应用于农业将得到广泛推广，智能农业随之产生。

托普物联网指出所谓的智能农业，指的是将人工智能技术应用于农业领域的一项高新技术。智能农业系统覆盖了从影响农业生产的自然参数的采集，到利用知识推理和计算机技术进行参数分析，最终通过农业专家系统指导农业生产的整个生产管理链。智能农业主要涉及的关键技术包括检测技术、嵌入式技术、通信技术等。

也有人认为智能农业是指在相对可控的环境条件下，采用工业化生产，实现集约高效可持续发展的现代超前农业生产方式，就是农业先进设施与露地相配套、具有高度的技术规范和高效益的集约化规模经营的生产方式。它集科研、生产、加工、销售于一体，实现周年性、全天候、反季节的企业化规模生产；它集成现代生物技术、农业工程、农用新材料等学科，以现代化农业设施为依托，科技含量高，产品附加值高，土地产出率高和劳动生产率高，是我国农业新技术革命的跨世纪工程。

智能农业产品通过实时采集温室内温度、土壤温度、CO2浓度、湿度信号以及光照、叶面湿度、露点温度等环境参数，自动开启或者关闭指定设备。可以根据用户需求，随时进行处理，为设施农业综合生态信息自动监测、对环境进行自动控制和智能化管理提供科学依据。通过模块采集温度传感器等信号，经由无线信号收发模块传输数据，实现对大棚温湿度的远程控制。智能农业还包括智能粮库系统，该系统通过将粮库内温湿度变化的感知与计算机或手机的连接进行实时观察，记录现场情况以保证量粮库的温湿度平衡。

二、智能农业系统的优势特性：

（1）反馈控制

反馈控制是实现控制系统稳定、可靠及自动化的关键技术，智能农业系统在系统的架构上看，也必须是反馈控制系统，而且是负反馈控制系统，形成的是闭环控制。从农业参数的采集、处理到MCU调控，应该形成闭环负反馈系统，否则将失去智能化的特性，失去自动控制的特点。

（2）自主控制

自主控制指的是系统的控制核心具备自适应的调整能力，包括自学习能力和自整定能力。农业系统本身是一个非线性系统，其外在扰动和内在扰动无规律可言，在建立对这些无规律的参数实现调控的系统时，就需要使得其具备自主控制的能力，以实时处理非线性数据。

三、智能农业系统设计概述

为了对农业生产起到指导作用，智能农业系统需要对主要的农业生产影响因素进行监测和控制。整套系统主要利用传感器技术、通信技术及计算机技术实现其功能。利用传感器对不同的影响因素进行信号的采集，并做初步的处理后，通过无线通信技术传输到上位计算机中，由计算机进行数据的分析和管理，并经过时间上的数据积累，与农业专家一起，构建具备初步完善的专家数据平台，给农业生产带来指导性作用。同时，为了调节不适合农业作物生长的因素，仍然需要一套完备的下位机控制系统，实现被监测参数的调节和完善。智能农业系统整体组成框图如下图所示。

物联网智能农业系统所使用的传感器需要满足农业生产的要求，实现数据的实时采集。本系统采用的都是国外进口专业传感器，具有稳定性好、精度高等特点，在实际应用过程中，效果显著。通信部分则采用无线通信方式，农业基地的空旷性给无线通信的实现带来了便利，有线通信反而会对农业生产产生影响。M2M汇聚节点作为所有参数的集中点，采用了32位的ARM处理器来实现，采用了TINYOS操作系统进行资源的管理，性能更稳定。PC机上位机监测管理系统则利用目前较新的Silverlight组件来实现，.Net的应用更为完美。

四、智能农业关键技术

1.传感器：

低成本、环境适应性、可靠性、微功耗、安全性

频率选择、天线技术、低功耗技术、封装技术，定位与跟踪、防碰撞与安全技术等。

3.网络互联：

分布式传感器 → 汇聚节点，采用ZigBee，适于环境变化的多跳、自组织通信技术，互联网接入。

4.智能信息处理：

逻辑思维→

形象思维；知识工程；云服务；人机和谐；现代信息服务产业。

五、智能农业的应用领域

1.资源：农地整治重大工程监管；基本农田数量、等级、利用效率、环境质量网络化管理;农用水资源管理

2.环境：农田土壤、地表与地下 水环境、光热、小气候 3.生产：作物生产：土壤理化参数、水、肥、保、苗

设施农业: 生物环境控制与管理信息系统

养殖生产: 个性化生理、健康、喂养监测管理 2.RFID：

4.农产品与食品：产地环境、产品储存、物流、营销 5.农业装备：服务作业调度、工况监控、远程诊断服务

六、总结

智能农业运用了物联网技术，云计算技术，移动互联网技术等多种技术的融合，眼神，拓展，提升了农业智能化水平。通过物联网技术感知有关土壤水分，肥力，作物苗情，通过感知技术，地理信息系统，全球定位系统实施情况做出生产决策。通过互联网技术将信息传送到云计算中心，计算出结果再送到智能终端。这些技术日渐成熟，并且逐步的应用到了智能农业的生产之中，提高了农业生产的管理效率，提升了农业产品的附加值，加快了智慧农业建设的步伐。

2.基于物联网的农业智能化示范项目 篇二

需求分析是系统开发的第一步, 本系统的系统功能主要有以下几点: (1) 环境检测系统, 即该系统必须能够完成对于管理区域内农田的环境参数进行监督和反馈, 其中包括了空气和土壤的温湿度、二氧化碳浓度、光照等, 并且能够实现对农田现场的监控, 保证农作物的安全, 并能够实现对智能设备的远程操控。 (2) 智能报警和远程控制, 系统能够实现对于农作物生长环境异常数据的报警功能, 及时地通知农田管理人员, 并可以适当的调节设定值[1]。 (3) 历史数据分析, 这也是职能农业最大的特点, 能够实现过去一年或者几年内数据分析, 从而改善农业生产的技术, 实现丰产高产。 (4) 电脑客户端管理, 即能够通过直观形象的操作界面, 实现能够从电脑端进行控制。

二、系统的组成

我们结合系统的需求分析将系统的组成分成了具体的四个层次, 分别为: (1) 感应平台设计, 主要负责管辖区域内农田环境参数的监督和反馈, 实时的检测农作物的生长环境的参数控制, 并且能够通过互联网传输出来。 (2) 网络传输, 即按照网络传输的协议使用LAN、WAN、PAN等网络标准。 (3) 管理平台, 管理平台主要包括农田现状界面、灌溉远程控制、农田水利管理等。 (4) 应用平台, 能够从电脑机房根据气象预测等, 实现远程控制, 全面的提高农业管理的智能化。

三、系统的开发平台设计

3.1无线传输协议选择。为了保证职能管理系统的全面的智能化, 本系统采用多种网络传输协议实现通信过程。例如3G网络、WAN局域网、GPRS定位协议等。由于本系统采用Zig Bee无线短距离通信, 因此详细的描述其实现过程, 这种通信有着廉价、低能耗、结构简单等优点, 相比于wifi来说更加的简单可靠, 对于处理器的芯片要求也不高, 开发成本较低, 而且该网络最多能够同时拥有65000个网络节点, 这对于本系统的设计和实现来说是完全足够的。

3.2硬件节点平台。由于涉及到大量的传感器, 这些传感器硬件节点也是开发平台设计的重要过程, 一般来说一个传感器硬件节点包含了电源、传感器、处理器和无线接收几个重要的功能元件。这些硬件节点的平台设计, 最基本的条件是能够支持Zig Bee短距离通信网络, 并且本身携带一定的处理功能, 具有一定的储存能力, 能够实现基本的网络节点中的功能需求[2]。

3.3系统的软件设计。为此我们借鉴了发达地区的职能农业管理系统, 采用CC2430芯片, 该芯片的计算速度和功耗都较低, 而是该芯片的初始化采用的是DMA的通道方式实现无线通信的过程, 初始化的过程包括了对芯片的逻辑电路和时序电路的重置、定时器的充值、RF寄存器的重启等。

3.4网关系统。传感器通过串行总线实现了在各个网络端口之间的通信, 到那时怎样能够实现远程的方向指令的传输和获取, 就需要网关系统的设计。为此我们选择了Tiny6410嵌入式核心板来实现, 并将Linux编写的操作系统配置到这块核心板上, 使用QT完成相关软件的编写和开发过程, 并对串口采集到的数据进行分类和处理, 网关系统的设计就是为了完成转发和控制。

四、系统调试

通过硬件的铺设, 以及软件的设计完成整个系统假设。通过现场检测到的数据和本系统检测的数据进行对比, 分析和比对系统的功能需求能否得到实现, 并且调试远程操作和管理系统是否运行正常, 并对系统的故障和缺陷进行完善。

本文简单地介绍了一个基于物联网技术的农业职能管理系统的设计与实现过程, 本系统经过测验证明能够很好的完成管辖区域内农田的智能化管理, 极大地实现了农业的现代化程度, 有着非常现实的意义。

摘要：由于现代农业管理中农田的种植范围大、监控点设置多、布线复杂等, 为此我们基于物联网技术对于当前的农业管理系统进行优化, 研究开发了基于物联网技术的职能农业系统, 并能够实现对管理区域内的农作物的土壤、环境、灾情预报、灌溉控制、温度控制在内的多项职能化的农业管理系统。

关键词：农业系统,物联网,系统设计

参考文献

[1]王冬.基于物联网的智能农业监测系统的设计与实现[D].大连理工大学, 2013:112-113.

3.基于物联网的农业智能化示范项目 篇三

引言

物联网是指通过各种信息传感设备，如射频识别技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器、气体感应器等各种装置与技术，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程，采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息，与互联网结合形成的一个巨大网络。其目的是实现物与物、物与人，所有的物品与网络的连接，方便识别、管理和控制。

本文设计了一种基于物联网相关技术的区域智能车辆管理系统，实现缴费无人化，信息透明化、实时化，能够减少缴费时间，缓解交通压力，节省人力、财力，最终实现交通管理智能化。设计背景

电子不停车收费系统是目前世界上最先进的收费系统，是智能交通系统的服务功能之一，过往车辆通过道口时无须停车，即能够实现自动收费。车辆在通过收费站时，通过车载设备实现车辆识别、信息写入（入口）并自动从预先绑定的IC卡或银行帐户上扣除相应资金（出口），使用该系统，车主只要在车窗上安装感应卡并预存费用，通过收费站时便不用人工缴费，也无须停车，高速费将从卡中自动扣除。这种收费系统每车收费耗时不到两秒，其收费通道的通行能力是人工收费通道的5到10倍。

ETC系统由后台系统、车道控制器、速度传感器装置和微波通讯设备等组成。

本文引入gprs提供了对车主的收费信息通知功能；并在此基础上，结合物联网中的其他关键技术，将之利用在车辆管理系统中。当代车辆管理系统大多依靠人工登记，在一个大型停车场中，入口和场内都需要有相关人员进行监护和登记，在车辆进出高峰期存在人员不足、调度失调、存在安全隐患等不足；在车辆数量的低谷时期又存在人员冗余的问题，所以一种无人值守的智能车辆管理系统亟须融入到现代物流管理系统中。

目前已经开发出来的比较先进的车辆管理虽然能够一定程度实现无人化管理，但是存在很多问题。首先，仅仅使用了射频识别技术，能够做到自动收费，但是在无人监管下存在收费不透明的问题。而我们设计的系统将语音播报和电话告知加入到停车收费中，这样大大增加了收费的透明度。其次，目前的系统对停车场所得监管缺少更全面的措施，有线监控设备存在线路容易被破坏的缺点，因此在安防中有很大盲区。而我们设计的系统采用无线通信方式传回图像信息，并且在车位安装了无线传感器网络节点，这样可以将监控措施具体到每一个车位，极大增强了停车区域的安全系数。

最后，出于安全考虑，在GPRS建立的人机交互中，增加了事故播报等功能。这样即便发生了事故，车主也能第一时间了解到情况从而做出最快的方案。设计原理

2.1 设计思路

出于完善和更人性化电子不停车收费系统、解决大型停车场以及小区停车场的车辆管理调度的目的，本设计以物联网为背景，将嵌入式技术、移动通信技术、检测与转换技术、数字控制等技术有效地集成运用于交通运输管理体系。

系统包含以下几个部分：车辆射频识别和信号处理部分、视频监控及图像传输部分、区域内部无线传感器网络部分、GPRS通讯部分、上位机综合决策部分，其系统总体结构如图2所示：

2.2 模块设计

2.2.1 RFID读写设备

RFID读写设备主要完成车上卡片与主机上的信息的交换，用于识别车辆信息以及完成收费等一系列服务，此部分要求模块稳定度高，灵敏度高，可以实现2米以上读卡，读卡速度可以设定，至少是10ms，相同ID信息输出时间间隔设定为2分钟以上，与上位机通信采用232接口，系统可以在很短时间内稳定地实现收费等系列服务。

无源RFID系统由无源RFID标签、天线、RFID读卡器组成，如图3所示：

2.2.2 视频监控及图像传输部分

摄像头作为RFID读写器的辅助设备，可以在缴费、登记时对车辆进行监控、抓拍，防止在无人值守情况下发生车辆作弊行为。

应用基于WIFI的无线IP摄像头作为监控设备。选用88W8510 WIFI模组来实现一个具有IEEE 802.11b/g功能的无线桥接设备，以构建无线传输环境，将摄像头DSP送出的数字信号经过打包分组，通过无线环境传送到电脑或无线网络，在上位机决策终端显示图像信息。图7为无线摄像头监控界面以及车库中反射式红外传感器的测量返回值，用以判定车辆是否进入。其工作原理图如图4所示：

2.2.3 无线传感器网络

项目中，每个车库或者车位都装有一套基于CC2530的无线传感器节点，以CC2530为核心，搭建温度、湿度、位置传感器等相关外设，可以实时采集车位信息，并以一定的时间间隔将数据互发送给子网的主机，再由主机发送给上位机决策端，在必要的情况下可以通过GPRS模块把车位信息迅速传给车主，保证了停车场及车主财产的安全。传感器节点模块如图

5、图6所示。

2.2.4 GPRS通信设备

采用MC52i 模块作为GPRS通信的核心，如图7所示。当车辆进出停车场时，可将RFID读写器对车主的射频卡进行的操作以短信或者语音播报的形式告知车主，这样可以将停车场的收费信息、停车场的车位情况、环境信息及时传达给车主，如图8所示。

2.2.5 综合决策终端

本文设计的上位机综合决策终端作为智能车辆管理系统的核心，软件采用C#语言编，写能够实时显示RFID读写器的工作情况，将读取的车辆信息、车辆停放时间、收费情况、停车场车位情况、环境信息等数据存入数据库，方便存档和调用。同时，和GPRS模块相连，能够由管理员在适当的时候向车主发送信息，或者预设好发送信息的时间，系统可以通过实时时钟定时给每一位进出停车场的车主报送相关信息。实现快速信息处理，缩短服务时间，提高工作效率。结语

4.物联网在农业中的应用 篇四

2011年12月7日下午2:30，信息科学技术学院在湖南农业大学八教学海厅组织了以“国内外物联网在农业中的应用”为主题的讲座，邀请了知名专家赵春江老师为主讲嘉宾，信息科学技术学院院长沈岳为主持人，另有信息科学技术学院各专业老师及09级、10级学生参与了本次讲座。

首先由沈院长对主讲嘉宾赵春江做了简短的介绍，然后由赵春江老师就物联网的发展及应用做了简明而深刻的阐述。以下是赵老师就物联网及农业谈论的几点重要观点。

一、物联网在国内外正以极快的速度发展，信息科学技术的发展远远超

过了”大家”的预言，如托马斯.沃泰曾说“5台计算机就能满足世界的发展”；从Information到Informatics,从IT到ICT再到IET，这一系列的发展已经证明信息技术已得到了广泛的应用。

二、物联网以更加精细和动态的方式认知、管理世界，提高人们认识复

杂事物的能力。赵老师重点强调“物联网不是互联网的下一代，而是互联网应用的拓展”。

三、农业物联网已得到了国家的高度关注，十二五期间对农业物联网已

提出规划，使物联网能识别、定位、跟踪、监控的功能。目前这些技术已得到了基本应用，如智能交通、健康护理、电子标签（RFID）在集装箱运输中的应用、阿尔卑斯山环境监测以及多种形式的无线传感器网络。利用物联网能实现农产品在运输过程中质量安全的实时监测、农机精准优化作业、设备的高效调度、及基于农机物连传感器的生产决策。

四、我国发展智能农业致力使原始创新与集成创新相结合，使产业培育

与示范应用相结合，并朝三大技术方向发展，即农业传感器物联网、精准作业与智能设备方向、农业信息云计算与云服务方向。

最后，赵春江老师给大家放映了几段视频并耐心解答了同学及老师提出的疑问。

5.基于物联网的农业智能化示范项目 篇五

近几年，随着我国电网信息化程度的不断提高，真正实现智能电网一直是我国相关部门的重要课题，但在实现智能电网的过程中仍面临着一些亟需解决的问题，比如如何加强各区域电网骨干网架，提升电网稳定水平，增强电网运行的灵活性;如何建设坚强骨干电力网架，提高电网抵御多重故障的能力;如何完善电力相关企业信息化建设，实现与用户之间的信息互动等，面对这些实现智能电网过程中的绊脚石，只有解决掉这些实际存在的问题，才能真正实现智能电网，而解决这些问题的关键是如何利用好物联网技术开发智能电网，这是因为物联网通过各类信息传感设备，比如激光扫描器、全球定位系统、无线传感器、射频识别等，可将互联网和任何物品相连，实现人与物、物与物之间的信息交互和通信，因此结合物联网的相关技术特征，建立面向智能电网的物联网体系结构是很有必要的。物联网作为一种新型通信网络，已在很多领域取得了广泛的应用，比如物流、安全服务、建筑等，效果良好。

1 基于物联网技术开发智能电网概述

目前，智能电网和信息产业的发展已经被提升到国家经济发展的战略决策层面，我国电力系统面临的最重要的待解决的问题就是如何利用好物联网技术开发智能电网。首先电力部门应深刻理解物联网在智能电网管理平台中的应用，意识到把物联网引入到智能电网管理平台是在现有电力通信网的基础上，利用传感器网络扩展物物之间的通信方式，通过减少各个环节的人工参与度，达到提升电网安全系数的目的。同时，将物联网与互联网紧密结合在一起，实现各类网络的互联互通。通过利用物联网建立智能电网，建成的智能电网与现有电网相比，在很多方面都更具优势，比如业务范围更广、抗灾害能力更强、信息交互更快捷方便等。

6.基于物联网的农业智能化示范项目 篇六

运用物联网的技术思想创新研究关键技术和解决方案，激发大学生的创新意识，重点培养大学生在物联网+领域发现问题、提出问题和解决问题的能力。

同时，为参加第二届全国农科学子创新创业大赛华东片区复赛遴选优秀项目团队。

现决定举办南京农业大学第二届农业物联网“双创”大赛。现就有关事宜通知如下：

一、比赛时间

4月至5月

二、参赛对象

南京农业大学所有在校本科生、研究生。以团队形式报名，每队3-5人(研究生不超过1人)，可跨学院组队参赛。

三、竞赛内容

赛事采用开放式命题的形式，各参赛队伍任选“创意技术类”或“创新应用类”，两类统一评比，可自主命题，可参考提供命题，但不限于参考内容。

大赛鼓励参赛作品题目及内容具有一定技术领先性和创新性，并具有作为产品转化的基因和要素，优先考虑能够引领行业关键技术进步，解决农业领域实际突出问题的优秀作品。

(一)农业物联网“创意技术类”

要求：参赛作品采用物联网智慧服务系统的关键技术，具有一定的创新性;提交成果需包括项目策划书以及实物或是接入实际系统验证的软件或硬件;研究领域主要包括但不限于：

1.虚拟农场模式系统

2.可移动智能终端

(二)农业物联网“创新应用类”

要求：研发可以演示的物联网创新应用系统一套;作品设计思路新颖、视角独特、有一定的实用价值;实现方案具有一定的技术含量，实际落实性强;应用系统要求基于网络提供服务，并具有一定的信息分析处理能力;应用范围主要包括但不限于：

1.智慧种植

2.农产品销售

3.农产品溯源

四、报名事项

线上报名：关注“农学家园”微信公众号

4月24日—29日期间填写报名表进行报名。

现场报名：4月27日—28日在玉兰路现场报名。

报名形式：以团队为单位报名，每队人数以三到五人为宜，也可个人报名，举办方会提供自行组队平台，可以跨学院组队参赛。

纸质报名表于4月29日20:00之前交到生科楼D1001电子版报名表发送至邮箱：11117306@njau.edu.cn，逾期不候。

五、奖项设置

大赛评选组委会根据最终得分，设一等奖两名，二等奖三名，三等奖五名，颁发荣誉证书。

赛程安排

4月底

赛前培训会

教学楼：地点

所有参赛团队：对象

对比赛进行讲解：内容

5月14日

初赛：作品提交

地点：生科楼D1001

评选形式：参赛团队以PDF形式提交方案策划书电子稿、纸质稿1份或实物，选拔优秀作品10份进入决赛。

5月18日左右

公布评选结果

5月29日

决赛：文字作品评审、作品展示和现场答辩

地点：图书馆报告厅

联系人：姚敏磊 025-84395327

李昕 17768108381

电子邮箱：11116317@njau.edu.cn

网址：nx.njau.edu.cn

微信公众号：农学家园(nongxuejiayuan)

7.基于物联网的农业智能化示范项目 篇七

王宇1 李继春2

（1.北京交通大学经济管理学院，北京，100044 2.交通运输部水运科学研究院，北京，100088）

摘要：本文简要介绍了物联网、智能港口的相关概念和发展前景，并根据国内物联网的研究现状提出对智能港口物联网的架构，为中国物联网在智能港口中的应用研究提供了参考。关键词：物联网；智能港口；集装箱； RFID 引言

物联网(The Internet of Things)就是“物物相连的互联网”，是通过射频识别(RFID)、红外传感器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程，进行信息交换和通讯，以实现物与物、物与人的泛在链接，实现对物品和过程的智能化感知、识别和管理。本文在综述物联网发展现状和关键技术的同时，提出了物联网在智能港口中的应用前景，并在应用前景下提出智能港口中物联网技术框架。

1.物联网的发展现状

1.1物联网在国外的发展

2005年在突尼斯举行的信息社会世界峰会上，国际电信联盟发布了《互联网报告2005：物联网》，正式提出物联网概念，并指出无所不在的物联网时代即将来临，世界上所有的物体从轮胎到牙刷，从房屋到纸巾都可以通过因特网主动进行信息交换。日本提出的“i-Japan”以及IBM所倡导的“智慧地球”，点燃这一概念的产业化热情。美国奥巴马总统就职后，积极回应了IBM提出的“智慧地球”的概念，并很快将物联网的计划升级为国家战略[1]。目前，美国拥有技术及标准的全球优势地位，并且已在多个领域应用物联网，例如得克萨斯州的电网公司建立了智慧的数字电网。

欧盟为了加强对物联网的管理，消除物联网发展的障碍，制定了一系列物联网的管理规则，并建立一个有效的分布式管理架构，使全球管理机构可以公开、公平、尽责的履行管理职能[2]。此外，为了提高物联网的可信度、接受度、安全性，欧盟积极推广标准化，执委会将评估现有物联网相关标准并推动制定新的标准，确保物联网标准的制定是在各相关方的积极参与下，以一种开放、透明、协商一致的方式达成。从目前的发展看，欧盟已推出的物联网应用是对药品使用专用序列码从而提高了欧洲在对抗不安全药品和打击制假方面的措施力度。

1.2物联网在国内的发展

我国中科院早在1999年，就启动了传感网的研究，并已建立了一些实用的传感网[3]。与其它国家相比，我国技术研发水平处于世界前列，在世界传感网领域，中国、德国、美国、韩国等国成为国际标准制定的主导国。据中国电信介绍，目前中国电信开发的物联网应用已经超过了1O项。而日前，无锡传感网中心的传感器产品在上海浦东国际机场和上海世博会被成功应用。温家宝总理2009年8月在江苏无锡考察时提出了“感知中国”，推进物联网发展，11月底，温总理在江苏南京考察时再次表示，当前，流通行业要大力运用网络技术，特别是物联网技术，实现流通现代化。自2009年8月温家宝总理提出“感知中国”以来,物联网被正式列为国家五大新兴战略性产业之一，写入“政府工作报告”，物联网在中国受到了全社会极大的关注，其受关注程度是在美国、欧盟、以及其他各国不可比拟的。2.物联网的关键技术

物联网主要涉及的关键技术包括：射频识别(RFID)技术，传感器技术、传感器网络技术、网络通信技术等。2．1射频识别(RFID)技术

RFID技术是一种非接触式的自动识别技术，通过射频信号自动识别对象并获取相关数据。RFID为物体贴上RFID标签，具有读取距离远、穿透能力强、无磨损、非接触、抗污染、效率高、信息量大等特点。RFID技术是物联网最关键的一个技术。2．2传感器技术

传感器负责物联网信息的采集，是实现对现实世界感知的基础，是物联网服务和应用的基础。传感器是指那些对被测对象的某一确定的信息具有感受捡出功能，并按照一定规律转换成与之对应的有用信号的元器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成。2．3传感器网络技术

传感器网络综合了传感器技术、嵌入式计算技术、现代网络及无线通信技术、分布式信息处理技术等，能够通过各类集成化的微型传感器协作地实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息，通过嵌入式系统对信息进行处理，并通过随机自组织无线通信网络以多跳中继方式将所感知信息传送到用户终端，从而真正实现“无处不在的计算”理念。2．4网络通信技术

传感器的网络通信技术为物联网数据提供传送通道。传感器的网络通信技术分为两类：近距离通信和广域网络通信。在近距离通信方面，以IEEE 802.15.4和2.4GHz 为代表。在广域网路通信方面，IP互联网、2G／3G/4G移动通信、卫星通信技术等实现了信息的远程传输，特别是以IPv6为核心的下一代互联网的发展，将为每个传感器分配IP地址创造可能，也为物连网的发展创造了良好的基础网条件。

3.物联网在智能港口中的应用前景

3．1智能港口的概念

智能港口是一个基于现代电子信息技术面向港口运输的服务系统。它的突出特点是以信息的收集、处理、发布、交换、分析、利用为主线，为港口服务参与者提供多样性的信息服务。可见智能港口迫切地需要和物联网技术紧密的结合，实现港口服务的数据共享和稳定高效。

3．2智能港口在中国的发展

我国的研究人员对物联网在集装箱码头的应用研究是从跟踪发达国家发展的同时，逐渐有了自己的创新。参与这方面研究的有交通运输部水运科学研究院、中国集装箱标准协会、上海港、中集、中远等科研机构及一些企业，并取得了一些初步的成果。其中，由交通运输部水运科学研究院牵头，多家单位合作的针对无源电子标签的“集装箱电子标签”研究成果，已经在重庆寸滩港取得了卓有成效的应用，该成果的应用已经显现物联网技术在集装箱码头中的应用，并具有智能港口的雏形[4,5]。

3.3基于物联网的智能港口技术架构

基于物联网的智能港口可划分为一个由感知层、网络层和应用层组成的3层体系，如图所示：

图1基于物联网的智能港口技术架构

智能港口的感知层包括港区内作业设备和作业区域的条码标签和识读器、RFID标签和读写器、摄像头、各种传感器，感知层的主要作用是感知和识别物体，采集并捕获信息。

智能港口网络层包括无线网络接入物联网管理中心和信息中心，并利用网络的能力对海量信息进行智能处理的部分。也就是说网络层不但要具备网络的能力，还要提升信息处理的能力。同时，对海量的物联网提供的数据和信息进行分析处理，提升对智能港口的洞察力，实现港口真正的智能化。

智能港口应用层是将物联网技术与智能港口的需求相结合，实现港口智能化应用的解决方案。智能港口通过应用层最终实现信息技术与智能港口的深度融合，对智能港口的发展具有广泛的影响。应用层的关键在于在信息化的过程中，能满足港口管理系统的各个环节智能交流，精确管理的目标。

3.4基于物联网的智能港口应用前景

以集装箱出口为例，当集卡以规定速度驶入检查桥时，检查桥处的感知设备自动读取集装箱和集卡相关信息，并通过无线网络与港口信息管理平台进行信息验证，验证通过后，信息管理平台将调度信息发送给计划生产的机械，并将路线信息以图形化显示在集卡信息屏中，同时检查桥的电子杆自动抬起，集卡司机根据信息屏的显示的行驶路线将车开到指定地点，此过程无需人工干预，可实现不停车通过检查桥。当集卡依据指令到达堆场指定地点后，已经接到作业指令的场桥将集装箱吊离集卡，场桥感知设备自动读取集装箱信息，该信息经验证后，将计划箱位以图形化显示在场桥信息屏中，场桥司机可以通过该界面，清楚知道集装箱的作业位置。在完成集装箱落位后，感知设备自动读取集装箱和箱位信息，经验证通过后，集卡和场桥司机都将得到下一条作业指令信息。当装卸船作业开始后，集卡、场桥、岸桥都接到了信息指令并到达指定地点，集卡司机到达指定地点后，场桥司机按照指令，将指定集装箱放入指定集卡，场桥感知设备自动读取集装箱和集卡信息，经验证通过后，集卡和场桥司机都将得到下一条作业指令信息，集卡司机根据指令信息将车按指定行驶路线停在指定位置上，已经接到作业指令的岸桥将集装箱吊离集卡，岸桥感知设备自动读取集装箱信息，经验证通过，并将配载箱位以图形化显示在岸桥信息屏中，岸桥司机便可以通过该界面，清楚知道集装箱的作业位置。集卡和场桥司机都将得到下一条作业指令信息，完成本次作业。此外，集卡之间可以实现物与物的信息交互，不需要人为参与，前后车之间可以给予安全距离信息提示，车与车感知可以解决盲区，能够有效防止交叉口行车安全。

可见，基于物联网的智能港口，能够实现物与物之间信息共享和动态协作，提高了港口作业的效率、准确度和可视化程度，是安全畅通，环保高效的现代化智能港口。

4.结束语

物联网技术在目前的集装箱码头中已经有初步的研究和应用。随着物联网技术的进一步发展，物联网技术必将进一步渗透到集装箱码头的发展和建设中，具有重要的经济价值和研究意义。我国应加快研究和推广具有自主核心技术和中国特色的智能港口，力争在未来世界港口智能化中占据一席之地。

参考文献