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物联网关键技术在农业生产中的应用研究

2020-02-12赵力行

农民致富之友 2020年2期
关键词:信号处理物体联网

赵力行

物联网是继互联网之后再一次掀起研究热潮的信息技术,它能够通过传感器设备、通信和计算机网络、定位系统等实现任意物物互联。物联网运用到农业生产中,极大推动我国信息技术与农业生产的发展,为人民的生活带来便利和安全保证。它以互联网为基础,能够连接人类与任意机器,实现任意两个物体之间的连接,能够极大的利用各类资源与信息。

物联网自1999年首次由麻省理工大学教授首次提出,其后便引起各国科研专家的广泛关注。最初的物联网概念较为简单,利用智能识别与目标定位装置实现鞋子、书籍等较小物体的识别与管理,通过微小的智能监控装置了解物体的各项信息。随后,较为全面的物联网概念被提出。它被认为是能够实现任意地点、任意时间、任意两个物体之间的连接,通过安装传感器设备与检测设备,利用无线网络与接入网等实现万物互联的巨大网络。将物联网运用到我国的农业生产中,对于我们农业发展必将起到极大的促进作用。

一、物联网的概念及特征

物联网是指遵守协议规定的前提下,通过一系列智能设备和无线网络能够实现任意物品与互联网的连接,能够实现信息传输、物品的定位与识别监控等功能,是互联网的进一步扩展。在这一概念自从问世,就得到各行各业专家的极大重视。现有的通信及网络技术能够实现人与人之间便捷的实时交流,那么物联网在互联网的基础上能够实现的是物与人、物与物之间的交流。物联网技术能够引领大家走入万物互联的时代。物联网不再像互联网那样简单,其对象也不仅仅是人,而是人或任意物体。物联网的特征可总结为信息感知、传输与信息的处理三个。信息感知是指物联网技术利用传感器设备或射频设备等实现数据的实时获取。这种数据获取手段不受任何物体本身和周围环境的限制,能够在需要时在任意地点实时获取数据。信息传输是指利用计算机网络、移动通信网络、无线网络等实现信息和数据的实时传输和资源共享。信息处理是指利用现在先进的信号处理技术和算法实现获取数据的处理与分析,自动化生成控制命令,根据数据生成可靠性决策。

二、物联网的关键技术

物联网技术的实现需要多种技术的支撑,先将其关键技术介绍如下,主要包含智能感知技术、信号处理技术、通信技术和云计算技术。

1、智能感知技术

物联网技术实现的基础是数据的获取与物体的感知。没有感知技术,物联网技术无法实现。感知技术是使机器能够像人类一样具有识别物体的能力。物联网技术最一开始利用RFID识别,之后发展到利用二维码、传感器设备等实现识别。识别技术能够使物体像人一样理解周围环境。随着嵌入式设备的发展,物联网技术主要利用嵌入式设备实现数据的获取,并通过算法移植,实现设备的自动感知能力。其次,先进的传感器技术也可作为物联网的感知端,可以利用温度传感器、压力传感器等实现数据的实时获取,更先进的传感器技术如电子皮肤,能够像人类皮肤一样柔软,实现数据的实时获取。综上,传感器技术、嵌入式技术都是物联网技术实现感知能力的基础。

2、信号处理技术

信号处理是指采集完数据后对其进行分析,为下一步决策提高基础。信号处理技术包含信号的接收、抗噪和滤波等。信号在物理世界传输时会受到环境中多种噪声的干扰,很有可能淹没在噪声中,信号传输过程中的干扰可能会使接收端接收到错误信号,这时需要利用信号复原技术和解码技术等,实现信号的准确接收。信号处理算法可以在分节点中实现,也可以在基站端实现。一般的信号处理算法都分布在节点中,因为这样可以避免信号再次传输,减少资源的浪费,但是由于节点本身存储资源有限,计算成本相对较高,较为复杂的信号处理算法还是需要在基站端统一运行的。

3、通信技术

通信技术和网络技术能够实现物联网中信息的传输与共享。物联网技术综合使用有线网络、5G网络,无线局域网等多种网络实现信息资源的共享。其有线网络主要以光纤为主,光纤较之前的同轴电缆相比传输速度极快、部署简单,已经逐渐代替了原来的电缆。随着5G技术的发展,视频共享不再只是空想,原来的4G技术虽然已经具有较快的传输速度,但5G时代的来临毫无疑问会进一步促进物联网技术的进一步发展。现在几乎每家每户都有自己的无线局域网,WIFI已经伴随在人们生活的各个方面,物联网技术利用WIFI能够实现智能家居,现在的生活因为物联网更加便利有趣,当人们工作疲惫回到加中,只需简单的说一句打开空调和电视,智能家居设备便能自动打开设备。除此之外, 蓝牙也可作为物联网的传输网络之一,蓝牙传输速度块,适合物体与物体距离较近时使用。

三、 物聯网在农业方面的运用

现阶段,我国的农产品不论出口方面,还是进口方面都已经形成规模,为适应现代化生产需要,加速现代化进程,需要将物联网运用到农业发展之中,实现农业现代化加深,建立智能农业管理系统,实现农作物生产过程监管、环境监测、数据集成、远程通讯、生产指导、环保作业、电子展示等多个子系统的协同作业。在农业贸易中,充分利用物联网技术,实现物流可控、交易可控,保证农业发展的刚性需要,让物联网便利农业生产过程中,交易过程中,流转过程中,助力农业发展。

总之,我国正处于信息技术高速发展的时期,物联网技术虽然已经出现在人类生活的各方各面,但研究没有结束,未来物联网技术还需要进一步完善与丰富。物联网不仅可以应用于农业生产领域,还能用于军事等领域,物联网技术能够为人们的生活带来便利,我们更应该不负使命,潜心科研。物联网所涉及的技术较多,其发展将进一步推动我国的信息化产业建设。物联网在农业生产中的应用,对于我国农业发展起到极大促进作用,让我国农业发展与世界接轨。

(作者单位:434020长江大学文理学院)

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