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计算机信息网中安全体系研究

浏览147次时间：2016年8月25日 16:34

邱亮

（南京师范大学泰州学院，江苏泰州，225300）

摘要：物联网的出现被人们公认为是全球信息产业的又一次革命，自1999 年到今天它以人们难以想象的速度快速渗透进人们生活的各个角落。本文针对农业物联网技术的应用现状、应用难点以及关键环节展开了较为细致的分析，并以此为基础，探讨了农业物联网技术未来发展重点和难点，并就发展的难点提出了应对措施。

关键词：物联网；农业；技术；创新；研究

Discussion on application and innovation development strategy of Agricultural Internet of things technology

Qiu Liang

（Nanjing Normal University Taizhou College，Taizhou Jiangsu，225300）

Abstract ：The emergence of the Internet of things has been recognized as another revolution is the world's information industry,from 1999 to today at the speed of it is hard to imagine it rapidly penetrate into every corner of our life.This article in view of the present situation of the application of agricultural technology of Internet of things,the application difficulties and key links for more detailed analysis, and on this basis,discussed the important and difficult agriculture iot technology development in the future,and the difficulties in the development of countermeasures are put forward.

Keywords ：the Internet of things;Agriculture;Technology;Innovation; research

1 农业物联网技术运用核心技术和难点

随着大农业战略的逐步推进，物联网技术在农业中的应用也越来越广泛，但是鉴于物联网技术的成熟度和农业的复杂性，农业物联网技术的应用也存在很多难点和问题。

1.1 信息传感器

传感器是物联网的基础部件，作用等同于人体信号传输的神经元。当前，在全球农业物联网技术中使用比较广泛的传感器可以分为三类：生物型、物性型以及微机电型传感器。生物型传感器可以将生物自身当做一种敏感部件，依照生物自身对外界变化产生的反应实现感受、观察、反应和转换的功能，其主要可以分为微生物传感器、组织传感器、酶传感器等。物性型传感器一般是选择自身敏感的材料经由人工合成或加工制成的，主要用来探测外部的温湿度等。微机电型传感器作为新生代传感器的代表，比传统的传感器拥有小体积、低功耗、低成本、高可靠性等很多优点。

1.2 射频识别技术

射频识别技术的发现改写了识别系统必须通过目标受体之间建立光学或机械接触的历史，它可以直接通过无线电通讯讯号识别既定目标与之建立联系，读写数据。由于这个巨大优势的存在，射频识别技术出现之初就被应用在了农业方面，到目前为止，国外对射频识别技术的应用已经步入成熟阶段，尤其是在农产品品质的监督检测方面应用特别广泛。在我国，射频识别技术也逐步被应用于水产养殖、产品流通以及产品安全检测等领域，大大提升了我国对初级农产品品质的管控能力、检测能力以及追踪能力，极大地促进了物联网技术在中国农业的发展应用。但是由于射频识别技术成本较高，而且我国还未形成统一的标准，所以射频识别技术在应用上存在较为突出的安全问题，相关数据很可能会被窃取盗用，对客户造成巨大损失。

1.3 信息的传输

现在，信息传输技术主要有无线、有线传感网络技术与移动通信技术。在农业物联网技术中应用最广泛的是无线传感网络技术，它可以通过部署的无线传感节点进行数据传输。国外的无线传感网络技术已经进入实际应用阶段。

1.4 信息的处理

传感器采集数据并传输存储后，需要进行数据处理，挖掘不同信息的内在联系，进而发现新信息，最终为用户的进一步工作提供相关数据支持。

为保证农产品的安全，传感器需要实时的记录其从田间到地头的各种信息，这个过程会生成大量的无序数据，而传统的存储计算法存储这些数据不但要占用很大的硬盘空间，造成极大的浪费，而且调取、处理很不方便。云计算的出现很好的解决了这一问题，用户只要拥有一个网络连接接口就能够随时随地调取数据，获取服务。但是，同样，由于国内云计算技术还未形成统一的标准，不同云处理器之间难以进行互操作，用户选用一个云计算后很难再换用；而且云计算的处理系统位于公共云中，其内部涉及79

网络与信息工程

2016.10

到了很多敏感信息，很容易造成用户信息泄露。

2 农业物联网技术运用的关键环节

物联网技术在农业领域中的运用关键在于育种、精准作业、畜禽养殖及疫病防控、产品安全控制、资源调控等关键环节的运用。

2.1 物联网技术在育种环节的运用

目前，物联网技术在国内外育种的植物性状采集、检测等方面的运用发展非常迅速，在作物个体基本性状参数测量等很多方面发挥着越来越重要的作用。同时，育种软件的开发利用也加速推进了作物育种规模化、流程化、集约化的管理。

2.2 物联网技术在农场精准作业环节的运用

随着经济的发展和人力成本的提高，粗放型、劳动密集型的传统农业已经不能满足农民的需求。农业物联网技术能够对农场生产过程中的作物栽培、病虫害防治、水肥施用等环节进行自动化、精细化控制，能够有效地提高农场管理水平，提升资源的利用率和产出率。目前，物联网技术在我国平原部分大型农场的运用已经取得了良好的效果，尤其是新疆兵团采用的智能灌溉系统，能够集湿度监测、自动灌溉于一体，实现了农场远程管理的目标。目前，随着物联网技术的发展，我国已经研发出了一批经过实践检验极具推广价值的应用系统，但是由于我国物联网技术起步较晚，现有系统的精准化和智能化程度还无法满足农户的需求，仍然需要加大对农业物联网技术的研发投入和研发力度。

2.3 物联网技术在畜禽养殖及疫病防控环节的运用

物联网系统中传感器可以采集动物的生长信息、营养信息、饲喂信息等数据并通过中心进行处理，控制中心根据反馈的信息数据对动物个体进行自动化饲料喂养；还可以通过对动物体温、行为特征等数据的实时分析，对动物个体进行精细化管理，有助于提前发现动物疫情并及时进行预警和处理。

2.4 物联网技术在产品安全控制环节的运用

为了进一步保证产品质量，防止农产品安全事件再一次发生，各级政府鼓励和要求生产企业建立产品追溯体系，实现产品的正逆可追溯。农业物联网技术的发展极大地促进了企业可追溯系统的建设能力。利用传感器技术、射频识别技术、信息传输技术、信息处理技术可以非常容易的记录和存储动植物生长全过程的各项数据。

2.5 物联网技术在资源调控环节的运用

农业物联网技术可以通过部署的传感器对农场生态环境以及作物生长状况进行实时监测。目前，美日韩发等达国家都已经建成了宏观生态监测系统和大田自动连续监测系统并进行了广泛应用。我国自主研制的地面与太空相结合的墒情监测系统也已经在黑龙江、新疆等地区开始进行应用，该系统可以对环境中各类有害气体以及温度、颗粒物等含量等参数进行监测。

3 农业物联网技术未来发展重点

3.1 信息感知和信息识别技术

3.1.1 农作物生长环境信息感知和识别技术

现在，在我国农作物环境信息感知和识别技术多数处于理论或者在实验室研发阶段，要加快对集环境感知、作物监测、传输便捷等多种功能于一体的传感设备的研发。

3.1.2 水产行业环境信息感知和识别技术

增强人工智能、遥感技术的研发能力，不断创新传感器感知技术，将多种传统工艺和新兴技术有效结合，提升水产行业向自动化、科学化方向发展速度。

3.1.3 畜牧养殖信息感知和识别技术

增强高准确度射频识别技术与DNA 鉴别技术的研发能力，消除距离、应用环境等因素影响，促进畜禽识别统一标准的建立和完善，构建畜禽养殖自动化、智能化的生产体系。

3.1.4 资源环境信息感知和分析技术

加强对生物个体生长环境各项因子的监测、追踪、预警能力，通过数据智能分析，建立和完善资源环境信息感知和分析系统，增强自动获取、分析、处理农业资源环境信息的能力。

3.2 农业物联网信息传输和自组网络技术

农业物联网自组网络技术的研究旨在延长传感器使用寿命，减少信息传递能耗，降低对空间的占用，有效避免能量的浪费，提升整个系统的使用年限。