2015年国内物联网创新经过近两年的积累,已经初成气候。物联网市场在中国被迅速开拓和发展,并且在智能家居、可穿戴设备、城市和汽车之间的互联,以及某些产业中产巨大的影响甚至是颠覆。而到了2015年,这10家企业或许代表着中国物联网创新的走向。
1小米
小米正试图在硬件行业中复制其在智能手机市场的商业模式,毕竟它在智能手机市场还是非常成功的。凭借物美价廉的智能手环在智能穿戴市场取得初步成功后,小米推出了100家硬件公司战略,企图通过这个战略来使小米能连接到更多的智能小工具的领域,譬如医疗保健(iHealth),智能家居(Ants,Yeelink)等等(前面括号中的是在智能硬件相应区域的产品供应商中的佼佼者)。该公司还宣布与中国家电巨头美达成战略合作伙伴关系。
2 Broadlink
Broadlink是智能家居解决方案的供应商,他们的产品主要面向物联网的无线网络连接。除了现有的智能插座和红外设备的远程控制,Broadlink也在发展丰富自身的产品,而这有助于传统家电制造商研发更智能的产品。 现在Broadlink的Wi-Fi解决方案已经被集成到小米的智能路由器。
3 Gizwits
Gizwits是中国物联网技术平台,它所做的工作是把家用电器和电子产品连接到互联网或智能手机上。 GizWits提供给物联网开发者一些数据分析和相关开发工具,譬如远程接入,通知,和OTA固件升级。该公司已经为智能家居设备推出了自助式软件开发平台Gizwits20和一个可编程微控制器板GoKit。
4 Ayla
Ayla中国网络公司是美国Ayla在中国的分公司,它为中国开关制造商提供云连接解决方案和HVAC等智能设备。今年得到的1450万美元的投资后,该公司进入中国市场采取了一系列动作:推出中国网站,与新浪合作来推广公司,加入了中国导演协会。该公司的CEO和联合创始人,戴夫•弗里德曼,认为中国将在这一领域引领世界潮流。
5 Lifesmart
Lifesmart是杭州的一家本土公司,主要从事智能家居设备的开发,其产品线包括智能控制中心,智能插座,监控摄像机,环境传感器等。
6 Yeelink
Yeelink帮助制造商打造智能产品,他们为制造商提供从硬件设计到移动应用程序的开发,从概念阶段到最初的产品的一条龙服务。
7 Landing
Landing科技是一家总部位于深圳的智能家居公司,致力于开发、生产和销售智能家居设备和可穿戴设备并且提供相关的技术支持。他们的“IVYLINK”和“Goldweb”品牌分别涵盖智能设备和网络设备及其配件。
8 Orvibo
Orvibo专注于物联网和智能家居设备。其产品线包括智能小工具,全数字可视门铃,并为成千上万的物联网终端提供智能服务云平台。该公司的旗舰产品Kepler是一台智能气体检测仪,它承诺保护您的家庭和亲人远离任何潜在的危险气体泄漏。
9 MXchip
MXchip在2005年年初成立于上海,主打方向是短距离无线网络技术及产品。
10Phantom
Phantom是一家智能家居解决方案供应商,专注于智能照明和监控产品。报道称该公司去年的A轮融资中获得了150万美元。
物联网工程需要学的课程:
物联网工程导论、嵌入式系统与单片机、无线传感器网络与RFID技术、物联网技术及应用、云计算与物联网、物联网安全、物联网体系结构及综合实训、信号与系统概论、现代传感器技术、数据结构、计算机组成原理、计算机网络、现代通信技术、 *** 作系统等课程以及多种选修课。
物联网专业是一门交叉学科,涉及计算机、通信技术、电子技术、测控技术等专业基础知识,以及管理学、软件开发等多方面知识。作为一个处于摸索阶段的新兴专业,各校都专门制定了物联网专业人才培养方案。
扩展资料:
典型应用:
智能家居
目前智能家居才刚刚兴起,物联网10时代的核心将会是“技术”,国内绝大部分传统厂商比较缺乏的是软硬结合的开发实力。
因此在这一阶段,氦氪想做的是先用一整套高效快速的解决方案帮助厂商们打好地基。而在智能家居市场的地基初步打好后,物联网20时代的核心会转移到“服务”上,比如:
电商、音乐、社交方面的互联网服务;
数据运营中心,提供数据存储、挖掘、智能算法等服务,协助市场运营、了解用户偏好等;
智慧控制系统,包括AI、语音识别、手势交互等;
安全系统,提供通讯、数据存储安全安全保障;
视频云,提供大数据量的图像、以及图像识别服务;
这时,这类“服务”将会成为氦氪关注的重点。苏立挺告诉我,目前他们已经基本完成了物联网10阶段想做的事情,正在向市场推这套智能硬件解决方案,同时他们也开始进行了物联网20阶段的一些服务开发。
在采访过程中,苏立挺多次表达了这样一个观点:物联网发展的最终核心是云端技术的比拼 。也正因为此,氦氪在自己的云端服务上加重了对可拓展性、兼容性、以及自由度的打磨。
参考资料来源:百度百科-物联网工程专业
本专业培养掌握网络工程的基本理论与方法以及计算机技术和网络技术等方面的知识,能运用所学知识与技能去分析和解决相关的实际问题,可在信息产业以及其他国民经济部门从事各类网络系统和计算机通信系统研究、教学、设计、开发等工作的高级科技人才。计算机网与通信网(包括有线、无线网络)的结合是本专业区别于其他高校网络工程专业的显著特色。本专业培养的人才具有扎实的自然科学基础、较好的人文社会科学基础和外语综合能力;能系统地掌握计算机网和通信网技术领域的基本理论、基本知识;掌握各类网络系统的组网、规划、设计、评价的理论、方法与技术;获得计算机软硬件和网络与通信系统的设计、开发及应用方面良好的工程实践训练,特别是应获得较大型网络工程开发的初步训练;本专业是专门为网络领域人才市场供不应求的迫切需要而设置的专业。
本专业修业年限四年。学生在修完教学计划所规定的全部课程并考试合格后,将被授予工学学士学位。
本专业主要课程有:高等数学、线性代数、概率论与随机过程、数学建模与模拟、组合数学、运筹学、形式语言与自动机、排队论、电路与电子学基础、数字逻辑与数字系统、离散数学、计算机导论与程序设计、算法与数据结构、计算机组成与系统结构、 *** 作系统、数据库系统原理、软件工程、面向对象分析与设计、接口技术与汇编语言、嵌入式系统、信号与系统、计算机网络、通信导论、通信原理、现代交换原理、现代通信网、网络工程、信息与网络安全、接入网技术、宽带无线通信网络、通信软件设计、Internet技术等。
在理论课学习的同时,非常重视学生实践动手能力的培养,建立了国内一流的实验教学环境,主要专业基础课和专业课都开设了实验课。此外,还有课程设计、大型作业、专业实习、毕业设计等实践教学环节,TWS为”True Wireless Stereo”的缩写,是“真正的无线立体声”的意思。
2016年蓝牙技术联盟在伦敦正式发布了最新的蓝牙50技术标准。官方表示,全新蓝牙50标准在性能上将远超蓝牙42LE版本,包括在有效传输距离上将是42LE版本的4倍。
从蓝牙10 到50:
蓝牙50性能全方位提升
传输能力:蓝牙50 在低功耗模式下具备更快更远的传输能力,传输速率是蓝牙42 的两倍,有效传输距离是蓝牙42 的四倍,数据包容量是蓝牙42 的八倍。
室内导航:支持室内定位导航功能,结合WiFi 可以实现精度小于1 米的室内定位
智能家居:针对IoT 物联网进行底层优化,力求以更低的功耗和更高的性能为智能家居服务。
蓝牙的应用场景
蓝牙50的高传输带宽也让TWS真无线蓝牙耳机的双边通话成为了可能,目前市面上主要BT-TWS蓝牙耳机和使用蓝牙50手机型号如下:
国内重点公司介绍:
1 立讯精密
AirPods初始组装供应商为中国台湾的英业达,歌尔2018年导入,当前产能和良率仍在爬坡;立讯17年导入供应链并且受益于产线自动化的优势,预期将充分受益于AirPods的爆发。
立讯精密2019年第一季度实现营业收入9019亿元,同比增长6690%;归属于上市公司股东的净利润616亿元,同比增长8504%;落在之前指引区间(70%~90%)的高位区间!一季度营收以及利润的增长主要得益于airpods的放量,同时立讯指引2019年1-6月归属于上市公司股东的净利润为140~157亿,同比增长70%~90%,大部分受益于airpods等新品的利润率爬坡,立讯凭借自身强大的项目落地能力使得公司业绩能够继续实现快速增长。
公司以连接器起家,不断丰富其产品线。公司19年开始有LCP天线、无线充电、线性马达等多个新品导入,我们判断公司新品良率提升超出预期;在声学方面,公司持续拓展声学组件和振动马达的市场份额,积极完善技术以及提升产品良率,努力缩小与行业龙头的距离。此外,公司还将继续受益AirPods的份额继续提升和上量。公司与大客户合作多年,产品技术以及服务都收到了客户的认可,未来份额也有望继续提升。
公司在通信和 汽车 的长线业务开始取得进展,其中通信业务全面布局有线、无线和光模块业务,已经在海外几家主力设备客户中取得积极进展。5G时代有望成长新的利润增厚。光模块方面,基站侧目前以6G/10G 为主,未来有望逐渐升级到25G/100G。公司5G 基站用滤波器产品已有部分产品小批量出货。在新能源 汽车 领域,公司与国内客户新产品线进展顺利。随着新能源 汽车 持续放量,国内外客户逐渐导入,有望成为新的增长动力。
2 兆易创新
每颗耳机均需要一颗128M NOR Flash用来存储固件及相关代码,每一快屏幕需要一颗8-16M NOR用于demura光学补偿,且由于低功耗要求高目前格局良好,A股龙头厂商正在加速切入、份额超预期。
新款airpods 发布,相关第三方机构第一时间进行细致拆解,我们认为从中能够石锤TWS耳机对高阶128M NOR flash的需求拉动,同时除苹果外基于联发科及高通CSR平台的产品亦采用了类似方案,我们继续强调,TWS耳机将成为消费电子2019-2020年的一抹亮色、同时亦将成为高阶NOR的X因素。
主业“存储+IoT”业务逆势向上,产品结构+新产品放量突破。兆易作为典型高 科技 成长性公司,成长路线由16年NOR到17年NAND到18年DRAM,市场空间将按照十倍打开。公司主业围绕“存储+IoT”逐步完善“存储-处理-传感-传输”布局,2005年来从SRAM→NOR→MCU→NAND,新品持续迭代推出。而这也正是我们一直以来强调优质 科技 公司高 科技 红利转化效率、成长性突出的本质。强执行力下产品结构优化、工艺迭代带来的成本下降是公司核心竞争力所在,四季度公司高阶NOR Flash占比继续提升、SLC NAND进一步放量,有望继续实现稳健成长。
得DRAM者得天下,三大领域需求驱动DRAM继续成长。2017年开启全球半导体第四次硅含量提升周期,物联网、AI、智能驾驶与5G四大核心创新应用将驱动数据量指数式增长,进而驱使全球存储器需求大爆发,第四次硅含量提升周期内,存储器芯片将成为推动半导体集成电路芯片行业上行的主要抓手。第四波硅含量提升周期的四大核心创新驱动是AI、物联网、5G与智能驾驶,从人产生数据到接入设备自动产生数据,数据呈指数级别增长!智能驾驶智能安防对数据样本进行训练推断、物联网对感应数据进行处理等大幅催生内存性能与存储需求。
并购思立微切入AI人机交互,打造“MCU-存储-交互”一体化解决方案。思立微为国内市场领先的智能人机交互解决方案供应商,产品以触控芯片和指纹芯片等新一代智能移动终端传感器SoC芯片为主。本次收购有助于兆易丰富芯片产品线,拓展客户和供应商渠道,在整体上形成完整系统解决方案。上海思立微将一定程度上补足兆易在传感器、信号处理、算法和人机交互方面的研发技术,提升相关技术领域的产品化能力。
3 歌尔股份
声学器件与MEMS为国内领先厂商。声学器件不断升级,加入立体声、防水、智能化等创新,公司具备先进声学器件设计与生产能力,在大客户中份额领先;同时,公司在微电子领域持续加强布局,MEMS麦克风、MEMS动传感器占据市场领先地位,并在半导体芯片研发和封测和SIP方面加强投入,未来有望保持持续成长。
随着无线蓝牙耳机的兴起,歌尔领先布局TWS耳机整机设计组装及核心声学元件,在市场占有绝对领先地位,并为客户提供整体技术解决方案,有望迎来新的业绩增长点。
公司积极布局AR\VR市场。根据中国信息通信院的最新数据显示,全球虚拟现实产业规模接近千亿元人民币,2017-2022年均复合增长率有望超过70%。在整体规模方面,根据Greenlight预测,2018年全球AR\VR市场规模超过700亿元人民币,同比增长126%,预计2020年全球虚拟现实产业规模将超过2000亿元,歌尔全面布局虚拟现实产业链,并积极投入研发和生产,有望带来新的成长动能。
4、瀛通通讯
电声元器件行业领先玩家。瀛通通讯是国内领先的专业从事声学产品、数据线及其他产品的研发、生产和销售的先进制造企业。公司专注于以耳机用微细通讯线材为代表的各类电声产品、数据线及其他产品的研发、生产和销售。根据2018年快报,公司营收为902亿元,同比增长2501%,收入的大幅增长主要受益于声学产品销售量持续增加,2018年归母净利润为6529%,同比下降239%。利润下降主要是受原材料成本的提升和公司新事业部成立而产生的早期成本。随着下游无线耳机需求上升,预期2019年营收及利润会实现大幅增长。
TWS提供耳机用声学产品新动力。随着智能机外观功能的不断进化,配件也不断升级,加上用户对耳机轻便化的需求,无线耳机应运而生。根据GFK数据,2016年无线耳机出货量仅918万台,市场规模不足20亿元。GFK预计2018年无线耳机出货量同比增加41%,市场规模将达54亿美金。到了2020年TWS无线耳机的市场规模将达到110亿美金。预计随着无线耳机音质以及功能性持续改善,未来无线耳机的渗透率有望继续提升,随着无线耳机市场的不断扩大,耳机用声学产品市场也将水涨船高。
积极扩产为需求储备产能。随着终端产品出货量不断上升,未来预期也将持续上涨,公司目前产能难以满足未来市场需求,另一方面,电声元器件行业主要采取以销定产的业务模式,为配合核心客户偶发大额订单的及时交付,公司需保留一定的产能d性,也使得产能扩充成为必要需求,因此公司于2017年进行IPO为产能扩张项目募资。通过募投项目的实施,公司产品覆盖产业链的范围将产品由生产链中上游向下游逐步延伸,有助于提升公司在产业链中的地位和知名度,缩短与核心客户的合作半径。相信公司在坚持研发、精益管理的前提下不断进行产能的扩充能使公司获得更好的规模效益
5、共达电声
2019年一季度扭亏为盈。公司是专业的电声元器件及电声组件制造商和服务商、电声技术解决方案提供商,主营业务为微型电声元器件及电声组件的研发、生产和销售,主要产品包括微型麦克风、车载麦克风、微型扬声器/受话器及其阵列模组,广泛应用于移动通讯设备及其周边产品、笔记本电脑、平板电视、个人数码产品、 汽车 电子等消费类电子产品领域。2018 年实现营业收入805亿元,同比增长227 %;实现归母净利润021亿元。同时公司发布一季度业绩指引,预计实现归属上市公司股东净利润0-300万元,同比增长100%-12069%,实现扭亏为盈。
收购万魔声学,垂直整合产业链。万魔声学是一家主要从事耳机、音箱、智能声学类产品以及关键声学零部件的研发设计、制造和销售的企业,除小米公司外,万魔还成功开发了ODM业务客户华为、亚马逊、爱奇艺、华硕、酷我、咕咚、网易、京东、腾讯等知名客户。共达电声拟通过向万魔声学全体股东发行股份的方式,收购万魔声学100%股权。共达与万魔声学处于产业链的上下游,双方合体后,将真正在业务上实现协同效应。万魔声学预计2019年-2021年净利润分别为15亿元、22亿元和28亿元。
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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物联网的应用领域涉及到方方面面,在工业、农业、环境、交通、物流、安保等基础设施领域的应用,有效的推动了这些方面的智能化发展,使得有限的资源更加合理的使用分配,从而提高了行业效率、效益。
在家居、医疗健康、教育、金融与服务业、旅游业等与生活息息相关的领域的应用,从服务范围、服务方式到服务的质量等方面都有了极大的改进,大大的提高了人们的生活质量;
在涉及国防军事领域方面,虽然还处在研究探索阶段,但物联网应用带来的影响也不可小觑,大到卫星、导d、飞机、潜艇等装备系统,小到单兵作战装备,物联网技术的嵌入有效提升了军事智能化、信息化、精准化,极大提升了军事战斗力,是未来军事变革的关键。
一、智能交通
物联网技术在道路交通方面的应用比较成熟。随着社会车辆越来越普及,交通拥堵甚至瘫痪已成为城市的一大问题。对道路交通状况实时监控并将信息及时传递给驾驶人,让驾驶人及时作出出行调整,有效缓解了交通压力;
高速路口设置道路自动收费系统(简称ETC),免去进出口取卡、还卡的时间,提升车辆的通行效率;公交车上安装定位系统,能及时了解公交车行驶路线及到站时间,乘客可以根据搭乘路线确定出行,免去不必要的时间浪费。
社会车辆增多,除了会带来交通压力外,停车难也日益成为一个突出问题,不少城市推出了智慧路边停车管理系统,该系统基于云计算平台,结合物联网技术与移动支付技术,共享车位资源,提高车位利用率和用户的方便程度。
该系统可以兼容手机模式和射频识别模式,通过手机端APP软件可以实现及时了解车位信息、车位位置,提前做好预定并实现交费等等 *** 作,很大程度上解决了“停车难、难停车”的问题。
二、智能家居
智能家居就是物联网在家庭中的基础应用,随着宽带业务的普及,智能家居产品涉及到方方面面。 家中无人,可利用手机等产品客户端远程 *** 作智能空调,调节室温,甚者还可以学习用户的使用习惯,从而实现全自动的温控 *** 作,使用户在炎炎夏季回家就能享受到冰爽带来的惬意;
通过客户端实现智能灯泡的开关、调控灯泡的亮度和颜色等等; 插座内置Wifi,可实现遥控插座定时通断电流,甚者可以监测设备用电情况,生成用电图表让你对用电情况一目了然,安排资源使用及开支预算;
智能体重秤,监测运动效果。内置可以监测血压、脂肪量的先进传感器,内定程序根据身体状态提出健康建议; 智能牙刷与客户端相连,供刷牙时间、刷牙位置提醒,可根据刷牙的数据生产图表,口腔的健康状况;
智能摄像头、窗户传感器、智能门铃、烟雾探测器、智能报警器等都是家庭不可少的安全监控设备,你及时出门在外,以在任意时间、地方查看家中任何一角的实时状况,任何安全隐患。看似繁琐的种种家居生活因为物联网变得更加轻松、美好。
三、公共安全
近年来全球气候异常情况频发,灾害的突发性和危害性进一步加大,互联网可以实时监测环境的不安全性情况,提前预防、实时预警、及时采取应对措施,降低灾害对人类生命财产的威胁。
美国布法罗大学早在 2013 年就提出研究深海互联网项目,通过特殊处理的感应装置置于深海处,分析水下相关情况,海洋污染的防治、海底资源的探测、甚至对海啸也可以提供更加可靠的预警。该项目在当地湖水中进行试验,获得成功,为进一步扩大使用范围提供了基础。
利用物联网技术可以智能感知大气、土壤、森林、水资源等方面各指标数据,对于改善人类生活环境发挥巨大作用。
趋势和特征
物联网近年来的主要显着趋势是由互联网连接和控制的设备的爆炸性增长。物联网技术的广泛应用意味着从一个设备到另一个设备的具体细节可能大不相同,但大多数人都具有基本特征。
物联网为将物理世界更直接地集成到基于计算机的系统中创造了机会,从而提高了效率、经济效益和减少了人力。
物联网设备的数量在 2017 年同比增长 31% 至 84 亿,预计到 2020 年将有 300 亿台。物联网的全球市场价值预计为到 2020 年达到 71 万亿美元。
环境智能和自主控制并不是物联网最初概念的一部分。环境智能和自主控制也不一定需要互联网结构。然而,(英特尔等公司)的研究发生了转变,将物联网和自主控制的概念结合起来,初步成果朝着这个方向发展,将物体视为自主物联网的驱动力。
在这种情况下,一种有前途的方法是深度强化学习,其中大多数物联网系统提供动态和交互式环境。训练代理(即 IoT 设备)在这样的环境中表现得更聪明,无法通过传统的机器学习算法(例如监督学习)来解决。
通过强化学习方法,学习代理可以感知环境状态(例如,感知家庭温度),执行 *** 作(例如,打开或关闭暖通空调)并通过最大化其长期获得的累积奖励来学习。
可以在三个级别提供物联网智能:物联网设备、边缘/雾节点和云计算。每个级别对智能控制和决策的需求取决于物联网应用的时间敏感性。例如,自动驾驶汽车的摄像头需要进行实时障碍物检测以避免发生事故。
通过将数据从车辆传输到云实例并将预测返回给车辆,这种快速决策是不可能的。相反,所有 *** 作都应在车辆本地执行。集成高级机器学习算法,包括深度学习物联网设备是一个活跃的研究领域,使智能对象更接近现实。
此外,通过分析物联网数据、提取隐藏信息和预测控制决策,可以从物联网部署中获得最大价值。物联网领域使用了各种各样的机器学习技术,从回归、支持向量机和随机森林等传统方法到卷积神经网络、LSTM和变分自动编码器等高级方法。
未来,物联网可能是一个非确定性和开放的网络,其中自动组织或智能的实体(Web 服务、SOA组件)和虚拟对象(化身)将可互 *** 作并能够独立行动(追求自己的目标)目标或共享目标)取决于上下文、情况或环境。
通过上下文信息的收集和推理以及对象检测环境变化(影响传感器的故障)并引入合适的缓解措施的能力的自主行为构成了一个主要的研究趋势,显然需要为物联网技术提供可信度。
市场上的现代物联网产品和解决方案使用各种不同的技术来支持这种上下文感知自动化,但需要更复杂的智能形式,以允许在真实环境中部署传感器单元和智能网络物理系统。
以上内容参考 百度百科-物联网
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