物联网和嵌入式的应用关系...

2020年国家会议召开，加快推动新基建建设，各产业进行数字化的转型，进行智能产业化的升级，以5G为核心的物联网蓬勃发展。互联网时代已经进入到了“物联网”时代。

01

嵌入式应用的发展前景

“物联网”让所有的物品都具有计算机的智能但不以计算机的形式出现，并把这些物品与网络连接在一起，这就需要嵌入式技术的支持。
嵌入式是一个低调的领域，但是又无处不在。它功能很强大，领域很广阔。所有带有数字接口的设备，如手表、 汽车 等，都会使用到嵌入式系统。

嵌入式系统在IoT的应用随着市场的发展，可以说是是越来越广。编程不单单是在IT行业广泛应用，在当代 社会 中，各个行业间相互影响，相互渗透早已不是什么稀奇事了，而嵌入式系统也应时代的需求在各个行业中充当着重要的角色。

嵌入式技术近年来得到了飞速的发展，就业前景广阔很多行业都可以用到它。随着行业的发展，市场对嵌入式方向的人员需求逐渐增多，薪资也是水涨船高，尤其是尤其是中高端开发岗位数量明显增多。

据统计：目前全国嵌入式工程师平均薪资可达近10K，其中薪资在15k-20k之间的占比有246%。而一线城市，如北京、上海、深圳等地，嵌入式工程师平均薪资更是高达20000元/月以上。由此可见，不管是现在还是未来，嵌入式工程师或将成为企业发展不可或缺的一部分。

02

嵌入式开发在哪里可以运用？

工业物联网

机器、设备和人的连接需要在工业互联网内完成，工业物联网不断发展需要嵌入式系统的更新。AI+IoT将成为未来产业成长的动能，因此嵌入式硬件系统平台作为发展工业物联网第二、三阶段的基石，必须能以融合人工智能及物联网的解决方案来应对市场需求。

农业物联网

嵌入式系统现在广泛运用于农业当中，通过分析设备的工作情况，通过传感器和仪器的使用，实现高效运作。

我国是农业大国，物联网技术的成熟带动农业物联网终端产品发展，养殖物联网系统、智能大棚、自动水肥一体化等日益成熟，大大促进了农业生产智能化。现在各种以嵌入式为特征智能终端产品屡见不鲜。嵌入式系统不断被应用于生活之中，改变着人们的生活，推动着工农业的发展。

世界上许多发达国家拥有着高度发达的养殖业。这些发达国家的养殖业，均有着高技术、低人工，高产能，低消耗等特点。这其中，高技术的 科技 力量已经成为现代化养殖场一个关键性的指标。我国的养殖业以前只是“后院养殖”的副业，经过40年的发展，从后院养殖的副业到独立的产业，从传统养殖到机械化设备养殖、加工、包装的现代化养殖，形成规模化养殖，成为我国农业的主要组成，带动农业经济快速发展。

所谓智能化养殖，利用物联网技术，围绕设施化畜禽养殖场生产和管理环节，通过智能传感器在线采集养殖场环境信息（二氧化碳、氨气、硫化氢、空气温湿度等），同时集成改造现有的养殖场环境控制设备，实现畜禽养殖的智能生产与科学管理。

医疗物联网

现在先进的医疗技术都逐步实现AI技术化，而在医疗技术进步中，嵌入式系统扮演者不可替代的角色。嵌入系统为医疗信息化提供便捷的 *** 作系统，提高医护人员的技术水平，减轻医疗工作者的负担。　

在医院临床上，物联网应用在移动护理条码扫描系统、移动门诊输液管理系统、婴儿防盗系统、患者生命体征动态监测系统等；在医院运营管理体系上，物联网应用于消毒供应中心质量追溯系统、科室物资管理系统、医疗废物管理系统、手术器械清点系统等。

03

嵌入式系统的安全性

自嵌入式系统诞生以来，关于什么是嵌入式系统一直存在争议。早期的定义是：“嵌入式系统是一个您甚至都不知道的系统，直到它停止工作为止。”

在物联网，工业物联网和人工智能的当今时代，其中所有事物都直接或通过云连接到其他事物，术语“嵌入式系统”是与大部分等同于“物联网设备，”没有什么可以被认为是安全的，而且一切都必须保证安全。

每年连接到Internet的设备数量呈指数增长。预计到2035年将有超过1万亿个连接的设备，而这些设备中每一个都需要的一件事就是安全性。幸运的是，可以使用解决方案，使开发人员可以使用商业和开源工具保护其嵌入式和物联网设备从端点到云的安全。

如今，随着行业的发展，人才资源的稀缺是必然的结果，有越来越多的学生选择嵌入式开发等专业。而这些高素质人才也将出现在各行各业中，让IT不再是一个独立的行业，而是作为各行各业沟通以及联系的桥梁，让各个行业工作效率更高效，联系更紧密。

小农人 2015-04-11 举报

鱼类养殖中需要监测的几个方面

1、养殖水域环境监测

（1）温度监测

温度是影响水产养殖的重要环境因素之一，这其中包括进水口温度，池内温度，养殖场空气温度等。根据经验总结，在适合的水温范围内：1）水温越高，鱼类摄食量越大，更快生长； 2）水温越高，孵化时间越短。计算好合适的水温，对鱼的生长起到重要作用。物联网监测系统可24小时全天候监测养殖水域水体温度，当温度高于或低于设定范围时，系统自动报警，并将现场情况通过短信发到用户手机上，监控界面d出报警信息。用户可通过重新设置，自动打开水温控制设备，当水温恢复正常值时，系统又会自动关闭。

（2）光照检测

光照时间长短、强弱决定着鱼类生长的繁殖周期和生产品质，光照系统会自动计算水域养殖时鱼类需要的光照时间长短，是否需要开关天窗。

2、养殖水域水质监测

（1）PH值监测

PH值过低，水体呈酸性，会引起鱼类鱼鳃病变，氧的利用率降低，照成鱼类生病或者水中细菌大量繁殖。系统安装PH值测试探头，当水体PH值超过正常范围时，水口阀门自动开启，进行换水。

（2）溶解氧监测

溶解氧的含量关系着鱼类食欲、饲料利用率、鱼类生长发育速度等，当水体溶解氧含量降低时，系统会自动打开增氧泵增氧。

（3）氨氮含量监测

养鱼池塘中的氨氮来源于饵料、水生动物排泄物、肥料及动物尸体分解等，氨氮含量超高，会影响鱼类生长，过高则会造成鱼类中毒死亡，给生产带来重大损失。系统监测氨氮含量，超出正常值范围时，就要对养殖区进行清洁或换水。

                 图为 ：液温、PH、氨氮、溶解氧、浊度传感器

三、智能化控制系统

传统的水产养殖大量使用人工，浪费人力，增加成本。或者因为信息采集不及时和残缺，导致能源使用的浪费。而物联网智能系统能更好的规避这些问题：

1、根据水质，自动开启、关闭水口电磁阀进行换水；

2、自动检测养殖区含氧量，无需24小时增氧，当氧量不足时，系统会自动打开增氧泵；

3、养殖区温度过高时，天窗自动开启散热。

四、配置构成

1、信息采集系统：温度传感器、光照强度传感器，水体溶解氧、PH值、氨氮含量、亚硝酸盐含量、水温探头。

用途：用于监测水域影响鱼类生长的各类信息参数，及时消除不利因数。

2、无线传输系统

用途：用于远程无线传输数据采集。

3、自动控制系统:水口电磁阀、增氧泵、天窗自动开启和关闭。

4、软件平台：远程数据实时查看功能；自动化控制功能；各类预警功能

五、成功案例

（1）湖州鱼塘电子保姆

（2）托普物联网为中华绒螯蟹提供完美水环境

农业物联网的应用主要集中在农业资源监测和利用、农业生态环境监测、农业生产精细管理和农产品安全溯源等方面。
一、农业资源监测和利用领域
在农业资源监测和利用领域，利用各种资源卫星收集国土资源情况，利用先进的传感器、信息传输和互联网等综合化信息监测、传输、分析平台实现区域农业的统筹规划和资源监测。如美国加州大学洛杉矶分校建立的林业资源环境监测网络，通过对加州地区的森林资源进行实时监测，为相应部门提供实时的资源利用信息，为统筹管理林业提供支撑。欧洲主要利用资源卫星对土地利用信息进行实时监测，其中，法国利用通信卫星技术对灾害性天气进行预报，对病虫害进行测报。
二、农业生态环境监测领域
在农业生态环境监测领域，农业物联网主要利用高科技手段构建先进农业生态环境监测网络，利用无线传感器技术、信息融合传输技术和智能分析技术感知生态环境变化。如美国加州大学伯克利分校的研究人员通过无线传感器网络对大鸭岛上海燕的栖息情况进行了9个月周期性的环境监测，采用区域化静态MICA传感器节点部署，实现了无人侵、无破坏的对敏感野生动物及其栖息地的监测。美国、法国和日本等一些国家主要综合运用建立覆盖全国的农业信息化平台，实现对农业生态环境的自动监测，保证农业生态环境的可持续发展。
三、农业生产精细管理领域
在农业生产精细管理领域，将光、温、水、气、土、生物等农业物联网传感器布局于大田作物生产、果园种植、畜禽水产养殖等方面，实现不间断化感知、实时化决策、精细化生产。如2002年英特尔公司率先在美国俄勒冈州建立了世界上第一个无线传感器网络葡萄园。通过采用Crossbow公司的Mote系列传感器，每隔一分钟采集一次光照、土壤温湿度等数据，实时监控葡萄生长环境的细微变化，确保葡萄的健康生长；2004年美国佐治亚州的两个农场使用了与无线互联网配套的远距离视频系统和GPS定位技术，分别监控蔬菜的包装和灌溉系统。荷兰VELOS智能化母猪管理系统，能够实现自动供料、自动管理、自动数据传输和自动报警。泰国初步形成了小规模的水产养殖物联网，解决了RFID技术在水产品领域的应用难题。
四、在农产品安全溯源领域
在农产品安全溯源领域，利用条码技术和RFID技术等来跟踪、识别、监测农产品的生产、运输、消费过程，保证农产品的质量安全。例如2001年起，加拿大肉牛使用一维条形码耳标之后又过渡电子耳标；2004年日本基于RFID技术构建了农产品追溯试验系统，利用RFID标签，实现了对农产品流通管理和个体识别。近年来，RFID的应用更加广泛并由此形成了自动识别技术与装备制造产业。据美国市调公司ABIresearch2007年度第一季报告显示，2006年全球RFID市场为3812亿美元，其中亚太地区已跃为全球最大市场，规模为1407亿美元。

目前我国农业物联网在五个环节应用成效明显：一是在农业资源的精细监测和调度方面，利用卫星搭载高精度感知设备，获取土壤、墒情、水文等精细农业资源信息，配合农业资源调度专家系统，实现科学决策；二是在农业生态环境的监测和管理方面，利用传感器感知技术、信息融合传输技术和互联网技术，构建农业生态环境监测网络，实现对农业生态环境的自动监测；三是在农业生产过程的精细管理方面，应用于大田种植、设施农业、果园生产、畜禽水产养殖作业，实现生产过程的智能化控制和科学化管理，提高资源利用率和劳动生产率；四是在农产品质量溯源方面，通过对农产品生产、流通、销售过程的全程信息感知、传输、融合和处理，实现农产品“从农田到餐桌”的全程追溯，为农产品安全保驾护航；五是在农产品物流方面，利用条形码技术和射频识别技术实现产品信息的采集跟踪，有效提高农产品在仓储和货运中的效率，促进农产品电子商务发展。

AIOT智能养猪。基于物联网技术的云养猪可以叫做AIOT智能养猪，是一种高效、精准、可持续的养殖模式，将物联网技术和人工智能技术应用于养猪场的管理和运营中，可以实现自动化、数字化、智能化的猪场管理。物联网是指通过各种信息传感器、射频识别技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描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。

一般大一点的温室大棚都会引进农业物联网技术，可以节省很多人力，而且管理更加智能化。主要由设施农业智能监测系统、设施农业智能控制系统、设施农业视频监控系统、手机远程管理系统、软件展示平台。他主要是用传感器采集数据，发送至控制平台，再控制温室内的各设备调节温度，可通过手机远程控制。还安装有360球机摄像头，实时监控园区内的苗情灾情状况。
农物联网建设的项目来看主要有这几大类：
大田种植智能管理；畜牧水产养殖管理；食品安全溯源；温室大棚智能控制等等。如果光从定义来讲，智能农业可以这么理解：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。

---