现代农业监测系统主要包含什么?

现代农业监测系统主要包含什么?,第1张

系统采用传感器测量影响植物生长的光照强度、温湿度、土壤墒情、二氧化碳浓等环境参数,通过物联网将所测量参数传送到管理中心,实现对农作物生长环境实时监测;管理中心对测量数据进行综合分析,按照规则给出控制决策,通过物联网将控制指令下发,由现场控制器实现对各类设施的智能控制,保障农作物的生长环境,降低成本,促进增产增收。管理中心软件可根据农作物种类设置生长环境参数范围和控制决策规则,并对所有测量数据进行存储,可依据条件对历史数据进行管理和查询。系统的构成:智能农田种植环境监测物联网系统,主要由下位机采集系统、上位机软件应用平台及辅助扩展部分组成。下位机信息采集系统中包含土壤墒情监测系统、水肥一体化系统、田间气候观测站、视频图像采集终端等,上位机软件部分又包含电脑显示控制、手机显示控制、LCD显示屏等,辅助扩展部分根据客户需要,可加入农田病虫害防治、农业专家在线指导、农产品质量追溯、线上交易云平台等一系列农业物联网所包含的系统设备。农业大田的各参数传感器,对农田整体环境进行多点实时动态采集,显示装置实时显示农田的温湿度、光照度等数值,能够更加一目了然地展示整个大田的数据全貌。

传感器是系统整个检测环节的重要组成部分,用于将农田环境因子等非电学物理量转变为控制系统可识别的电信号,为系统管理控制提供判断和处理的依据。传感器的主要技术指标有:线性度、灵敏度、迟滞、重复性、分辨率、漂移、精度等。常用传感器主要有温度传感器、湿度传感器、光照传感器、CO2(二氧化碳)传感器、土壤水分传感器、土壤温度传感器以及营养液的盐分(EC)和酸度(PH)传感器等。

1990年,施乐公司推出的网络可乐贩售机——Networked Coke Machine,是物联网最早的实践。
1991年,美国麻省理工学院(MIT)的Kevin Ash-ton教授首次提出物联网的概念。
1995年,比尔·盖茨在《未来之路》中,提及“物互联”这一概念。
1999年,美国麻省理工学院(MIT)建立了“自动识别中心(Auto-ID)”,提出“万物皆可通过网络互联”,阐明了物联网的基本含义。
2003年,美国《技术评论》提出传感网技术将是未来改变人们生活的十大技术之首。
2004年,日本总务省(MIC)提出u-Japan计划,该战略力求实现人与人、物与物、人与物之间的连接,希望将日本建设成一个随时、随地、任何物体、任何人均可连接的泛在网络社会。
2005年,国际电信联盟(ITU)在突尼斯举行的信息社会世界峰会(WSIS)上提出“物联网IoT”的概念,并发布《ITU互联网报告2005:物联网》。
2006年,韩国确立了u-Korea计划,该计划旨在建立无所不在的社会(ubiquitous society),在民众的生活环境里建设智能型网络(如IPv6、BcN、USN)和各种新型应用(如DMB、Telematics、RFID),让民众可以随时随地享有科技智慧服务
2009年 欧盟委员会发表《物联网:欧洲行动计划》,系统提出发展物联网的规划和行动蓝图。 温家宝总理视察无锡,提出“感知中国”计划,拉开中国物联网发展的帷幕。 韩国放送通信委员会出台了《物联网基础设施构建基本规划》,将物联网确定为新增长动力,提出到2012年实现“通过构建世界最先进的物联网基础实施,打造未来广播通信融合领域超一流信息通信技术强国”的目标。 奥巴马就任美国总统后,与美国工商业领袖举行了一次“圆桌会议”,作为仅有的两名代表之一,IBM首席执行官彭明盛首次提出“智慧地球”这一概念,建议新政府投资新一代的智慧型基础设施。同年,美国将新能源和物联网列为振兴经济的两大重点。 IBM论坛上,IBM大中华区首席执行官钱大群公布了名为“智慧的地球”的最新策略。此概念一经提出,即得到美国各界的高度关注,甚至有分析认为IBM公司的这一构想极有可能上升至美国的国家战略,并在世界范围内引起轰动。 2010年,吴邦国参观无锡物联网产业研究院,表示要培育发展物联网等新兴产业,确保我国在新一轮国际经济竞争中立于不败之地。
2011年,工业和信息化部印发《物联网“十二五”发展规划》。该《规划》分现状及形势,指导思想、发展原则、发展目标,主要任务,重点工程,保障措施5部分。

本文核心数据:智能家居设备出货量、智能家居设备市场规模、拥有智能家居设备家庭数量

1、智能控制产品开启智能家居快速发展通道

智能家居概念起源甚早,但一直未有具体的案例出现,直到1984年美国联合科技公司将建筑设备信息化、智能化概念首次应用到美国乃迪克州哈特佛市的city place building时,首栋真正意义上的智能型建筑才浮出水面,从此也揭开了全球智能家居的序幕。80年代中期,家用电器、通信设备和安防设备开始联系为一体,形成了住宅自动化概念,总线技术的出现对智能家居意义重大。之后,随着技术的不断进步,智能家居在欧美发达国家开始流行,逐渐在全球范围内得到广泛应用。2006年后,X-10智能控制产品销售总量已经超过1亿,智能家居迈入快速发展的新时期。至今,随着无线连接技术和低功耗芯片设计技术的成熟,消费者对于智能家居产品的接受度不断提高,智能家居行业仍在快速发展。

2、全球智能家居设备供应未受疫情影响

­——疫情下全球智能家居设备出货量仍保持增长

在国际市场上,自2000年前后,苹果、IBM、谷歌、亚马逊早已提出“智慧城市”、“智能家居”的概念,并产出安防等领域智能软件和硬件产品。

从出货量来看,据IDC公布的数据显示,尽管新冠疫情对世界经济造成了严重冲击,2020年全球智能家居设备出货量仍将保持增长,达854亿台,同比增长41%。

——全球智能家居设备供应厂商类型丰富

将全球智能家居设备行业的供给厂商根据企业类型划分,可分为六大类:配电/楼宇自动化厂商、智能楼宇控制企业、建筑应用厂商(暖通空调、照明、安防等)、家电厂商、服务提供商(电信运营商、公用事业)以及SW、IT、通信设备厂商。

3、智能家居设备需求持续增长,视频娱乐设备最受欢迎

——市场规模及拥有家庭数量双增长

随着无线连接技术和低功耗芯片设计技术的成熟,消费者对于智能家居产品的接受度不断提高,智能家居设备行业真正开始快速发展,成长为物联网行业最具潜力的细分市场之一。据Strategy Analytics公布数据显示,2016年以来,全球拥有智能家居设备的家庭数以及智能家居设备市场规模均不断增长,2020年,全球智能家居设备市场规模达1210亿美元,全球拥有智能家居设备的家庭数达235亿户。

——视频娱乐智能家居设备市场需求占比大

从各细分市场需求格局来看,全球智能家居设备中视频娱乐智能家居设备的市场份额最大,达41%;其次是家庭监控和安全,份额占比达20%。

4、智能家居设备安全性问题将得到进一步重视

——用户对家庭监控/安全设备偏好将明显增长

未来,在互联网用户数量不断增长以及智能家居设备性能不断改善的趋势下,全球智能家居设备市场仍将保持增长,特别是消费者对视频门铃、语音辅助技术和监视系统的偏好不断提高,预计将大大推动智能家居市场的增长。

在出货量方面,据IDC公布的预测数据显示,2021-2024年,全球智能家居设备出货量仍将稳步增长,2024年将超14亿台;而在细分市场发展前景来看,2025年,家庭监控/安全和其他类别的出货量占比将有所提升,而视频娱乐设备、智能影响设备的出货量占比将有所下降,但总体来看,视频娱乐设备市场仍是智能家居的最大细分市场。

在市场规模方面,据Markets and Markets发布的调研报告数据显示,2021-2025年,全球智能家居市场规模将保持116%的年均增速增长,前瞻据此测算,至2026年,全球智能家居市场规模将突破2300亿美元。

——安控、低耗为智能家居设备主要方向发展

智能家居设备产品经过不断更新换代升级,用户最关心的问题依然是设备的安全性。作为智能家居设备使用推广的基础,安全性提升必然是智能家居设备厂商未来不断进步的方向。其次,全球绿色环保意识的提升,对智能家居设备提出更高的低耗要求,将推动智能家居设备产品向更低耗、使用成本更低的方向发展。

此外,在安控和低耗的基础上,用户会更偏好于个性娱乐化的家居设备,若能实现设备间的互联互通,将更大程度上提升用户体验。总体来看,未来全球智能家居设备将整体向安控、低耗、互联互通及个性娱乐化方向进一步发展。

—— 以上数据参考前瞻产业研究院《中国智能家居设备行业市场前瞻与投资策略规划报告》

智能家居是在物联网的影响之下物联化体现。智能家居通过物联网技术将家中的各种设备(如音视频设备、照明系统、窗帘控制、空调控制、安防系统、数字影院系统、网络家电以及三表抄送等)连接到一起,提供家电控制、照明控制、窗帘控制、电话远程控制、室内外遥控、防盗报警、环境监测、暖通控制、红外转发以及可编程定时控制等多种功能和手段。与普通家居相比,智能家居不仅具有传统的居住功能,兼备建筑、网络通信、信息家电、设备自动化,集系统、结构、服务、管理为一体的高效、舒适、安全、便利、环保的居住环境,提供全方位的信息交互功能,帮助家庭与外部保持信息交流畅通,优化人们的生活方式,帮助人们有效安排时间,增强家居生活的安全性,甚至为各种能源费用节约资金。
智能家居概念的起源很早,但一直未有具体的建筑案例出现,直到1984年美国联合科技公司(United Technologies Building System)将建筑设备信息化、整合化概念应用于美国康乃迪克州(Conneticut)哈特佛市(Hartford)的CityPlaceBuilding时,才出现了首栋的“智能型建筑”,从此揭开了全世界争相建造智能家居的序幕。

物联网是新一代信息技术的重要组成部分,顾名思义物联网就是物物相连的互联网。是通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。例如智能ETC、智能空调、智能车载导航。
VR是现在新型的一种专业,目前像VR眼镜,游戏,用的较多,不过后期也是非常广泛的,
都是新型的智能型专业,用心学都是可以的。

区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。所谓共识机制是区块链系统中实现不同节点之间建立信任、获取权益的数学算法。

区块链的赚钱方法:

1、推广赚佣金。

区块链的做法是,首先注册交易所账号,生成自己的邀请链接,然后推广,有人通过你的链接注册了交易所并产生交易的话,你就有佣金。

2、炒币。

炒币就像炒股。炒币是区块链赚钱门槛最低的一种方式。

3、挖矿。

比特币中的“挖矿”就是记账的过程。这个过程需要抢,抢到记账权机会就有奖励,奖励的东西是比特币。这个行为就是“挖矿”。

4、开发钱包。

钱包是区块链的基础设施,就像区块链的“支付宝”或“微信支付”。

1、区块链(Blockchain)是比特币的一个重要概念,它本质上是一个去中心化的数据库,同时作为比特币的底层技术。区块链是一串使用密码学方法相关联产生的数据块,每一个数据块中包含了一次比特币网络交易的信息,用于验证其信息的有效性(防伪)和生成下一个区块。

2、区块链诞生自中本聪的比特币,自2009年以来,出现了各种各样的类比特币的数字货币,都是基于公有区块链的。

3、2016年1月20日,中国人民银行数字货币研讨会宣布对数字货币研究取得阶段性成果。会议肯定了数字货币在降低传统货币发行等方面的价值,并表示央行在探索发行数字货币。中国人民银行数字货币研讨会的表达大大增强了数字货币行业信心。这是继2013年12月5日央行五部委发布关于防范比特币风险的通知之后,第一次对数字货币表示明确的态度。

区块链——百度百科

TrendForce于“2022年集邦拓墣 科技 产业大预测”研讨会中,针对2022年 科技 产业发展做出预测如下:

一、电信商着眼6G技术

5G具有超快传输速率和低时延特性,使智慧城市、虚拟实境、扩增实境之沉浸式协作体验、自动驾驶车应用成为可能。2022年将有更多透过沙箱建置,开发人员于其中创建新体验案例,且可用于“智慧医疗、工厂自动化、扩增实境”等,如5G具备实时性连线功能,可使得装配保持稳定连线状态,其中5G低延迟更助于“触觉应用程序”较灵敏,可有效改善模拟触觉方式,应用则扩及至机器人手术、远端医疗、视讯 游戏 等。另一方面,随着5G、低轨道卫星持续朝向商业化发展,卫星可与5G并存且补足5G基地台于艰困环境不易布建的痛点。

电信营运商在面临数字化转型压力下,如何结合5G和以网络为中心的商业模式为发展关键。展望2022年电信营运商着眼6G技术,将有更多国家政府、大厂投入,包括美国、中国、欧盟、韩国与日本等,透过公私单位合作研究6G标准。6G强调多元化XR装置整合,包括VR、AR、MR、8K和更多影像,使用全像投影(Holography)交流将变得更真实,远端工作、控制、医学、教育得以推广,覆盖范围甚至扩展到天空、海洋和太空等地。

二、2022年晶圆代工12吋产能年增约14%

由5G领头带动的半导体需求自2019下半年逐渐发酵,加上日益紧张的地缘政治因素,延伸至2020年新冠疫情,除了加速全球数位元转型需求,疫情更驱动了恐慌性备货,为半导体供需带来结构性的改变,造成晶圆代工产能严重供不应求情况延烧将近两年仍未停歇。有鉴于此,各大晶圆代工厂先后在2021年宣布扩产或新建晶圆厂,以满足来自消费性电子产品如智能型手机、电视、笔电、 游戏 主机等需求,亦或是中长期 科技 发展所带动的如服务器、云端、物联网、电动车/自动驾驶、5G基地台等各项需求。TrendForce预估,2022年全球晶圆代工8吋年均产能将新增约6%,12吋将年增约14%;其中,12吋新增产能逾半为现今最为短缺的成熟制程(1Xnm及以上),预期现阶段极其紧张的芯片缺货潮可因此稍获喘息。

三、2022年智能型手机产量可望回升

预期新冠肺炎疫情影响趋缓的前提下,2022年智能型手机可望恢复至2019年的水平,预估全年将有139亿支的生产表现,同比增长约35%。规格创新方面,摺叠机的市占比重持续提升,但由于缺乏杀手级应用推升其市占,成长速度缓慢;其余规格则着重既有功能最佳化,创新幅度不高。5G议题上,受惠中国政府积极推动5G商转,并带动2021年全球市占快速爬升至37%,如今该市场覆盖率已达八成,其驱动力也随之放缓,尔后将伴随全球5G基地台覆盖率稳定向上提升,预估2022年5G手机渗透率将有机会达47%。整体而言,2022年智能型手机市场发展的观察重点仍以疫情变化为主,另一方面,明年晶圆代工的产能供给仍相当紧缺,对于零组件的资源取得,以及手机的造价成本也是一大观察重点。

四、2022年物联网三大主战场

乘着5G与半导体的产业热潮,2022年物联网近200亿台的连接设备将续以人工智能为基础,并取关键性(Critical)与永续性(Sustainability)为贯穿来年物联网产业的两大发展支柱,进而带出三个技术主战场,包括诉求环境永续、脱碳生产的绿色物联网,着眼无远弗届、万物相连的太空物联网,以及聚焦数据演算、镜射现实的元宇宙物联网。各技术可望成为产业大厂跨域布局的滩头堡,以及物联网产品服务的设计主轴。延伸此基础至终端应用面,2022年物联网将以更为稳定、实时、节能且预测之效益,赋能多元垂直领域;而市场主流的物联网应用中,预期将以智慧城市的环境监控与防疫管理、智慧家庭的居家安全与沉浸 娱乐 、智慧制造的虚实整合与数位模拟,以及智慧医疗的远程服务与精准医学为四大核心领域,协助企业于后疫情时代转型再进化。

五、2022年服务器出货量将成长4~5%

近年因5G商转与智慧终端装置的普及,使得大部分应用服务皆藉由云、端、网来进行统合,尤其需倚赖庞大数据进行运算与训练的应用服务;伴随着虚拟化平台及云储存技术发展,促使服务器需求与日俱增。因此,TrendForce预估,2021年及2022年服务器出货均可达4~5%成长。2021年服务器供应链仍持续受疫情影响,提前备货需求明显,促使各级零组件采购动能较疫情发生之初更为强劲,此状况不仅反映于今年上旬server DRAM的采购订单上,也加速DRAM 价格演进周期的循环。除此之外,由于疫情带动工作模式与生活型态的改变,包括远距办公与教学、云端应用服务(SaaS)需求扩张、企业在基础架构的支出上选择更为d性的模式(IaaS、PaaS)等云端题材仍持续发酵,也推升整体服务器需求扩张。其中,今年多数企业对于基础架构的采购行为逐渐从以往高投入门槛的资本支出,移转为更为灵活d性的营运费用,故除既有服务器采购订单外,也加速转移至云端(Cloud Digital Transformation),因此直至今年第三季前,以Dell、HPE为首的企业服务器供应商为满足相关需求,也开始调整生产计划与出货安排。

六、电动车迈入高速发展期

全球在脱碳声浪不断升高下,各国持续以法规和政策影响该国车辆电动化的速度,并且试图将电动车产业链本土化,积极争取企业设厂。整个产业正为市场主流转为电动车而做准备,随着车款与销量持续上升,车厂面临多项转型所需的策略规划,加上芯片缺货风波未平、疫情干扰供应链稳定性,使得“确保供应、d性管理”极为重要,2022年将持续就半导体、电池与闭回路生态链三大关键领域进行布局。而在自动驾驶方面,伴随着芯片运算力、传感器性能双双提高,以及5G覆盖率增加和法规放行下,Level 3~Level 4的自动驾驶将在商用车与乘用车上落实,自驾商用车扩大商用服务、乘用车则搭载自动驾驶技术的功能,其中ODD (operation design domain)的设计为重要的自驾商用条件,“有条件的自动驾驶功能”成为产业与 社会 共识。

七、大尺寸面板供需比开始趋于宽松

疫情爆发下所带起的面板热潮逐渐消退,2021年下半年起,面板产业进入了新的转折。零组件供给上已不再是全面性的缺货,只有特定关键零组件仍有缺货风险。但需求面上,伴随着需求退烧,过去一年超额备货,以及物流不顺而衍生的后遗症正逐一浮现,市场势必需要一段不短的时间消化。然而,在韩厂延后退出TFT-LCD市场的时间,同时数家面板厂再次启动新一轮的扩产计划,这都让市场供需正逐渐往宽松方向发展,2021年大尺寸面板供需比为54%,预期2022年供需比将达73%,可以想见面板价格将在会一段时间内呈现疲软态势,能否再创反d契机,则将考验着众家面板厂在稼动率、产品组合,以及获利水平之间如何调节。

手机市场中,AMOLED面板技术逐渐成熟,逐步扩大市场规模,渗透率预计将从2021年的42%提升至2022年的47%,也进一步压缩LTPS LCD在手机市场的发展,趋使面板厂积极将LTPS LCD产能转往中尺寸应用。但AMOLED面板的产出仍有可能受制于目前供给仍偏紧俏的OLED DDI,让2022年AMOLED面板与LTPS LCD面板在手机市场的消长仍有些许悬念。

八、品牌掀起Micro & Mini LED显示器产业升级新纪元

2022年将是Mini LED与Micro LED在新型显示器上逐渐商品化增量的一年,品牌已摆脱以往处于观望的方式,转而以务实的方式,将Micro LED与Mini LED规划在自身品牌的新产品里面,以率先布局,优先抢占Micro 与Mini LED的供应链中技术与供货量的主导权,同时在价格上能有高度的制价能力。就如苹果与三星在2021年,即分别推出Mini LED背光应用在平板与电视的光源上,也都各自优先掌握Mini LED背光打件的关键技术,采用具有高度技术含量的COB (Chip On Board)方案,作为Mini LED背光,使得Mini LED在背光排列的间距更小,Mini LED在背板上的分布密度将大幅提升,并搭配更细密的驱动方式,实现高背光分区,以符合百万等级的高对比效果,拉开与传统LED的对比效果的差距,直接对标OLED的高对比效果,提升了产品亮点,也促进了产业升级的机会。不仅如此,三星除了在新型显示器上除了采用Mini LED作为背光源之外,也跨足LED芯片更小的Micro LED,应用在自发光的大型显示器上,将创造下一波新型显示器产业升级的风潮。

九、增强现实、虚拟现实装置合计出货将达1,202万台

随着元宇宙等议题发酵再次带动增强现实、虚拟现实的热度,再加上疫情促使数位转型也拉升AR、VR在远端互动应用的普及度,将促使更多厂商和产品跨入该领域,预估增强现实、虚拟现实装置的合计出货量将会在2022年达到1,202万台。在追求更为真实的第二个虚拟世界之下,除了增强现实/虚拟现实头戴装置本身硬件规格的发展外,亦会延伸至手部肢体的追踪感测、控制器或穿戴装置上的触觉反馈、甚至是耳机上的声学功能。而除了商业应用外,独立虚拟现实装置搭配更多相机模块在内的传感器设计,将会成为消费市场更常见的选择,若再搭配更为成熟的5G网络环境,虚拟社群及多人互动等应用会是2022年厂商投入的关键。

物联网硬件包括四大模块构成:M2M;两化融合;传感网和RFID,
所需硬件可以从这四个环节分析,比较常见的如传感器、RFID、嵌入式设备以及通信设备等。
M2M是将数据从一台终端传送到另一台终端,也就是就是机器与机器(Machine to Machine)的对话
两化融合是信息化和工业化的高层次的深度结合, 是指以信息化带动工业化、以工业化促进信息化,走新型工业化道路;两化融合的核心就是信息化支撑,追求可持续发展模式
传感网的定义为随机分布的集成有传感器、数据处理单元和通信单元的微小节点,通过自组织的方式构成的无线网络
射频识别,RFID(Radio Frequency Identification)技术,又称无线射频识别,是一种通信技术,可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据,而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触


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