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中图分类号：TP391.44 文献标识码：A
1 引言
随着当今互联网技术、物联网技术的蓬勃发展，农业领域的科技网络应用也越来越多了，我国农业也开始从粗放型农业逐步向智慧型农业迈进。“智慧农业”是信息化和农业现代化融合在农业发展领域中的具体实践和应用，是以物联网技术为支撑和手段的一种现代农业形态；物联网是发展“智慧农业”的核心。探讨物联网技术在智慧农业中的应用，将极大促进农业的转型和发展，对于传统农业大省的湖南来说，更是一个大的发展机遇。
2 物联网与智慧农业的内涵
物联网技术是实现智能化识别、定位、追踪、监控和管理的一种网络技术。它是继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次革命。物联网分为感知层、传输层和应用层三层。感知层的主要功能是识别物体和采取信息，它主要应用了传感器、RFID、GPS以及RS 技术等，完成信息的收集、信息简单处理以及信息向传输层的发送。传输层负责处理感知层传来的信息及信息的远距离传输，它位于整个体系结构的中间层，是物联网的神经中枢；其中运用最广泛的是无线传感网络（WSN）、互联网、ZigBee 技术等。应用层主要负责服务及应用，它是物联网和用户的接口，主要涉及云计算、GIS、专家系统和决策支持系统等信息技术，通过它们将海量数据分类、整理、计算、挖掘分析，然后在智慧物流、智慧农业等领域得到应用。
“智慧农业”是“感知中国”、“美丽中国”理念在农业发展中的具体应用，指利用物联网技术、云计算技术等信息化技术实现“三农”产业的数字化、智能化、低碳化、生态化、集约化，从空间、组织、管理整合现有农业基础设施、通信设备和信息化设施，使农业和谐发展，实现“高效、聪明、智慧、精细”[1]。物联网是“智慧农业”智能化和精细化生产、管理、决策的技术支撑。物联网在农业的应用——建设智慧农业已成为各地实现农业转型、步入农业现代化、实现农业可持续发展的重要组成部分。
3 湖南推进基于物联网技术的智慧农业的优势分析
作为传统农业大省的湖南，正面临农业产业的转型和升级。现阶段加快推进基于物联网技术智慧农业建设，是切实可行的，具体来说它具有以下一些优势。
3.1 国内外基于物联网智慧农业发展趋势及可借鉴经验
近年来，国内外已经形成了基于物联网技术的智慧农业发展趋势。在欧美发达国家，物联网已渗透到农业领域的各个方面，现已演化成农业工业，步入了科学的新农业发展道路。随着我国对农业投入的不断增加，以及国内物联网技术的成熟，包括北京，上海，无锡，苏州等地，政府和企业对农业物联网的投资数量加大，相应的农业物联网产品和服务也得到了市场的肯定，如：墒情监测、大棚温室监控、节水、食品安全溯源等，且涌现了杨凌智慧农业和大唐移动智慧农业等典型示范案例，产生了比传统农业更高的价值。
这些国内外农业物联网技术的发展、以及在智慧农业中的成功应用为我省推进基于物联网技术的智慧农业建设提供了宝贵的学习借鉴经验。
3.2 不断完善的农业信息化建设和初具规模的物联网产业链
湖南农业信息化建设，经过多年的发展，已不断完善。2011年湖南省被立项开展国家农村农业信息化示范省建设试点。省、市、县各级各类农业网站、农业信息平台逐步建立；农业电子商务交易规模增长迅速，如 “特色湖南”网络平台，刚上线就实现了4个月网上销售400多万元的良好业绩；农业信息网络服务体系基本形成，90%以上县设置了专门的农业信息管理和技术支持服务机构。同时，湖南省物联网产业链已初具规模。据统计，截止2013年6月，湖南省有从事物联网研发、制造、运营和服务的企业共240多家；分布在传感器、芯片设计、电子标签、智能终端、应用软件、系统集成、运营服务等产业环节，基本形成了初级产业链，在部分领域还有一定优势。
不断完善的农业信息化建设和初具规模的物联网产业链为基于物联网技术的湖南智慧农业发展提供了设施保障。
3.3 湖南坚实的农业经济基础有利于农业物联网应用推广
湖南土地资源丰富，全省拥有耕地4870万亩，山地2.56亿亩，水面2043万亩。农产品基地建设初具规模；目前，全省已建立棉花生产基地、水稻生产基地等优质农产品基地共计100多个。涌现大批具有一定的规模和品牌影响力的农产品，如宁乡花猪、临武鸭、洞庭湖大闸蟹、隆回药材、祁东黄花菜等。农业产业化快速发展，湖南是我国农民专业合作经济组织建设的试点省之一，在调整农业产业化经营的过程中，涌现出了大量农村专业合作经济组织、营销大户和农民经纪人。农业产值快速增长，十一·五期间年平均增长4.7。
农业物联网应用需要大量投入，农业产值快速增长，农民收入水平高，为智慧农业建设提供了必要的经济基础；丰富的土地资源、规模化农产品基地、农业的产业化发展，以及蓬勃兴起的高效特色农业，为湖南提速智慧农业建设提供了强有力的支撑平台。
4 物联网技术在湖南智慧农业中的应用
根据物联网的技术内涵，结合湖南推进基于物联网技术的智慧农业的优势分析，现阶段物联网技术在湖南智慧农业中的应用可以采用以下应用模式。
4.1 利用农业物联网技术进行智慧生产
农业物联网的在生产环节的应用主要包括现代化温室和工厂化栽培调节和控制环境。它是利用农业物联网技术中的信息感知技术，主要包括农业传感器技术、RFID 技术、GPS 技术以及RS 技术等；利用它们采集各个农业要素信息，包括种植业中的光、温、水、肥、气等参数，在不同的作物生长期，实施全面监测[2]。这种生产环节的物联网应用见效快，能够为高附加值产品锦上添花；方便的快速复制，可以快速应用到不同的作物；而且这种技术各地都有类似的项目，有很成熟的应用。对于农产品基地建设初具规模的湖南，非常适合此类应用，如，我们可以建设棉花生产基地、水稻生产基地等科技示范基地项目，利用农业物联网实现智慧生产。
4.2 利用农业物联网技术实现农产品智慧流通
农产品的智慧流通主要包括智慧仓储、智慧配货、智慧运输和流通安全溯源。利用物联网中的RFID 技术建立自动识别技术的仓库物流管理系统，实现库房高效管理，收发货高速自动记录，收货、入库、盘点、出库等多个流程能平滑连接，实现流通环节的智慧仓储。通过RFID结合条码技术、二维码技术，为农产品及加工产品加贴RFID电子标签、对农产品的流通进行编码，实现农产品的安全溯源。利用物联网技术“网络化”发展战略，建立批发市场信息数据库和集团协同管理信息平台，用来收集、储存、传输与整合：客户信息、业务信息、交易信息、市场管理信息等，最终实现客户数据、业务数据的有效性、可靠性、整体性，通过信息流带动物流、商流，协同管控，同时采用RFID、传感器、GPS等高新技术实现智慧配货、智慧运输[3]。
农产品的智慧流通，它涉及到农产品质量和食品安全以及农产品市场价格的稳定，社会意义重大，同时也具有很大的市场潜力。湖南可以从一些有一定的规模和品牌影响力的农产品流通着手，如唐人神肉食品、宁乡花猪、临武鸭等，建立基于物联网技术的农产品智慧流通示范，再择机在其他农产品流通环节推广。
4.3 利用农业物联网技术实现农产品的智慧销售
农产品的智慧销售是指产品从预订、生产到物流配送的各个环节都在客户的掌握之中，能实现全程跟踪。它应该包括以下三个环节：①产品预订；产品的预订首先需要建立商务平台，目前农产品的商务平台主要采用农产品电商预售模式（C2B+O2O）的形式建立。各生产地，通过物联网技术中的条码技术、二维码技术进行农产品的产地和出货状况的管理，并将农产品信息上网。平台用户通过注册会员的形式，实现农产品自由集约订购。②有机生产；邀请行业专家，依据国家标准，结合各产区的实际，制订各农产品有机种植的具体标准，在安全生产监控下，遵规执行。③安全监控；为实现消费者的产品认证环节，采用物联网相关技术，通过监控系统，全程进行跟踪；为用户提供详细的数字及视频信息保障，使产品从生产，到物流配送的各个环节都在客户的掌握之中。在田间设立高杆多视角摄像头，通过无线方式连接至种植户或养殖户和驻点收购站，监控全程的无公害生产，监控视频图在平台网站上实时，订购者可随时监督。在物流配送中采用GPS等技术实现跟踪定位监控，确保配送过程安全[4]。
目前，湖南农产品电子商务平台主要有“网上供销社”、“特色湖南”等网络平台，这些平台已有一定影响力，且平台业务功能也已成熟；只需在此基础上，利用农业物联网技术实现消费者的产品认证环节，应能很好地实现农产品的智慧销售。
4.4 利用农业物联网技术实现农业的智慧管理
智慧管理包括智慧预警、智慧调度、智慧指挥、智慧控制等。湖南土地资源复杂、山地、河湖水面较多，利用物联网技术中的GIS，可以建立土地及水资源管理、土壤数据、自然条件、生产条件、作物苗情、病虫草害发生发展趋势的空间信息数据库和进行空间信息的地理统计处理，实现智慧预警。利用专家系统（简称ES），依靠农业专家多年积累的知识和经验，对需要解决的农业问题进行解答、解释或判断，提出决策建议，实现智慧指挥。利用农业决策支持系统（简称DSS）可以实现我省在水稻栽培、饲料配方优化设计、大型养殖厂的管理、农业节水灌溉优化等方面的智慧调度。智能控制技术（称ICT） ，包括模糊控制、神经网络控制以及综合智能控制技术，主要用来解决那些用传统方法难以解决的复杂系统的控制问题。通过这些技术可以实现我省在规模化的基地种植、设施园艺、畜禽养殖以及水产养殖中的智慧控制。
5 结束语
物联网在智慧农业中的应用很多，面对新时代农业的发展、转型，湖南应不失时机地大力发展智慧农业，加快物联网技术在湖南智慧农业中的应用力度，使之成为我省农业普及现代信息技术、实现农业现代化的突破口。长期以来的实践证实，现代农业离不开现代信息技术，在农业发展中引入新兴的物联网技术，可以极大地提升生产效率，创造新的生产模式。
参考文献
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中图分类号：TP393 文献标识码：A DOI 编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2015.04.011
Application and Research Direction of the Internet of Things on Facility Agriculture
JIA Bao-hong， QIAN Chun-yang， SONG Zhi-wen， WANG Jian-chun， LYV Xiong-jie， LI Feng-ju， LIU Shao-wei
（Information Institute of Tianjin Academy of Agricultural Sciences， Tianjin 300192， China）
Abstract：This paper preliminary discusses the current main restricting the further development of agriculture IOT bottleneck problem， put forward the applied research lacks is the key factor. Facility agriculture IOT application research to combine the production practice and future development trends， mainly in five aspects， including the data accumulation and analysis， research suitable application model， development for making a fool of Internet management system， study agriculture IOT application standards， strengthen the monitoring and research on crop physiological and ecological information.
Key words： greenhouse; facility agriculture; internet of things; application and research
农业物联网是物联网技术在农业生产、经营、管理和服务中的具体应用。它利用各类感知设备，采集农业生产、农产品流通以及动植物本体的相关信息，通过无线传感器网络、移动通信无线网和互联网传输，最后通过智能化操作终端，实现农业产前、产中、产后的过程监控、科学决策和实时服务[1]。
近年来，随着物联网技术的不断发展，其应用已经涉及水产养殖与畜牧业、种植业、农产品加工、运输与流通等农业领域。由于设施农业是在人为可控环境保护设施下的农业生产，更有利于物联网技术助力设施农业实现精准高效，因此设施农业物联网技术的推广应用成效最为显著，前景十分广阔。
1 物联网技术应用于设施农业的历史及现状
发达国家设施农业物联网发展较快，20世纪后期就已经有基于网络化、分布式的温室环境控制系统研发的报道，这与他们先进的生产管理水平密切相关。英国研发出用于储藏室或花园温室的入侵警报系统和霜冻系统、通风加热控制系统、远程无线洒水系统等系列无线设备;日本研究开发出“Open Plannet，OP”双向远程监控系统，利用基于以太网的嵌入式网络技术实现了温室环境和视频的实时动态监控[2]。荷兰向花卉培育者提供植物生长控制系统，可以实现复杂环境下温室植物的个性化追踪管理。在美国，20%的精细农业都应用感知技术，在农业生产信息获取、生产管理、辅助决策、智能实施中发挥了关键作用。美国加州研发出的“草莓培育物联网系统”能够实时监测植物的生长状况，根据土壤和环境空气的动态变化，自动启动施肥浇水或温度调节等智能设施。近年来，随着一些发达国家大面积推广精细化、自动化的农业生产技术，对农作物的生长环境进行监测，并针对作物生长需要进行生长环境、农业机械的自动控制，使得物联网技术可以无缝接入，应用环境较为完善[3]。著名的系统有英国开发的农业管理与决策选择系统、美国的作物决策管理系统等[1]。有此作保证才能真正实现农业生产管理的智能决策与控制。这其中，欧美发达国家尤其值得我们学习的是农业知识处理与应用系统开发方面，他们通过集成大量知识和农业生产流通第一线数据，来为品种选择、土壤营养诊断、水肥管理、病虫害诊断、农产品加工、流通等农业生产全过程提供信息化服务。
我国物联网的研究几乎与国外发达国家同步进行，在农业上的研究应用领域也较为广泛。2011 年，农业部了《全国农业农村信息化发展“十二五”规划》，包括北京市设施农业在内的三大国家级物联网应用示范工程开始启动， 2013年，上海、天津、安徽3个省市被农业部列为农业物联网区域试点[4]，我国农业物联网发展驶入快车道。迄今全国已有8个省（区、市）（另外还有黑龙江、内蒙古、新疆）承担的国家物联网应用示范工程和农业物联网区域试验工程先后启动实施，并取得了阶段性成果，也带动了各地农业物联网的发展。
成绩较为突出的如：北京市重点开展了农业物联网在农业用水管理、环境调控、设施农业等方面的应用示范，开发了与农业技术结合的墒情监测系统，为政府决策、农户技术指导、公众消费和设施蔬菜生产管理提供了便利，实现了设施农业环境监测和农业用水精细管理[5]。江苏省则开发了基于物联网的智能农业管理平台，侧重对设施农业、猪舍生产环境进行监控，一定程度上实现了对农业设施的自动化管理，并逐渐开始进行规模推广[6]。天津市建成了国际先进的农业物联网平台，实施了农业生产经营物联网智能化控制与管理工程。应用种植业设施环境信息监测、智能化控制与管理等物联网技术，建设了总面积逾667 hm2的核心试验基地，开展了约1 000栋节能温室的示范应用。此外，国内许多企业也加入到农业物联网研发行列，如北京昆仑海岸传感技术有限公司、大唐移动通信设备有限公司、上海顺舟网络科技有限公司等在开发产品的同时，还提出了设施农业物联网体系解决方案来构建设施农业智能控制系统，以适应各种类型和不同规模的生产需要 [7]。
2 物联网技术在设施农业应用的发展瓶颈
虽然农业物联网技术在我国设施农业中的应用成效较为显著，但农业物联网是项复杂的工程，在我国总体上尚处于试验阶段，目前主要在示范型农业、科研温室等系统中有所应用，距离大规模商业化应用还需要一定时间。促进农业物联网蓬勃持续发展，必须面对制约其发展的瓶颈问题。目前，我国设施农业物联网发展中的主要问题可以概括为以下3个方面。
一是优质农业专用传感器的缺乏。农业部信息中心主任李昌健说：“目前我国农用传感器种类不到世界的10%，国产化率低、缺乏市场规模效应。在覆盖面、适用性等方面还有很大提升空间[4]。”而且，国内产农用传感器良莠混杂，质量参差不齐，性能不够稳定，使得监测数据不够准确，又没有权威的评价标准，因此农业生产者很难信赖物联网设备。
二是资金投入大、回报周期长。农业物联网基础设施建设不仅一次性资金投入大，需要长期更新维护，而且回报周期长。目前，我国仍以小农户分散经营为主，农业整体比较效益低下，对于普通农民来讲，物联网设备价格偏高[4]，过于“高大上”，很难大面积推广。只有规模经营或者高效种养殖业才更有利于物联网技术的推广应用。
三是应用研究缺乏，急需“接地气”的生产应用参数及软件产品研发。目前国内农业物联网的市场需求仍然是以设备采购、网络接入为主，在设施农业生产上还主要停留在监测与初步分析环节，没有真正意义实现科学决策和智能控制，根本原因在于对数据分析及其生产应用的研究不够重视。
综合分析三方面问题，首先对于设备问题，我国的企业、科研机构普遍较为重视，相信随着科技的迅猛发展，大批低成本、低功耗、性能好的各类农业传感器很快会在市场上涌现。其次对于资金问题，当前还是政府投入引导为主，随着设备成本的降低，政府补贴的实施（据报道，有关部门正在研究建立农业信息补贴制度，加快推动将农业物联网相关产品和装备纳入农机购置补贴目录[4]），将会引入电信运营商、企业、科研单位、高校等社会力量的加入，逐步形成政府引导、投资主体多元化、运行维护市场化的格局。因此，制约农业物联网技术在我国推广应用的最大瓶颈无疑是采集数据如何应用，物联网如何为农业生产带来实实在在的效益，即如何打破“拿上来一大堆数据，却不知道干什么用”的窘况。重视“应用层”这个顶层设计，以应用为导向来做研发，是农业物联网发展到今天必须引起重视的核心原则和目标。
3 设施农业物联网技术应用研究方向
设施农业物联网应用研究涉及的领域较为广泛，确立研究方向要结合生产实际和未来发展趋势，可以重点从5个方面研究入手。一是注重数据的积累与分析，通过分析各类型数据发现农业生产规律，建立设施作物水肥管理模型、病虫害发生预警模型等，用于指导生产;二是研究成本低、效果佳、面向不同作物栽培的各种类型设施的应用模式，包括研究设施内网络节点的布控、设备系统的集成等;三是开发适用于当地设施生产实际、扩展性好、操作简便的物联网管理软件，结合专家模型的嵌入，成为农民身边的技术管家;四是以农业物联网技术应用研究为基础，制订操作性强的农业物联网应用标准，如针对不同设施蔬菜种植制定物联网栽培管理应用标准、蔬菜环境监测系统集成规范等，便于推广应用;五是加强作物生理生态信息的监测与研究，从长远来看，研究作物生理生长模型是提高设施作物生产潜力的根本和核心技术，有必要及早开始规划并实施[8-9]。
综上所述，随着科技的不断发展，农业物联网技术设备将会日臻成熟，但要大规模推广应用，得到市场的认可，还必须与各地区农业生产实际相结合，不能操之过急。要优先从基础好、规模化程度高、产值高的行业入手，但更为关键的是要提升数据分析能力，加强应用层面的把控与研究，才能充分发挥农业物联网的优势。
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[6] 刘家玉，周林杰，荀广连等.基于物联网的智能农业管理系统研究与设计――以江苏省农业物联网平台为例[J].江苏农业科学，2013，41（5）：377-380.
【摘 要】物联网被视为战略新兴产业和新的经济增长点，在现代农业发展中具有广阔的应用前景。本文在介绍物联网内涵的基础上，分析了物联网在中国农业应用的发展基础和趋势；然后结合杨凌高效农业发展面临的问题，分析了杨凌农业方面应用物联网的需求，并提出了杨凌农业方面应用物联网的重点发展领域。
关键词 物联网；现代农业；杨凌
The Research on Relationship Between Communications Industry and Integration of Industrialization and Informatization
CAO Xue-hong
(Colledge of Economics and Management, Xi’an Univ． of Post&Telecommunication, Xi’an Shaanxi 710121, China)
【Abstract】Under the new environment of integration of industrialization and informatization, this paper analyzed the relationship, further development role and dynamic mechanism between communications industry and integration of industrialization and informatization, discussed the bottleneck problems of new situation. Finally it offered a strategy to solve the problem.
【Key words】Integration of industrialization and informatization; Communication development; Yangling
基金项目：西安科技计划（CXY1436（5））。
作者简介：曹雪红（1981—），女，汉族，陕西临潼人，西安邮电大学经济与管理学院mba学生，主要从事物联网、人力资源研究。
0 引言
农业作为关系着国计民生的基础产业。我国作为人口大国，农业发展的优劣是关系着国民安全、经济发展、社会稳定的重大问题。我国以传统农业为主，效率低、工作量大、难度高，农业产品优势主要依靠自然资源和低廉劳动力成本，已不能满足现代农业的高产、优质、高效、安全、生态的要求。
随着我国改革开放进程的推进，十七届三中全会提出要不断促进农业技术的集成化、劳动过程机械化、生产经营信息化，加快农业科技创新。其中，农业信息化主要围绕发展现代农业,实现优质、高产、高效、生态、安全要求，加快转变农业发展方式，提升科学技术水平，建设现代农业产业体系[1]。建立现代农业体系，高新科技是主要推动力和核心驱动力，而物联网作为信息产业的第三次浪潮的驱动核心，其在农业上的应用成为我们研究的热点。杨凌作为我国农业高科技研究重点园区，作为国家高新农业发展的领头羊，依据其自身特点优势，研究其依托物联网发展现代农业的发展策略也成为热点问题。
1 物联网的内涵
物联网（The Internet of Things）概念于1999年被提出[2]。它是以感知为目的，实现人与人、人与物、物与物全面互联的网络，目的是将所有物品通过各种信息传感设备，如射频识别装置、基于光声电磁的传感器、3S技术、激光扫描器等各类装置与互联网结合起来，实现数据采集、融合、处理，并通过操作终端，实现智能化识别和管理，从而提高人们对物质世界的感知能力，实现智能化的决策和控制。
物联网是即计算机机、互联网之后信息产业的第三次浪潮，是信息产业领域未来竞争的制高点和产业升级的核心驱动力[3]。农业作为关系着国计民生的基础产业，其信息化、智能化的程度关系到中国传统农业转型升级的步伐和农业产业化进程。物联网技术在农业中的应用，既能改变粗放的农业经营管理方式，也能提高动植物疫情疫病防控能力，确保农产品质量安全，引领现代农业发展。同时有利于增强中国农业的综合竞争力，缩小同欧美等发达国家的差距物联网应用于农业的基础。现阶段依托物联网建立农业示范基地既符合国家政策发展趋势，也符合我市经济发展转型的集约化思路。
2 我国农业应用物联网的基础
我国物联网在农业中的应用虽然提出时间不长，但农业机电一体化及信息化应用已发展将近20年。目前，我国已对作物生长模拟模型、作物管理知识模型、作物生长无损监测、农作空间信息管理、数字农作决策系统、虚拟植物生长、农情信息监测、精确农作技术等方面也进行了开拓性的研究工作，并取得了良好的成效。随着80年代以来，电子技术与其它新技术在农业机械中应用研究的发展，我国也先后开展了一批农 业机械化系统电子信息化技术的创新研究与新产品开发，在“精细农业”技术体系、农田信息智能化采集与处理技术、自动监测技术与优化决策支持系统等方面不断实现技术升级，为物联网农业的发展奠定了扎实的基础[4]。
农业信息化方面，在农业部、工信部、文化部、商务部等国家部委、各级地方政府以及电信运营商企业和IT企业等共同推进下，我国农村信息化建设呈现出全方位、多层次推进的态势。截至2009年底，全国98％的乡镇能上网，95％的乡镇通宽带，农村居民每百户拥有计算机5.4台，全国99.5％的行政村通电话，手机拥有量达到每百户96.1部；全国涉农网站已有多家，已开发应用的各类大型农业数据库67个，已建成乡镇信息服务站7121个、行政村信息服务点百万余个[5]。高覆盖率的宽带网络和无线通信网络，不断深化的农业生产专业化分工，不断拓展的农业生产资料与农产品物流范围，都为物联网农业的发展提供了坚实的基础设施支持和广阔的创新空间。
3 发展优势与问题
3.1 依托物联网发展现代农业优势
1）物联网系统应用优势
虽然还未大面积实现，但目前杨凌已接力联通、电信等多家运营商，借助新网络、新技术优势，建立实现部分“数字农业大棚”，具有一定的应用优势。
2）农村信息服务优势
杨凌示范区科技信息中心与西安亚森通信股份有限公司、陕西蓝德地产发展有限公司合作，在杨凌示范区内合作建设“三农服务呼叫中心”，打造国内领先的农业信息服务平台。并且常年开展农村农业科技培训，农村科技服务体制健全，科技兴农思想已深入民心。
3）人力资源丰富
依托杨凌农业科技大学，培养了一批农业信息化学科人才队伍。且已先后引进硕士以上人才300多名，海外人才10多名。为发展现代农业提供了有力保障。
4）依托陕西，研发优势明显
陕西是全国重要的科研教育和高新技术产业基地，在电子信息软硬件产品、通信网络、数据处理、传感传动、微电子等物联网技术领域有着得天独厚的优势，汇聚了西安交通大学、西安电子科技大学、西北工业大学、中国科学院西安光学精密机械研究所等一批高校和科研院所，涌现出了华迅微电子、优势微电子、烽火集团、中星测控、大唐电信等一批优秀企业，引进了中兴、华为等龙头企业，技术和产品涵盖了物联网核心芯片、智能传感器、射频识别RFID、智能天线、软件与应用平台、系统集成方案等全产业链，为物联网产业发展提供了强有力的技术支撑。
3.2 依托物联网发展现代农业问题
杨凌在农村改革发展进程中，积极调整农业结构，大力发展高效农业，带动农民增收致富，促进新农村建设，走出了一条有中国特色的农业现代化道路。近年来，高效农业规模化发展不断加快，尤其在设施农业和动物规模化养殖方面发展迅速，但还存在着不（下转第29页）（上接第32页）少问题。
1）在设施农业方面，设施条件参差不齐，简易设施为主，基本上没有环境控制能力；栽培管理上粗放，缺乏科学的运筹决策和量化的管理指标，既造成人力、物力和能源的浪费，也因品质差，导致产品市场竞争力下降，大大限制了农产品市场开拓。
2）在动物规模化养殖方面，行业信息化应用水平低，信息化投入预算少，设施投资不足；管理软件以单机版为主，各自为政，各系统没有统一的接口，互不通用，因而造成一个个信息孤岛，已有的信息化投入不能产生规模效应。
3）数字化管理程度不高，普遍没有实现自动化设施及精确管理。缺乏自动感知、自动检测、无线传输、统一监管、防疫的智能决策系统。
4）农业科技资源、信息资源、智力资源分散，各自为政，缺乏具有竞争力和导向性的技术服务、技术推广、农业科技培训、电子商务交易等信息化服务平台。
4 重点发展领域
1）建立基于物联网的农业信息采集、识别、监控、智能分析技术和专家决策系统。以“中国杨凌—以色列现代农业合作园”为重点示范内容，建立现代化智能大棚设施栽培管理示范基地。实验温室大棚蔬菜生长环境自动监测和远程传输、数据采集和处理、设施环境的智能调控、蔬菜生长模拟与预测、栽培方案的制定与优化
2）建立基于物联网的养殖规模化安全智能生产应用示范基地，基于云计算技术的“网上牧场”平台。利用无线传感器网络自动、实时监测动物的行为和健康状况，对动物的、疾病、疫情等进行监控和预警，同时还可以通过远程专家系统对突发及特殊情况进行专门的处理。形成环境智能测控、个体特征信息采集、可视化安全管理、流程信息化跟踪、安全产品溯源的综合技术体系，真正实现动物规模化养殖的自动化、智能化和现代化，从产地到餐桌全程可控化。
3）整合集成农业科技资源、信息资源、智力资源，建立基于物联网、互联网的农业科技创新、推广、信息服务平台。实现农业物联网展示、科技服务、农业咨询、专家决策、远程教育为一体的现代农业产业化服务窗口和综合服务平台。
4）在示范基地基础上力争自主创新新产品：智能专家决策系统、智能信息推动系统等。产学研结合，推进智能农业产业化。
5 总结
本文在我国现代农业及物联网发展的新形势下，分析了物联网在中国农业应用的基础和趋势，结合杨凌高效农业发展面临的问题，分析了杨凌农业方面应用物联网的需求，并提出了杨凌农业方面应用物联网的重点发展领域。
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1.1传感器种类繁多，功能相近，将向细化
其发功能的方向发展目前，应用的传感器产品都能够达到对环境监测的目的，并能够形成简单的系统，但是功能不完整，扩展性和升级能力相对较差，性价比不高，没有取得较好的推广效果。无线传感器技术的发展使农业传感器将朝着微型化、低功耗、高可靠性的方向发展，能否降低构建传感器网络的成本，降低传感器的功耗，延长传感器网络的生命周期是传感器网络能否在农业中得到广泛应用的关键。同时，发展可靠性高的更为先进的身份识别技术以及设施与机械化技术的功能定位，引进精准农业技术、智能化技术、物联网技术等高新技术，提高设施农业机械化、自动化、信息化水平。
1.2网络传输管理系统建设滞后，无线通信
技术将获广泛应用设施农业物联网技术需要一个稳定性、经济性和通用性上均衡发展的管理系统或管理平台，设施农业综合管理系统大多还处于试验研究阶段，价格昂贵，真正能够大面积推广的产品还很少。此外，如何提高传感器网络的可靠性也将是研究的重心。现有无线传感器网络空间范围查询处理算法能量消耗较大，且当节点失效时查询处理过程易被中断，无法返回查询结果。wifi技术因其组网灵活、易维护、易拓展和丰富的配套设备等优势将在设施农业中得到更广泛的应用；同时，通过对农作物温室内的温度、湿度信号以及光照、土壤温度、土壤含水量、二氧化碳浓度、叶面湿度、露点温度等环境参数进行实时采集，自动控制指定设备。同时在设施现场布置摄像头等监控设备，用户通过电脑或G4手机实时采集视频信号，收集设施内生长环境数据进行分析，从而达到远程控制智能调节指定设备，为作物生长信息实现自动监测、自动控制和智能化管理提供科学依据。
1.3人才匮乏，技术不完善，应用推广范围较小
农业物联网的建设需要国家鼓励和加大对物联网的物资投资和人才投资，给予资金技术支持；需要国家加强农业物联网专门人才的培养，提高他们的创新能力以及应用能力；需要专业的设施农业物联网技术服务。各物联网设备开发企业，围绕这个平台和标准，开发相应的配套产品设备，不再投入大量精力开发基础的软硬件，可以节省人力、物力，增加设施农业物联网技术的产品种类，加快设施农业物联网综合技术的推广应用。
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信息化对农业现代化作用
信息服务需要多样化。农民既需要市场信息，也需要新技术、新成果信息，更需要推广人员帮助解决决策分析和实际生产经营问题，这就对农村技术推广人员的素质提出了更高的要求，他们不仅要提供农业技术或成果，还要帮助农民进行科学决策，提供与农业生产经营整个环节相配套的技术服务来帮助农民实现增收、致富以及农村综合的发展。
信息服务需要个性化。目前，种植大户需要种子来源、种子价格、种植环境等信息，而这样的种植大户都有自己的个性化需求。对于普通农民，他们有生产管理技术的需求，例如，种植番茄的种植大户，就有对番茄种植及生产管理方面的需求。
信息服务的流动性、低成本需求。现在的农业生产讲究低成本，农业生产流通用户比较分散，如何以低成本的方式随时随地提供信息服务，那就需要信息技术的推广。每一项具体的农技推广活动，内容与方法的有效结合是推广工作成败的关键，也是影响推广工作效率的主要因素。推广内容×推广方法×受众接受能力=推广效果，从这个公式可以看到，方法与内容同样重要，只有达到合理的搭配，才能达到最佳的效果。在提高推广效率过程中，信息技术相对的改变着我们的生活方式，推广的内容要实现数字化，推广手段信息化，从而大幅提高推广效率。农业技术推广的方式将逐渐改变农民的认知，从了解认识到采纳新的技术，进而促进技术进行扩散，整个过程都需要信息技术来支撑。换言之，信息技术支撑着现代农业技术推广体系。
目前，我国农村信息化已经进入了快速推进期，改革开放30年，我们国家已经从低收入国家逐渐迈入了中低收入国家的行列，农业农村得到跨越发展，2011年，农村地区人均收入已经达到了6977元，折合1000美元以上。前苏联学者曾提出，当人均1000美元时，对信息将会表现出强烈需求。
目前，我国农业面临着资源短缺、生态恶化、劳动力短缺、食品安全压力，需要大幅度提高土地产出率、劳动生产率和资源利用率。因此，迫切需要用信息技术和装备技术提升传统农业，转变发展方式，提高农业现代化水平，这是我国农业的客观要求。
传统农业向现代农业转变的解决方案，就是智慧农业。未来农业可能更多的采用精准农业作业系统，通过精准施肥，可以节约肥料30%，通过精准导航大幅度提高作业质量，通过精准施药可以节约用药60%。目前我们国家的精准农业还是比较落后的。
拖拉机自动导航技术在国外已经实用化，但在我国仍有待推广。世界上有167种农业机器人，我们仅占8%，英国的蘑菇采收机器人、喷药机器人，还有挤奶机器人，都能大大地提高工作效率，降低劳动强度。在美国，6个工人可以管理8 万平方米的设施大棚，产量达到35～40 kg/m2；在欧洲的奶牛场，2 个工人管理200 头奶牛，到挤奶的时候，奶牛排着队，到挤奶机自动冲刷、自动加工等即可；此外，在欧洲，3 个工人能管6000 头猪；而在我国3 个工人只能管100 头猪。
对农业物联网价值的再认识
物联网有如下特征：每两个物体之间都可以通讯；每一个物体都有独立地址，每一个物体都要受计算机控制，每一个物体都可以感知与被感知。目前，大家所提的物联网还不是真正意义的物联网，只有普及了IPv6之后，才可能给每个物体一个IP地址，才有可能真正体现物联网的上述特征。
当前发达国家纷纷瞄准农业等物联网重点领域、加强投入、抢占先机，有望在2020年形成统一的网络。我国也不甘落后，2010年1月5日，国家发改委委托中国工程院启动了“物联网发展战略规划研究”重大咨询研究专项――“精细农牧业物联网发展战略规划”；1月13日，中国工程院重大咨询项目“物联网及其在重要领域的应用”启动，包括物联网在农业领域的应用。我国要在未来全球农业竞争中立于不败之地，确保农业物联网核心专利、标准、技术、设备不受制于人，必须尽快由国家层面主导开展技术研究。
农业物联网支撑着现代农业的发展，农业物联网是农业信息技术领域的一次重大技术革命，是农业信息技术发展新的阶段，将彻底改变把“物理世界”与“IT世界”分离的传统思维。在农业物联网时代，农田、农机、生鲜农产品将与芯片、宽带、数据库系统实现整合，共同形成一个全新的“智慧农业基础设施”。未来农业的运转就在它上面进行，包括生产、管理、经营、服务等，有效服务农业全产业。物联网技术是推动信息化与农业现代化融合的重要切入点，也是推动我国农业向“高产、优质、高效、生态、安全”发展的重要驱动力。物联网技术应用可以实现合理使用农业资源、降低生产成本、改善生态环境、提高农产品产量和品质的目的，显著提高农业生产的科技贡献率。
物联网技术在设施农业中的应用
我国设施农业存在着很多的问题，包括生产过程管理粗放、生产效率低、劳动强度大、设施环境控制能力差、病虫害防控水平低、自然灾害防御能力低、配套技术服务体系薄弱、设施作物质量缺乏保障等问题。物联网技术应用到设施农业领域，可以做到设施生产智能化管理、设施环境远程感知调控、设施病虫害预警及防控、农学专家远程可视指导、自然灾害预警与救灾指导、农药投入安全监管和溯源、生产储运过程质量安全实时监测等。
近年来，国家农业智能装备工程技术研究中心根据我国设施农业生产需求和技术现状，围绕感测、控制和实施三个关键环节开展科学研究，其中在感测环节中，力求突破生物与环境信息获取技术瓶颈；重点研究基于决策模型的智能控制技术，开发环境/水控制设备；在实施环节，构建测控技术平台，提供标准技术接口，定制专业系统。最终形成面向应用的技术、产品和系统，并在设施生产中大面积推广应用。主要的创新性技术内容包括五个方面，即生物环境信息感测技术、信息采集技术、生产管理分析决策技术、设施环境控制技术、测控技术平台集成与应用系统定制。
随着我国水资源的日渐紧缺，我国的水资源供需矛盾也逐渐表现出来，而农业作为用水大户，其发展节水型农业已经成了农业未来发展势在必行的方向[2]。目前节水农业主要采取了滴灌、喷灌、微灌等节水灌溉措施，虽然相对于大水漫灌而言，已经实现了较高的用水效率，但综合分析，其精准度依旧不够，无法根据农作物的具体需水要求进行灌溉。物联网技术结合农业的发展诞生了物联网智能灌溉系统，不仅提高了灌溉精准度，同时也减轻了人力劳动，实现了远程控制，全面提高了农业生产的生产效率。物联网智能化农业灌溉是指不需要人进行其实控制，系统能够自动的感知对农作物何时进行灌溉，以及为农作物灌溉多少的问题。物联网智能化灌溉可以根据农作物的数据采集结果自动开启灌溉系统。物联网灌溉技术是目前我国从传统农业向现代化农业转型的重要技术支撑，也帮助农业生产实现了向远程化、精细化、自动化、虚拟化的转型[3]。物联网智能灌溉系统提高了灌溉的综合管理水平，将原本最需要人的经验才可以进行生产的农业，转变成了科技化生产模式，不仅杜绝了人为操作的盲目性与随意性，同时提高了全面管理水平，实现了一个人对上万亩地的管理。由此可见，推广物联网智能化节水灌溉，不仅可以有效地缓解我国的水资源短缺危机提高我国农业现代化的水平，改变原先粗放式的灌水模式，同时也可以实现农业管理水平的提升，提高农业生产效率，减少人力劳动，全面优化农业生产方式。所以基于物联网的农业节水灌溉技术，必然成为今后农业灌溉的发展趋势。
2 基于物联网的节水灌溉体系
一．工作概况
伊犁是农业大州，伊犁联通顺应“互联网+农业”发展趋势，依托自身网络优势，满足用户的需求，投资2390万元在全州建立了多个智慧农业示范基地，如尼勒克县智慧农业示范基地、特克斯县智慧农业示范基地。
智慧农业示范基地是集大数据、云计算和物联网技术为一体的现代化农业，实现了对温度、湿度、二氧化碳、光照强度、土壤温湿度的智能感知，能够自动化灌溉农作物，并且能通过手机终端、电脑等移动互联设备随时随地的查看与控制，也可以通过参数设定实现智能控制，通过远程视频系统实时查看农作物的生长情况，为农业生产提供精准化种植和可视化管理的智能化决策。
二．下一步工作思路
作为农业大州，我公司下一步将运用移动互联网、物联网技术，为伊犁州构建本地“农业云”，其中包含农业大数据平台、农村电商平台、设施农业管理平台，实现伊犁州农产品从生产、交易、溯源全流程科学化的管理和便捷化的交易。
我国是农业大国，想要实现我国农业的可持续性发展，就必须要借助科学的技术手段，通过利用智能化以及信息化的技术管理，；来实现我国传统农业的转型，进而为我国现代农业的发展做出更大的贡献。在我国现代农业的转型过程中，农业物联网以及传感器的研究进展发挥着关键性的作用。物联网技术是二十一世纪的新型技术，在世界各国都得到了普遍的关注。物联网主要涉及三个层面，即感知层、传输层以及应用层。农业传感仪器在物联网中隶属于感知层，通过传感器可以对农作物进行一定的了解，农业信息的传输需要通过农业物联网传输层这个介质实现，传输层能够有效的保障农业信息的获取，物联网的应用层主要是对农作物的生产加工等进行有效的管理。通过对物联网这三个层次的研究与发展，可以对现代农业的发展起着一定的积极影响。
1 农业物联网的概念分析
在二十世纪末期，物联网概念被提出，农业物联网主要是通过各种传感器来对信息进行采集，帮助农民及时的发现农业生产问题，并且对发生问题的位置进行准确的定位。这样农民就能通过机械生产的模式对农业实现智能化以及自动化的生产。物联网是继计算机、互联网以及移动通信网之后的被世界公认的信息产业。物联网是以感知为前提，实现人与人、人与物以及物与物的全面互联的网络。通过传感器对物理世界的各种信息进行获取，再通过局部的互联网、无线网络以及移动通信网等各种通信网络进行交互传递，进而实现对世界的感知。
2 农业物联网技术的研究进展
2.1 农业物联网的技术组成分析
农业物联网主要由感知层、传输层以及应用层三个方面构成，感知层主要是由各种感知器以及传感节点组成，主要是对土壤水分以及苗情的长势等农业信息进行获取。传输层主要是通过有线或者无线的方式将感知层获取的各类数据信息传输到应用层上。应用层再对收集的信息进行有效的处理和决策，进而实现对农业生产过程的管理与控制。
2.2 农业物联网的感知技术
在农业物联网中，感知技术一项关键性的技术，传感器则是感知技术的核心。近些年来，我国的农业传感器技术的发展步伐比较快，主要有农业信息传感器以及农业环境传感器。当前，光、水等常规的环境传感器发展已经比较成熟，土壤传感器是目前农业传感器研究的重点。采用电子以及电磁学等方法对土壤的电阻以及电容等参数进行测量，很容易受土壤组成的影响。利用电磁波对土壤进行测量可以对土壤的结构以及物理化学性质等进行测量。电化学方法可以对土壤中的某些离子等进行测量，土壤的组成具有一定的复杂性，因而，原位测量传感器在国际范围中都是研究的难点。信息传感器同样也是研究的难点，主要采用光学以及电磁学等物理学原理，根据被测对象的性质来对动植物生命体进行检测，然而动植物生命过程具有一定的复杂性，想要对其信息进行精准的探测，就必须在其计量模型上有一定程度上的突破。
2.3 农业物联网通讯技术分析
农业环境具有一定的复杂性，因而想要实现农业物联网信息的传输对通讯技术进行简单的搬用是不行的，要根据实际情况选择适宜的通讯方式。农业设施中不仅要考虑墙体的厚度，同时还要考虑材质对传感器节点之间的信息通讯的影响。比如，大田的作物要考虑农作物的高度以及地形地貌特征对通讯的影响，基于此种情况的考虑，节点布设以及节能机制就成为研究的重点。果园中树冠的形状以及与天线的相对高度直接影响着信息的传输。
2.4 农业物联网应用分析
农业物联网应用是一个闭环控制的过程，在农业物联网应用中其关键性的技术有云计算以及云服务。因为，农业具有一定的生命特性以及生态区域性特征，因而农业的物联网应用很难通过一种技术以及模式来对问题进行解决。在实践中，一般都是按照实际的情况来对物联网进行应用。就其应用模式而言，可以是WEB服务应用也可以是智能的单体应用。
伴随着科学技术的不断进步，很多欧美发达国家都对农业物联网应用开展了示范性的研究。在农业生产中实现了物联网技术的实践与推广。我国在此基础上也开展了一系列的应用研究，为我农业的发展奠定了技术基础。
3 农业物联网发展趋势分析
在农业生产的过程中，应用农业物联网技术对于农业的生产管理具有很大的积极作用。以下分别从几个方便对农业物联网的发展前景进行阐述：
3.1 农业传感器的新研究
农业传感器是农业信息获取的“眼睛”在农业物联网信息感知系统中发挥着积极的作用。全新的农业传感器的研究在农业物联网产业中也是不可忽略的关键环节。伴随着科学技术的进步，微机电系统农业传感器也将成为重要的研究领域。
3.2 农产品的生产更加精细化
伴随着农业物联网技术的不断发展，对于农产品的精细化的管理将会成为农业物联网发展的方向。通过物联网技术对农作物进行精准化的播种、育秧以及对其生产环境进行精确的控制等，都在很大层面上节省了人力资源，提高了农业生产的附加值，进而更好的促进我国农业精细化的发展。
4 结语
综上所述，虽然物联网在农业实践中的应用依旧面临着很大的挑战，但是随着物联网产业的标准化的逐步建立与完善，以及农业物联网技术的不断进步，将会更快的促进我国农业现代化的发展。
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作者简介
一、概述
“物联网”被称为继计算机、互联网之后，世界信息产业的第三次浪潮。业内专家认为，物联网一方面可以提高经济效益，大大节约成本;另一方面可以为全球经济的复苏提供技术动力。
智能控制是为了达到节能、舒适、便利的目的，要求对市政、家庭、农业等的智能控制和监视制定细致的策略和方案。但是，传统的智能控制系统由于很多因素的制约，很难达到要求。为了解决这些问题，业界尝试了很多办法，但基本上都属于封闭式的，多采用私有协议，彼此间难以互通，导致结构不透明，灵活性、扩充性不佳。从长远看，智能控制系统的发展趋势是走向开放，尤其是智能控制与互联网的融合是其中一个重要发展趋势。
二、智能农业大棚的应用分析
通过对农业大棚内的温湿度信号、光照度以及土壤的水分等参数的采集，能够根据用户设定的参数，自动开启或关闭设备，来达到大棚内的参数平衡。这样，可以实现农业生态信息的自动监测，对大棚内设施进行自动控制和智能化管理。
大棚监控及智能控制解决方案是通过光照、温度、湿度等无线传感器，对农作物温室内的温度，湿度信号以及光照、土壤温度、土壤含水量、CO浓度等环境参数进行实时采集，自动开启或者关闭指定设备（如远程控制浇灌、开关卷帘等）。在每个智能农业大棚内部署空气温湿度传感器2只，用来监测大棚内空气温度、空气湿度参数;每个农业大棚内部署土壤温度传感器2只、土壤湿度传感器2只、光照度传感器2只，用来监测大棚内土壤温度、土壤水分、光照度等参数。所有传感器一律采用直流24V电源供电，大棚内仅需提供交流220V市电即可。 每个农业大棚园区部署1套采集传输设备（包含中心节点、无线3G路由器、无线3G网卡等），用来传输各农业大棚的传感器数据、设备控制指令数据等到internet上与平台服务器交互。 在每个需要智能控制功能的大棚内安装智能控制设备1套（包含一体化控制器、扩展控制配电箱、电磁阀、电源转换适配设备等），用来传递控制指令、响应控制执行设备。实现对大棚内的电动卷帘、智能喷水、智能通风等行为的实现。
三、系统架构研究
1、总体架构
系统的总体架构分为传感信息采集、视频监控、智能分析和远程控制四部分。
2、传感信息采集分析：
数据采集系统，主要负责温室内部光照、温度、湿度和土壤含水量以及视频等数据的采集和控制。数据传感器的上传采用ZigBee无线传感模式。 传感器的数据上具有Zigbee模式和RS485模式两种，RS485模式中数据信号通过有线的方式传送，涉及大量的通讯布线。而在Zigbee传输模式中，传感器数据通过Zigbee发送模块传送到Zigbee中心节点上，用户终端和一体化控制器间传送的控制指令也通过Zigbee发送模块传送到中心节点上，省去了通讯线缆的部署工作。中心节点再经过边缘网关将传感器数据、控制指令发送到上位机的业务平台。用户可以通过有线网络/无线网络访问上位机系统业务平台，实时监测大棚现场的传感器参数，控制大棚现场的相关设备。Zigbee模式具有部署灵活、扩展方便等优点。所以，在这里我们采用的是Zigbee模式。
3、控制系统分析：
控制系统主要由一体化控制器、执行设备和相关线路组成，通过一体化控制器可以自由控制各种农业生产执行设备，包括喷水系统和空气调节系统等，喷水系统可支持喷淋、滴灌等多种设备，空气调节系统可支持卷帘、风机等设备。 采集传输部分主要将设备采集到的数值传送到服务器上，现有大棚设备支持3G、有线等多种数据传输方式，在传输协议上支持IPv4现网协议及下一代互联网IPv6协议。 业务平台负责对用户提供智能大棚的所有功能展示，主要功能包括环境数据监测、数据空间/时间分布、历史数据、超阈值告警和远程控制五个方面。用户还可以根据需要添加视频设备实现远程视频监控功能。数据空间/时间分布将系统采集到的数值通过直观的形式向用户展示时间分布状况（折线图）和空间分布状况（场图）、历史数据可以向用户提供历史一段时间的数值展示;超阈值告警则允许用户制定自定义的数据范围，并将超出范围的情况反映给用户。
四、智能农业大棚主要功能
1、数据采集
能够对智能农业大棚内的数据进行无线采集，可以采集内部的温湿度、光照、以及土壤的水分等参数。
2、视频监控
用户能够实时地通过电脑或手机进行监控，观察大棚内作物生长状况。
3、数据存储
系统能够对历史数据进行保存，以便日后对这些数据进行分析，方便日后查询。
4、数据分析
系统将采集到的数据进行曲线图或柱状图分析，生成报表，根据分析后的数据，可以由此判断出在什么条件下更适宜农作物的生长，为以后种植的提供依据。
5、远程控制
只要能够联网，在任何时刻都可以对大棚内的设备进行远程控制，以调节内部的参数。
6、超限报警
用户可以自行设置超限值，当参数越过超限值时，可以通过监控器或手机进行实时报警，以便及时提醒用户。
五、结束语
随着物联网的普及，智能农业大棚将会在以后扮演越来越重要的角色。对农业生产起着非常重要的作用，同时也会推动农业经济的发展以及农业信息化的发展。
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二是受社会价值多元化的影响。当今社会，由于市场主体 -US j ? e ' ?_T ?？U ：9.0pt;font-family：方正书宋简体;mso-bidi-font-family：宋体; color：black'>
一.引言
随着社会的发展，人类对于通信的要求已经不止局限于人与人之间。物联网正是在这样时代背景下的产物，其含义是连接物与物的互联网，因此物联网也被公认为继计算机、互联网之后信息技术的第三次革命。目前全球物联网产业的发展状况还处于零散应用的产业启动期，但是在公共服务、智能交通、环境监控等领域已经取得突破性发展。本文将从技术、市场、应用三个方面分析全球物联网产业的发展现状及发展趋势。
二.技术发展趋势
从国家政策、经济环境、产业环境发展的角度来看，物联网产业的技术将逐步走向标准化体系，商业模式可以实现协调性发展。
（一）相关的体系将逐步走向完善课标准化
物联网体系的标准化是一个伴随着市场扩大和应用深入而逐步成熟的过程，且其标准化将是一个覆盖面很广的标准体系，涵盖众多行业和领域，涉及了供应商、开发商、运营商、系统集成商等等在内的多个群体。需要注意的是，在其标准化的过程中，某一方面的技术的先进性未必能够推动整个体系标准的变更，只有该标准化具有包容性、开放性、多样性，才能不断的扩大其市场并持续下去。另外，随着受众市场的不断括大，占有市场份额越大的应用，其所代表并衍生出来的有关标准才可能成为整个体系的标准。
（二）协调的商业模式将会逐步形成
新的商业模式将会是把人的相关行为活动和相关计算机技术联系起来。而然，要实现这一点，还有三点需要解决。第一，物联网的利益分配机制需要重新优化，只有这条产业链上的各个相关群体从中获益，这种商业模式才能使物联网持续的发展下去；第二，商业模式需要清晰明确，只有产业链上的各个环节和群体通力配合，形成上下游的联盟，各尽其职，共同推动整个产业的协调；第三，协调的商业模式需要在原有的基础上升级更新，通过跨领域的应用、大规模的拓展，使得新的模式具有生机活力。
三.市场发展趋势
物联网市场的的发展主要体现在：世界主要的经济实体加快推动该产业的发展，越来越多的国家和地区都参与到人工智能竞赛的队伍中；信息技术颠覆式革命并出新的技术，互联网设备逐步升级，互联网终端会有新的发展。
（一）各经济实体的相关措施
以美、日、中为代表的经济实体都对本国物联网发展做了长远的计划并且投入了巨额的资金。奥巴马政府于2009年出台了《美国恢复和再投资法案》，提出要在能源、宽带、医疗等领域加大投资力度以带动物联网的发展，用物联网的发展刺激经济的恢复并重新塑造美国的核心竞争力。之后IBM、微软、英特尔等龙头企业都纷纷加大其物联网硬件制造研发业务。2004年，日本政府在完成E-Japan的基础上，提出了“U-Japan”的概念，并于2010年基本上实现了所有人与人、物与物、人与物之间任意连接的战略要求。2009年日本政府又提出了“I-Japan”的战略思想，指出到2015年日本要实现“以国民为中心的数字安心、活力社会”，为此政府补拨了1万亿日元预算用于信息技术的发展。从“E-Japan”到“I-Japan”，日本的信息化建设实现了三连跳的飞跃。我国2011年印发了《物联网“十二五”发展规划》，指出“到2015年，我国要在核心技术研发与产业化、关键标准研究与制定、产业链条建立与完善、重大应用示范与推广等方面取得显著成效，初步形成创新驱动、应用牵引、协同发展、安全可控的物联网发展格局”的总任务，为保证规划的顺利执行政府给予了相关的政策保障，例如：加大财政的补助，制定促进物联网发展的政策法规，加强建设人才队伍等等。
（二）新的信息技术以及设终端的发展
随着云时代的到来，信息技术将会有新的出现或者已有技术实现新的突破，例如具有高商业价值“大数据”挖掘以及将计算作为一种商品在物联网进行流通的“云计算”。伴随着新的信息技术，智能手机、平板电脑不断被普及，物联网的终端设备近年来实现了爆发式的增长，穿戴移动式的设备也成为一种新的趋势。然而通用的智能终端由于其开发难度大，成本较高，还没有完成标准化，这个市场的的潜力将不可估量。例如，2013年的中国互联网大会云计算与物联网高层论坛上就指出：全球的物联网的连接数、连接传感器及智能终端到2018年时将会达到100亿美元的规模。
四.应用发展趋势
应用带动产业的发展，把感知到的信息进行传输并更好的应用起来就是物联网的最终目的。而传感技术关键性的突破，包括RFID、传感器、二维码等技术，是推动物联网走上该发展道路的动力。
（一）传感器在中国突破性进展
以传感器在中国的发展来研究物联网的驱动力。2009年，温总理在视察无锡物联网产业研究院时提出“感知中国”，物联网引起了全社会的关注，物联网产业也被认定为中国五大新兴战略型产业，并写入“政府工作报告”。2012年，国务院正式批复《无锡国家传感网创新示范区发展规划纲要（2012-2020年）》，工信部等国家相关部门加大了财政支持力度、推动了有利于示范区发展的一系列法律法规及税收政策的推行。2013年，无锡市新区的太湖科技园内召开的了首届智能传感器论坛，会上无锡市政府计划依托当地雄厚的物联网产业为基础，以及依靠无锡市在物联网技术研发中的优势，在三年内扶持市值百亿元的产业，并代表中国智能传感器基地打造出国际一流的水平。从2009年到2013年，无锡市传感器的发展推动了该市物联网产业的进步，取得了卓越的成绩。截止到2012年，无锡市物联网产业及相关产业的总产值已经达到1050亿元，带动了新的物联网企业约471家入驻新区科技园，直接或间接解决12多万人员的就业问题。
（二）物联网主要的应用模式
物联网目前基本的应用模式主要是监控环境和跟踪对象、通过二维码识别对象、智能化的控制对象。例如，雾霾传感器、烟雾传感器等检测空气中某种待测物的浓度；通过GPS锁定车辆位子并进行导航。二维码识别对象，近些年来伴随着3G智能手机的发展在生活中广泛应用，许多基于二维码的APP软件炙手可热，二维码可以获得对象物品的价格、生产商家、销售点等相关的拓展信息，或者是某个特定的网址和连接，极大地方便了群众的生活与社交网络。另外，变频空调通过传感器感知室内温度和湿度相应的调整其工作；路灯根据光线的强弱自动调整其亮度，则是智能化的监控对象。
五.总结与展望
物联网的出现改变了传统的产业，其用途涉及到了各行各业。农业上的大棚种植控温灌溉、动物养殖的追根溯源；企业上的生产监控、自动做账；环保上的污染监测、水土检验；物联网为人类的未来生活构建了美好的蓝图，通过技术层面上鼓励企业的创新能力，市场层面上政府给予规范化指导，应用层面上各相关法律法规的保障，实现全智能化的信息社会指日可待。（作者单位：江南大学）
国家社科重点项目“智能服务产业化路经研究”（12AZD111），江南大学自主科研计划（JUSRP1066），江南大学中国物联网发展战略研究基地成果之一
参考文献：
