盘点2021物联网十大热词

斌哥与你一道，盘点2021物联网十大热词，共创2022新未来

物联网的2021年，极不容易的一年。年初，做IoT平台toB业务的涂鸦巨亏上市；年末，做IoT共享出行toC业务的滴滴美国退市。大半年，ofo押金没退多少，还花样作死；一整年，围绕芯片，停产、断供、涨价、囤货、断货，多少做IoT集成的亟待续命。

物联网的2021年，极不平凡的一年。疫情常态化的背后，是5G远程医疗/云监工、非接触式防控/时空伴随者报备、无人驾驶/配送/零售等物联网技术与场景支撑。中美贸易战的核心，是5G/6G等国际标准话语权、数字经济运作规则制定权、数字产业全球占地圈地、新型类OS平台与杀手级应用生态扶植等云大物智链孪下的新 科技 +新应用+新模式之争。

斌哥这就带大家梳理一下，十大热词下的物联网2021年。
一、非接触式防疫

年初到年末，疫情常态化，大伙儿时刻备战、时刻战役。在防疫过程，甚于物联网的非接触式技术，功劳不小。

非接触式通道，把 健康 码、红外测温、身份核验、自助消杀等集成，3－5秒结束全流程。

非接触式物流，可通过无人货车、AGV+机械臂自助卸货，通过机械臂自助消杀，实现货物无人运货、配货的全流程。

这些非接触式场景，均需要物联网的端（温湿度/机械臂/AGV/货车定位等采集）、管（4G/5G/Wifi等）、云（各类应用）能力。
二、5G远程医疗/云监工

从去年起，移动成功落地“5G远程医疗”在武汉火神山医院及多家医院，采集现场视频、环境与患者状态数据，助力一线医务人员将本地医疗数据共享远程专家，实现专家远程诊断。

医生远程问诊，而线上的伙伴们远程观看火神山、雷神山医院直播，为此云监工一词也成了去年年底的网络热词。
三、自动驾驶+网联车

2021的自动驾驶又在坎坷中，前进了一步。

特斯拉的纠纷不断，数据采集风险曝光。蔚小理们、传统车企与BATH等造车大厂缺芯得厉害，交付压力颇大，但他们都在努力创新中。阿里丰富了小蛮驴的无人配送场景，小鹏出了无人马玩具、无人飞行器，华为在不断积极调整车联网战略。
四、Cat1/NB-IoT+5G标准

7月9日，国际电信联盟ITU会议将我国的NB-IoT写入5G技术标准，为此NB-IoT正式纳入5G标准，这是我国在国际领先的标准制定组织的又一话语权的体现。

同样是ITU标准，Cat1作为4G通信LTE网络用户终端的标准，充分发挥其低成本、低功耗、较低时延、较广范围、较高速率优势，已在近两年得到爆发性的增长。
五、无源物联网

无源就是无电源/能量来源的物联网。物联网碎片得很，场景很碎片，所需要采集的传感器种类、功耗需求、区域位置均很多样、分散，为此，可自己获取能源的传感器、物联网装置就非常重要。当然，太阳能、动力转换都可以作为无源的来源。今年快速进步的新型无源，则是通过电磁/辐射转换来实现。比现有的RFID功耗更低，应用场景更广，当然市场价值更大。
六、卫星物联网

目前，物联网仅在陆地覆盖20%，海洋5%，天/太空基本为0，卫星物联网就是通过卫星，把卫星变成基站，要与未来的6G、量子通信等，补足剩余的网络覆盖，与传输速度与带宽的持续提升。
七、双碳+碳追踪

实现国家的双碳战略，碳追踪是关键环节。碳追踪是啥，就是监测碳排放，搞明白碳从哪儿排放的，怎么排放的，排放多少。有碳追踪才能有更好的对碳排放、回收、交易管理。而监测碳排放，用的是物联网的各种传感、传输、云与数据分析能力。
八、数字虚拟人+数字孪生+元宇宙

这几个一并来。物联网的动作捕捉、表情采集，将实体人（虚拟人替身）与数字虚拟人联结；物联网的端管云，将数字孪生的设备、产线、车间、工厂、园区、街道、城市等物体、场景实体与数字体联结；而数字虚拟人+数字孪生就是融合人+物的CPS世界，将人与物与元宇宙的雏形联结。

年初数字孪生（数孪）当道；年中元宇宙火爆（斌哥翻了下朋友圈，在8月初受邀写《元宇宙》一书的荐语，随后元宇宙大爆发）；年末数字虚拟人喷发，表面看得热闹，而物联网便是其技术的里子。
九、物联网安全

年中的滴滴退市事件，可谓物联网安全/网络安全的里程碑式事件。滴滴通过物联网技术，数采近10亿用户，多年的、全国绝大多数的位置、语音信息。这些海量的数据如果没有牢牢掌握在国人手中，国家数据谈何安全。 同样的，越是物联网平台类公司，越是要在保障其平台与生态的物联网数据安全上，慎之又慎、如履薄冰。
十、芯片荒

最后讲芯片荒，因为部分芯片现在还荒着呢。车联网的雷达、动态控制、影像芯片，物联网/5G场景通用的USB、网卡、模拟芯片，价格暴涨10倍、50倍，甚至100倍。天灾、人祸，已道不清。

芯片这事，不被掐脖子的话，还得国产当自强，国人当团结。
2022年的物联网，斌哥期望有三：

一、杀手级应用不再搁又搁。物联网杀手级应用一直在说，却一直耽搁。斌哥希望，2022年产业互联网杀手级应用真正涌现，特别是在与垂直产业结合的5G、工业互联网、车联网三个方向。

二、新技术概念不再割又割。年初起，不知多少吃瓜群众，在股市K线上、投资圈内、传销窝里，被区块链、量子技术、数字孪生、数字货币、NFT、虚拟数字人、元宇宙……割韭菜。斌哥希望，来年物联网与VR/AR、区块链进一步融合，进一步夯实数字孪生底座，支撑元宇宙框架搭建，促进电商30（虚拟直播）、数字虚拟人、产业数孪的真正落地。

三、半导体芯片不再鸽又鸽。最后，由衷希望2022年，现在还囤着芯片的，有一定利润，就抓紧出吧，见好就收。切记：吃相=死相。
罗胖在今年的跨年《时间的朋友》为百度5G云代驾（通过5G远程 *** 控无人车，实现代驾）代言，期待5G云代驾能成为新一年的杀手级应用。
来自专栏

疫情是一次大考，既试出了众志成城、上下一心，也试出了基层疫情防控短板。为长远记，我们将汲取经验教训，不断完善基层治理体系，夯实疫情防控基础。

完善基层管理体系，确保关键时期措施高效有力。着力解决疫情防控期间部分干部对健康码、网络防控能力不足，对防疫物质统筹协调处置不当等问题。通过加强基层党建工作，推进以党支部为“主心骨”，明确责任清单和分片负责机制，推进疫情防控工作及时有力，防控物质资金到位及时充分。同时通过加强统筹服务、应急防控等方面专业培训，通过完善薪酬待遇、发展途径，加强人才引进力度，不断优化基层管理队伍。

完善基层公共卫生防控体制，补齐基层疫情防控短板。常言道，宁可十备九空，不可要用没有。各地区要加强县级以上政府、防疫机构重要物资分级储备。同时完善分级诊疗、网上诊疗机制，加强重点医院分院设置，推进医生下社区村居，不断提高基层公共卫生防疫能力。另外国家政府层面还要加强公共卫生防疫法律法规建设和基层防疫机制完善，从法律制度层面夯实基础，提高效率。

完善基层疫情防控智能平台服务机制，为公共卫生防疫提质增效。通过数据机构设立，防疫app、网页开发和云计算、大数据、人工智能等技术升级，着力解决疫情防控数出多门、共享困难、数据应用开发率低等问题。同时结合物联网、物联网技术推进构建基层疫情防控网格化管理体系。

艾默生说过，健康是第一财富。我们党一直把人民生命健康摆在第一位。一季度我们不惜经济停摆也要确保人民生命安全在疫情防控工作上取得举世瞩目成绩。接下来我们吸取经验教训，认真补齐短板，全面推进常态性精准防控，必将在外防输入、内防反d方面做出更好的成绩。

疫情期间门上磁条的作用是防止有人私自外出，违反疫情防控政策，扰乱社会秩序
自新冠疫情蔓延开来，我国进入了全面的抗疫工作，在居家隔离防控工作尤为重要。为了做好隔离工作，NB智能门磁变成为了这场疫情隔离工作的黑科技。门磁是用来探测门、窗、抽屉等是否被非法打开或移动。它由无线发射器和磁块两部分组成。门磁是电子设备24小时监测门的开关状态，门被打开就会报警同时会来电和短信公众号APP多种方式提醒工作人员有警情，而且在设备上也会有精确的时间地点记录。
门磁系统是一种安全报警系统，门磁如果不太留意是不太容易看到的。所谓的门磁其实是门磁开关和由两部分组成：较小的部件为永磁体，内部有一块永久磁铁，用来产生恒定的磁场，较大的是门磁主体，它内部有一个常开型的干簧管，当永磁体和干簧管靠得很近时（小于5毫米），门磁传感器处于工作守候状态，当永磁体离开干簧管一定距离后，处于常开状态。磁铁和干簧管分别安装在门框（窗框）和门扇（窗扇）里，基本上都是嵌入式安装（也有表面式安装的），所以不是行业人士一般不太能够注意到这些。把分户门和外窗打开，看一下分户门门框顶部和外窗的窗框，就可以看到圆形的、一般是白色的元器件，其实这就是所谓的门磁。随着科技的不断进步5G时代的来临，门磁已经升级为NB物联网门磁系统，可以实现远程控制远程报警等功能，在门被打开以后会通过来电语音短信公众号小程序APP等提醒，也可以通过独立的PC平台批量管理门磁设备。

现今，创新技术的融入让城市生活更加便利和安全，越来越多的城区开始引入智慧城市概念，在智慧城市的建设过程中，消防工作的智能分析和处理是其中重要的一环，受到了更多的青睐，也面临着很大的需求挑战。

基于物联网大数据技术的智慧消防物联网解决方案

在刚刚结束的消防物联网大会上，看到众多企业纷纷布局智慧消防建设，金特莱公司的智慧安防解决方案—金智云，这套方案采用云到端的基本架构，借助视频监控、烟感终端、用电监控等主要设备，融入智慧城市整体架构，标准化接口，开放协议接口，满足城市消防安全监控需求的同时，实现智慧城市交通、水源、用电、消防设备设施、地理位置等信息的共享互通与智能化分析应用。

智慧消防物联网按照“统一规划、统一标准、统一平台、统一管理”的设计思路，通过对城市内的烟感、视频、水源以及各类型感知设备，实现城市数据、事件的全面感知，并充分运用大数据、人工智能、物联网等新技术，建设以大数据智能应用为核心的“智能消防平台”融合智慧城市大数据系统,形成了公安、综治、街道、物业多方联合的立体化消防防控体系。

这套方案能够应用在多个场景下，并有效提升城市的管理效率与水平。在消防安全领域，能够分析海量数据并提取有效线索，帮助监管部门快速筛选出隐患区域或隐患原因。在交通领域，通过对人和车的密度分布以及变化趋势的分析，可以帮助城市管理者进行动态监测，提升城市的运行效率，结合智慧消防子系统为应急救援提供路况信息，以便做出应对方案，有效提升园区的管理水平。

智慧消防平台

智慧消防平台由三大部分组成：

》前端感知子系统

前端感知子系统主要由智能视频监控子系统、智慧烟感子系统、消防水源监控子系统、地理位置信息系统、消防设备设施管理系统、消防监管系统、业主用户系统、消防感知子系统等组成，实现对前端数据、事件的全面感知。

》联网传输子系统

联网传输子系统主要包括消防安全接入网关、视频联网平台、云存储等，实现视频、、结构化数据等的可靠接入，转发至后端应用平台。

》消防物联网云平台

通过对海量城市消防感知数据和交通、位置信息等业务数据的云存储、d性计算以及数据治理，形成各种主题库、专题库和技战法模型，为公安、综治、居民、街道、物业等多方用户提供个性化应用。

智慧消防建设有效提升了特殊场所、重点单位、小微场所等消防安全管理能力，不断提高公安、综治等政府机关的预测预警和研判能力、精准执法能力和动态管理能力，提升社会消防防控智能化水平，提升居民居住幸福指数。

新冠肺炎疫情的发生，给 社会 经济造成巨大冲击，同时也促使各产业加快转型。物联网、大数据等新一代信息技术被广泛应用于疫情防控和复工复产中，在线教育、远程医疗等“数字化手段”已影响到人们工作生活的方方面面。

“十四五”规划再次强调了数字化和 健康 中国建设的重要性。与此同时，随着《生物安全法》的出台，生物安全被正式纳入国家安全体系。国民 健康 、生物安全的重要性愈发凸显，催生了一大批致力于以 科技 创新解决民生困局的生物安全企业。作为全球领先的物联网生物安全解决方案提供商，海尔生物以物联网 科技 赋能 健康 生态圈构建，引领数字化转型驶入生物安全赛道。

加码新基建：

打造 健康 生态圈

日前，海尔生物正式发布全球首个物联网生物安全云生态。基于用户对生命 健康 的需求，运用物联网、大数据等技术，以网器为基础链接场景，通过生态共创的方式，海尔生物不断创新迭代物联网生物安全场景解决方案， 探索 构建生物安全大数据中心，不断加码国家生物安全新基建。

创新是引领发展的第一动力。从低温存储龙头到物联网生物安全解决方案服务商，海尔生物已走出了一条中国 科技 企业创新的引领之路。截至目前，海尔生物共计拥有288项专利，34项美国能源之星认证，牵头或参与起草9项国家、行业标准，1项世界卫生组织国际标准。上月底，在北京航空航天大学王浚院士等十余位行业专家鉴定下，海尔生物智慧疫苗网、智慧血液网等四项科研成果获得国际领先认证。

在不断攻克技术难题的同时，海尔生物立足物联网 科技 生态战略，拥抱新发展格局，通过生态共创的模式吸引全球优质资源不断耦合。进博会期间，海尔生物一天之内联合珀金埃尔默、赛诺菲巴斯德两家生物安全领域顶级资源，分别就诊断和生命科学领域、疫苗智慧管理与服务达成战略合作，实现了生态边界的进一步拓展。

编织民生网：

创新数字化应用

目前，基于生物安全技术与物联网技术的深度融合，海尔生物的场景服务已触达生物样本安全、血液安全、疫苗安全、药品及试剂安全以及实验室安全等生物安全的各个领域，通过输出可持续迭代的全场景物联网解决方案，编织成一张以数字化为基石的生物安全大网。

海尔生物智慧血液网就是物联网技术与生物安全 科技 结合的一个缩影。通过搭载RFID无线射频、智慧芯片等技术，智慧血液网让每一袋血液都有了自己的“身份z”，让从采血端到用血端的全流程血液信息可实时追溯，解决了用血时间长、用血安全无法保障、血液无法调配等问题。日前，海尔生物通过整合重庆三大伟业在全系列采浆产品上的优势资源，将场景服务从以前的医院、血站延伸到了采浆站，成为包括血站、医院、采浆站等在内的血液安全全场景综合解决方案提供商。目前，血液网已在北京、上海、天津、青岛、长沙等多个城市落地应用，保障血液的存储安全和科学规范使用。

在疫苗接种领域，海尔生物创新“海乐苗”智慧疫苗网，人、机、苗互联互通，确保“人不错、苗不错”，实现了精准取苗零差错、问题疫苗秒冻结、追溯接种全过程，破解了疫苗接种“最后一公里”难题。聚焦偏远地区接种困难的现状，海尔生物迭代推出全球首个移动接种平台。目前，“海乐苗”智慧疫苗网已累计覆盖全国近2000家接种网点，并与深圳、青岛联合共创城市智慧疫苗网，为全市百姓和儿童筑起安全接种屏障。

物联网时代，用户体验为先。海尔生物在 探索 物联网转型的道路上始终以用户需求为驱动，通过生态共创，进行 科技 创新和场景迭代。生态无界，进化不止。未来，海尔生物将不断释放生物安全生态活力，让生命 健康 数据流动，创造用户最佳体验。

本专题我共整理了10篇文章，来自中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所、南京农业大学、英国林肯大学、华南农业大学、江南大学、国家农业智能装备工程技术研究中心、浙江大学、中国科学院、吉林农业大学、西北农林 科技 大学、国家信息农业工程技术中心等单位。

文章包含农产品质量安全纳米传感器、太阳能杀虫灯、分簇路由算法、农田物联网混合多跳路由算法、水产养殖溶解氧传感器研制、土壤养分近场遥测方法、农机远程智能管理平台、水肥浓度智能感知与精准配比、果园多机器人通信等内容，供大家阅读、参考。

专题--农业传感器与物联网

Topic--Agricultural Sensor and Internet of Things

[1]王培龙, 唐智勇 农产品质量安全纳米传感应用研究分析与展望[J] 智慧农业(中英文), 2020, 2(2): 1-10

WANG Peilong , TANG Zhiyong Application analysis and prospect of nanosensor in the quality and safety of agricultural products[J] Smart Agriculture, 2020, 2(2): 1-10

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[2]杨星, 舒磊, 黄凯, 李凯亮, 霍志强, 王彦飞, 王心怡, 卢巧玲, 张亚成 太阳能杀虫灯物联网故障诊断特征分析及潜在挑战[J] 智慧农业(中英文), 2020, 2(2): 11-27

YANG Xing, SHU Lei, HUANG Kai, LI Kailiang, HUO Zhiqiang, WANG Yanfei, WANG Xinyi, LU Qiaoling, ZHANG Yacheng Characteristics analysis and challenges for fault diagnosis in solar insecticidal lamps Internet of Things[J] Smart Agriculture, 2020, 2(2): 11-27

摘要： 太阳能杀虫灯物联网（SIL-IoTs）是一种基于农业场景与物联网技术的新型物理农业虫害防治工具，通过无线传输太阳能杀虫灯组件状态数据，用户可后台实时查看太阳能杀虫灯运行状态，具有杀虫计数、虫害区域定位、辅助农情监测等功能。但随着SIL-IoTs快速发展与广泛应用，故障诊断难和维护难等矛盾日益突出。基于此，本研究首先阐述了SIL-IoTs的结构和研究现状，分析了故障诊断的重要性，指出了故障诊断是保障其可靠性的主要手段。接着介绍了目前太阳能杀虫灯节点自身存在的故障及其在无线传感网络（WSNs）中的体现，并进一步对WSNs中的故障进行分类，包括基于行为、基于时间、基于组件以及基于影响区域的故障四类。随后讨论了统计方法、概率方法、层次路由方法、机器学习方法、拓扑控制方法和移动基站方法等目前主要使用的WSNs故障诊断方法。此外，还探讨了SIL-IoTs故障诊断策略，将故障诊断从行为上分为主动型诊断与被动型诊断策略，从监测类型上分为连续诊断、定期诊断、直接诊断与间接诊断策略，从设备上分为集中式、分布式与混合式策略。在以上故障诊断方法与策略的基础上，介绍了后台数据异常、部分节点通信异常、整个网络通信异常和未诊断出异常但实际存在异常四种故障现象下适用的WSNs故障诊断调试工具，如Sympathy、Clairvoyant、SNIF和Dustminer。最后，强调了SIL-IoTs的特性对故障诊断带来的潜在挑战，包括部署环境复杂、节点任务冲突、连续性区域节点无法传输数据和多种故障诊断失效等情形，并针对这些潜在挑战指出了合理的研究方向。由于SIL-IoTs为农业物联网中典型应用，因此本研究可扩展至其它农业物联网中，并为这些农业物联网的故障诊断提供参考。

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[3]汪进鸿, 韩宇星 用于作物表型信息边缘计算采集的认知无线传感器网络分簇路由算法[J] 智慧农业(中英文), 2020, 2(2): 28-47

WANG Jinhong, HAN Yuxing Cognitive radio sensor networks clustering routing algorithm for crop phenotypic information edge computing collection[J] Smart Agriculture, 2020, 2(2): 28-47

摘要： 随着无线终端数量的快速增长和多媒体图像等高带宽传输业务需求的增加，农业物联网相关领域可预见地会出现无线频谱资源紧缺问题。针对基于传统物联网的作物表型信息采集系统中存在由于节点密集部署导致数据传输过程容易出现频谱竞争、数据拥堵的现象以及固定电池的网络由于能耗不均衡引起监测周期缩减等诸多问题，本研究建立了一个认知无线传感器网络（CRSN）作物表型信息采集模型，并针对模型提出一种引入边缘计算机制的动态频谱和能耗均衡（DSEB）的事件驱动分簇路由算法。算法包括：（1）动态频谱感知分簇，采用层次聚类算法结合频谱感知获取的可用信道、节点间的距离、剩余能量和邻居节点度为相似度对被监控区域内的节点进行聚类分簇并选取簇头，构建分簇拓扑的过程对各分簇大小的均衡性引入奖励和惩罚因子，提升网络各分簇平均频谱利用率；（2）融入边缘计算的事件触发数据路由，根据构建的分簇拓扑结构，将待检测各区域变化异常表型信息触发事件以簇内汇聚和簇间中继交替迭代方式转发至汇聚节点，簇内汇聚包括直传和簇内中继，簇间中继包括主网关节点和次网关节点-主网关节点两种情况；（3）基于频谱变化和通信服务质量（QoS）的自适应重新分簇：基于主用户行为变化引起的可用信道改变，或分簇效果不佳对通信服务质量产生的干扰，触发CRSN进行自适应重新分簇。此外，本研究还提出了一种新的能耗均衡策略去能量消耗中心化（假设sink为中心），即在网关或簇头节点选取计算式中引入与节点到sink的距离成正比的权重系数。算法仿真结果表明，与采用K-medoid分簇和能量感知的事件驱动分簇(ERP)路由方案相比，在CRSN节点数为定值的前提下，基于DSEB的分簇路由算法在网络生存期与能效等方面均具有一定的改进；在主用户节点数为定值时，所提算法比其它两种算法具有更高频谱利用率。

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[4]顾浩, 王志强, 吴昊, 蒋永年, 郭亚 基于荧光法的溶解氧传感器研制及试验[J] 智慧农业(中英文), 2020, 2(2): 48-58

GU Hao, WANG Zhiqiang, WU Hao, JIANG Yongnian, GUO Ya A fluorescence based dissolved oxygen sensor[J] Smart Agriculture, 2020, 2(2): 48-58

摘要：溶解氧含量的测量对水产养殖具有极其重要的意义，但目前中国市面上的溶解氧传感器存在价格昂贵、不能持续在线测量及更新部件维护困难等问题，难以在水产养殖物联网中大规模推广和发挥作用。本研究基于荧光淬灭原理，利用水中溶解氧浓度与荧光信号相位差的关系进行低成本、易维护溶解氧传感器的研发。首先利用自制备溶氧敏感膜，经激发光照射后产生红色荧光，该荧光寿命可由溶解氧浓度调节；然后利用光信号敏感器件设计光电转化电路实现光信号感知；再以STM32F103微处理器作为主控芯片，编写下位机程序实现激发光脉冲产生，利用相敏检波原理以及快速傅里叶变换（FFT）计算激发光与参照光的相位差，进而转化为溶解氧浓度，实现溶解氧的测量。荧光探测部分与系统主控部分采用分离式设计思想，利用屏蔽排线直接插拔连接，便于传感器探测头的拆卸、更换、维护以及实现远距离在线测量。经测试，本溶解氧传感器的测量范围是0~20 mg/L，响应延迟小于2 s，溶氧敏感膜使用寿命约1年，可以实时不间断地对溶解氧浓度进行测量。同时，本传感器具有测量方便、制作成本低、体积小等特点，为中国水产养殖低成本溶解氧传感器的研发与市场化奠定了良好的基础。

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[5]矫雷子, 董大明, 赵贤德, 田宏武 基于调制近红外反射光谱的土壤养分近场遥测方法研究[J] 智慧农业(中英文), 2020, 2(2): 59-66

JIAO Leizi, DONG Daming, ZHAO Xiande, TIAN Hongwu Near-field telemetry detection of soil nutrient based on modulated near-infrared reflectance spectrum[J] Smart Agriculture, 2020, 2(2): 59-66

摘要： 土壤养分作为农业生产的重要指标，含量过少会降低农作物产量，过多则会造成环境污染。因此，快速、准确检测土壤养分对于精准施肥和提高作物产量具有重要意义。基于取样和化学分析的传统方法能够全面准确地检测土壤养分，但检测过程中土壤的取样及预处理过程繁琐、 *** 作复杂、费时费力，不能实现土壤养分的原位快速检测。本研究基于调制近红外光谱，提出了一种土壤养分主动式近场遥测方法，可有效避免土壤反射自然光的干扰。该方法使用波长范围1260~1610 nm的8通道窄带激光二极管作为近红外光源，通过测量8通道激光光束的土壤反射率，建立土壤养分中氮（N）关于土壤反射率的计量模型，实现了N的快速检测。在74组已知N含量的土壤样品中，选取54组作为训练集，20组作为预测集。基于一般线性模型，对训练集中土壤N含量与土壤反射率的定量化参数进行训练，筛选显著波段后的计量模型R2达到097。基于建立的计量模型，预测集中土壤N含量预测值与参考值的决定系数R2达到09，结果表明该方法具有土壤养分现场快速检测的能力。

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[6]朱登胜, 方慧, 胡韶明, 王文权, 周延锁, 王红艳, 刘飞, 何勇 农机远程智能管理平台研发及其应用[J] 智慧农业(中英文), 2020, 2(2): 67-81

ZHU Dengsheng, FANG Hui, HU Shaoming, WANG Wenquan, ZHOU Yansuo, WANG Hongyan, LIU Fei, HE Yong Development and application of an intelligent remote management platform for agricultural machinery[J] Smart Agriculture, 2020, 2(2): 67-81

摘要： 本研究针对农机管理实时数据少、农机实时作业监管困难、服务信息不对称等问题，首先提出专业化远程管理平台设计时应具有五大原则：专业化、标准化、云平台、模块化以及开放性。基于这些原则，本研究设计了基于大田作业智能传感技术、物联网技术、定位技术、遥感技术和地理信息系统的可定制化的通用农机远程智能管理平台。平台分别为各级政府管理部门、农机合作社、农机手、农户设计并实现了基于WebGIS 的农机信息库及农机位置服务、农机作业实时监测与管理、农田基础信息管理、田间作物基本信息管理、农机调度管理、农机补贴管理、农机作业订单管理等多个实用模块。研究着重分析了在当前的技术背景下，平台部分关键技术的实现方法，包括采用低精度GNSS定位系统前提下的作业面积的计算方法、GNSS定位数据处理过程中的数据问题分析、农机调度算法、作业传感器信息的集成等，并提出了以地块为核心的管理平台建设思路；同时提出农机作业管理平台将逐步从简单作业管理转向大田农机综合管理。本平台对同类型管理平台的研发具有一定的参考与借鉴作用。

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[7]金洲, 张俊卿, 郭红燕, 胡宜敏, 陈翔宇, 黄河, 王红艳 水肥浓度智能感知与精准配比系统研制与试验[J] 智慧农业(中英文), 2020, 2(2): 82-93

JIN Zhou, ZHANG Junqing, GUO Hongyan, HU Yimin, CHEN Xiangyu, HUANG He, WANG Hongyan Development and testing of intelligent sensing and precision proportioning system of water and fertilizer concentration[J] Smart Agriculture, 2020, 2(2): 82-93

摘要： 为解决农场当地当时的复合肥料精准化配料问题，本研究将水肥一体化智能灌溉施肥系统作为研究对象，构建了水肥浓度智能感知与精准配比系统。首先提出现场在线水肥溶液智能感知模型的快速建立方法，利用数据分析算法从传感器实时监测的一系列浓度梯度的肥料溶液中挖掘出模型。其次基于上述模型设计水肥浓度智能感知与精准配比系统的框架结构，阐述系统工作原理；并通过三种水体模拟在线配肥验证了该系统原位指导水肥浓度配比的有效性，同时评价了水体电导率对水肥配比浓度的干扰。试验结果表明，正则化条件下二阶的多项式拟合曲线是表达溶液电导率与水肥浓度的变化关系最优的模型，相关系数R2均大于0999，由此模型可得出用户关心的复合肥各指标浓度。三种水体模拟在线配肥结果表明，水体会干扰电导率导致无法准确反演水肥配比的浓度，相对偏差值超过了01。因此，本研究提出的在线水肥智能感知与精准配比系统实现了消除当地水体电导率对水肥配比准确性的干扰，通过模型计算实现复合肥精准化配比，并得出各指标浓度。该系统结构简单，配比精准，易与现有水肥一体机或者人工配肥系统结合使用，可广泛应用于设施农业栽培、果园栽培和大田经济作物栽培等环境下的精准智能施肥。

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[8]孙浩然, 孙琳, 毕春光, 于合龙 基于粒子群与模拟退火协同优化的农田物联网混合多跳路由算法[J] 智慧农业(中英文), 2020, 2(3): 98-107

SUN Haoran, SUN Lin, BI Chunguang, YU Helong Hybrid multi-hop routing algorithm for farmland IoT based on particle swarm and simulated annealing collaborative optimization method[J] Smart Agriculture, 2020, 2(3): 98-107

摘要： 农业无线传感器网络对农田土壤、环境和作物生长的多源异构信息的获取起关键作用。针对传感器在农田中非均匀分布且受到能量制约等问题，本研究提出了一种基于粒子群和模拟退火协同优化的农田物联网混合多跳路由算法（PSMR）。首先，通过节点剩余能量和节点度加权选择簇首，采用成簇结构实现异构网络高效动态组网。然后通过簇首间多跳数据结构解决簇首远距离传输能耗过高问题，利用粒子群与模拟退火协同优化方法提高算法收敛速度，实现sink节点加速采集簇首中的聚合数据。对算法的仿真试验结果表明，PSMR算法与基于能量有效负载均衡的多路径路由策略方法（EMR）相比，无线传感器网络生命周期提升了57%；与贪婪外围无状态路由算法（GPSR-A）相比，在相同的网络生命周期内，第1个死亡传感器节点推迟了两轮，剩余能量标准差减少了004 J，具有良好的网络能耗均衡性。本研究提出的PSMR算法通过簇首间多跳降低远端簇首额外能耗，提高了不同距离簇首的能耗均衡性能，为实现大规模农田复杂环境的长时间、高效、稳定地数据采集监测提供了技术基础，可提高农业物联网的资源利用效率。

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[9]毛文菊, 刘恒, 王东飞, 杨福增, 刘志杰 面向果园多机器人通信的AODV路由协议改进设计与测试[J] 智慧农业(中英文), 2021, 3(1): 96-108

MAO Wenju, LIU Heng, WANG Dongfei, YANG Fuzeng, LIU Zhijie Improved AODV routing protocol for multi-robot communication in orchard[J] Smart Agriculture, 2021, 3(1): 96-108

摘要： 针对多机器人在果园中作业时的通信需求，本研究基于Wi-Fi信号在桃园内接收强度预测模型，提出了一种引入优先节点和路径信号强度阈值的改进无线自组网按需平面距离向量路由协议（AODV-SP）。对AODV-SP报文进行设计，并利用NS2仿真软件对比了无线自组网按需平面距离向量路由协议（AODV）和AODV-SP在发起频率、路由开销、平均端到端时延及分组投递率4个方面的性能。仿真试验结果表明，本研究提出的AODV-SP路由协议在发起频率、路由开销、平均端到端时延及分组投递率4个方面的性能均优于AODV协议，其中节点的移动速度为5 m/s时，AODV-SP的路由发起频率和路由开销较AODV分别降低了365%和709%，节点的移动速度为8 m/s时，AODV-SP的分组投递率提高了059%，平均端到端时延降低了1309%。为进一步验证AODV-SP协议的性能，在实验室环境中搭建了基于领航-跟随法的小型多机器人无线通信物理平台并将AODV-SP在此平台应用，并进行了静态丢包率和动态测试。测试结果表明，节点相距25 m时静态丢包率为0，距离100 m时丢包率为2101%；动态行驶时能使机器人维持链状拓扑结构。本研究可为果园多机器人在实际环境中通信系统的搭建提供参考。

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[10]黄凯, 舒磊, 李凯亮, 杨星, 朱艳, 汪小旵, 苏勤 太阳能杀虫灯物联网节点的防盗防破坏设计及展望[J] 智慧农业(中英文), 2021, 3(1): 129-143

HUANG Kai, SHU Lei, LI Kailiang, YANG Xing, ZHU Yan, WANG Xiaochan, SU Qin Design and prospect for anti-theft and anti-destruction of nodes in Solar Insecticidal Lamps Internet of Things[J] Smart Agriculture, 2021, 3(1): 129-143

摘要： 太阳能杀虫灯在有效控制虫害的同时，可减少农药施药量。随着其部署数量的增加，被盗被破坏的报道也越来越多，严重影响了虫害防治效果并造成了较大的经济损失。为有效地解决太阳能杀虫灯物联网节点被盗被破坏问题，本研究以太阳能杀虫灯物联网为应用场景，对太阳能杀虫灯硬件进行改造设计以获取更多的传感信息；提出了太阳能杀虫灯辅助设备——无人机杀虫灯，用以被盗被破坏出现后的部署、追踪和巡检等应急应用。通过上述硬件层面的改造设计和增加辅助设备，可以获取更为全面的信息以判断太阳能杀虫灯物联网节点被盗被破坏情况。但考虑到被盗被破坏发生时间短，仅改造硬件层面还不足以实现快速准确判断。因此，本研究进一步从内部硬件、软件算法和外形结构设计三个层面，探讨了设备防盗防破坏的优化设计、设备防盗防破坏判断规则的建立、设备被盗被破坏的快速准确判断、设备被盗被破坏的应急措施、设备被盗被破坏的预测与防控，以及优化计算以降低网络数据传输负荷六个关键研究问题，并对设备防盗防破坏技术在太阳能杀虫灯物联网场景中的应用进行了展望。

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