时间:2023-07-24 17:06:01
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇农业物联网的发展趋势,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
关键词:物联网;智慧农业;应用模式
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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1设施农业物联网技术发展趋势
21世纪是信息化科技飞速发展时期,我国农业正处于这个关键的时期,农业物联网的发展为推动传统产业改造升级提供了巨大的动力,随着互联网技术的成熟和普及,要想使“电脑上种地”的愿望可以实现,就必须加快网络信息化技术发展的步伐,为现代设施农业发展提供必要的基础。
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。
2结语
设施农业物联网技术作为多种学科技术的综合应用,融合了现代的传感技术、自动化、智能化通讯技术、计算机技术以及植物科学等多种技术,通过物联网技术的应用,把所有的技术联系在一起,从而达到对农作物生长进行精细化管理,有效降低农业成本,提高农业生产效率,加强环境保护,促进农业发展的信息化、标准化、智能化。
作者:李娅娜 单位:扬州商务高等职业学院
物联网是近年来新兴的一种信息技术,它被认为是继计算机互联网技术后一次新的技术革命,然而在农业节水灌溉方面的应用还不是很多[1]。目前,在农业节水灌溉方面的主要新技术有:1)与生物技术相结合的作物调控灌溉技术;2)应用3S技术的精细灌溉技术。即:全球卫星定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)、遥感技术(RS);三是智能化节水灌溉装备技术。就是把生物学、自动控制、微电子、人工智能、信息科学等高新技术集成节水灌溉机械与设备。
1 物联网灌溉基本情况
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
为了全面实现我国农业高效灌溉系统的建设,必须要大力推广基于物联网技术的农业灌溉应用,这就需要建立基于物联网的节水灌溉体系[4]。利用物联网的节水灌溉体系首先应该利用物联网技术通过传感器采集土壤的温度、湿度、墒情、光照强度、二氧化碳浓度等基本信息,然后通过适合的无线传感设备,将采集的基本信息转化为数字信号,并通过无线通讯方式将这些信息的数字信号传递给计算机系统进行分析处理,计算机系统会将采集的信息进行智能化判断,根据需要及时的控制相关的智能灌溉设备的驱动,对,农作物进行智能化、精细化的灌溉。从而做到灌溉水量、灌溉时间和灌溉周期的三准确,提高水资源的利用率,达到灌溉用水的智能化控制。且由于物联网传感器的网络具有信息互递、自主组建网络、网络通讯时间同步等特点,因此可以对整个灌溉区域与灌溉节点的数据进行综合对比分析,即便个别数据出现问题,也可以对数据进行更正[5]。同时采集的数据也可以直接上传到网络,经过相关技术人员的分析,可以根据分析结果对灌溉数据进行更正,从而确保灌溉的准确性与高效性,如果发现农作物发生病虫害,也可以通过灌溉系统对农作物进行除病害作业。同时随着农业物联网平台的建设,也可以将这些数据上传到平台进行管理,对于构建一个高效、低耗、低投入、多功能的农业灌溉节水平台就这十分重要的意义,然后也对平台采集的信息进行分析,并根据分析的结果进行灌溉,甚至可以对预期将会发生的天?獗浠?进行预防性灌溉,提高农作物对灾害的抵抗能力,这也是未来物联网智能化灌溉发展的必然要求。
3 结束语
物联网技术作为新一代信息化技术的高度集成与综合性应用,已经成为了当前科技界发展的战略发展方向之一。通过物联网与农业的相结合,为农业信息化技术与农业产业的发展,提供了新的机遇,同时农业也为互联网技术的发展提供了一个广阔的应用平台,尤其是节水灌溉技术的应用,可以直接有效地解决当前农业发展遇到的问题,为农业的现代化进程提供强劲的动力,实现高效的精准化灌溉,全面提高农业生产效率。
【关键词】ZigBee;智能;农业大棚;物联网
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。
参考文献:
[1]杨静;张磊;农业温室控制系统的设计与实现[J];广东农业科学;2011年04期
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2012
58.9673
171.9818
48.6455
2013
61.1381
179.3953
51.3626
数据来源:国家统计局网站
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'>
最后,希望在本文的帮助下,新手设计师可以在Solidworks 2013软件平台下逐渐进入角色,越来越顺利。
[关键词] 节水灌溉 技术 对策
[中图分类号] S275 [文献标识码] A [文章编号] 1003-1650(2017)03-0288-02
引言
我国人口和耕地、气候、水资源等自然条件,决定了农业必须走节水灌溉农业的发展道路。节水灌溉技术的发展不仅是保护和科学利用水资源的需要,也是发展现代农业、保障粮食安全的需要。为此,本文以萧山区为例,就节水灌溉技术及发展趋势作一探讨。
1 节水灌溉技术含义及体系
节水灌溉技术是比传统的灌溉技术明显节约用水和高效用水的灌水方法,措施和制度等的总称[1]。节水灌溉系统由水源、首部枢纽、输配水管网和灌水器以及流量、压力控制部件和量测仪表等组成,包括水资源调配、输配水、田间灌水和作物吸收等四个环节。在各个环节采取相应的节水措施,组成一个完整的节水灌溉技术体系,包括水Y源优化调配技术、节水灌溉工程技术、农艺及生物节水技术和节水管理技术[2]。节水灌溉技术体系主要包括以下几个方面:
1.1 灌溉水资源优化调配技术
通过科学、合理利用各种水源,来达到节约用水目的。如地表水与地下水联合调度技术,灌溉回归水循环利用技术,雨水收集利用技术,多水源综合利用技术等。
1.2 节水灌溉工程技术
通过提升水资源输配送技术来达到节约用水目的,主要包括渠道防渗、管道输水、喷微灌技术等。通过采取工程技术措施,减少输配水过程和田间灌水过程的渗漏损失,提高灌溉效率[1]。
1.3 农艺及生物节水技术
通过改进和融合农作物农艺与生物技术来达到节约用水目的,包括耕作、覆盖保墒技术,土壤保水剂,优选抗旱品种以及作物蒸腾调控技术[3]。
1.4 节水灌溉管理技术
通过采取各种管理措施来达到节约用水目的,包括节水灌溉管理制度、灌溉用水管理自动信息系统、输配水自动量测及监控技术,土壤含水量自动监测技术等,通过利用农业物联网技术与智能化监测控制技术,加强对灌溉过程中各个环节的智能控制。
2 节水灌溉新技术
目前,比较有发展潜力的节水灌溉新技术是:
2.1 与生物技术相结合的作物调控灌溉技术
就是从农作物生理角度出发,通过亏水方式来改善农作物品质,控制上部旺长,实现矮化密植,到达节水增产的目的。重点是掌握农作物亏水时段、亏水量,将灌溉技术与农艺技术有机结合起来,通过灌溉技术促进农作物生产,通过发挥农作物自身特点来减少对水的需求,使两者得到科学的融合。
2.2 智能化节水灌溉装备技术
通过农业物联网技术及相关信息采集设备,对农业园区中各个区域的土壤、植物及环境的信息进行实时、精准、快速采集,农户依据采集到的信息用计算机进行数字化分析和处理,诊断植物的长势和产量在空间上差异的原因,并按每一个小区针对不同的对象进行科学地决策,在每一个小区上进行精准的灌溉、施肥、喷药,以达到最大限度地提高水、肥和农药的利用效率,提高农业生产的科学性、主动性,合理利用和节约资源,减轻盲目投入造成的资源浪费和对生态环境的污染[4]。是农田灌溉学科发展的热点和农业新技术革命的重要内容。
3 节水灌溉技术发展趋势
我国的节水灌溉技术发展呈现以下趋势:
3.1 喷灌技术仍为大田农作物机械化节水灌溉的主要技术
喷灌技术研究方向是进一步节能及综合利用。喷灌与地面灌溉相比,具有省工省力、节约用地和保持水土的优势,但也具有一些局限性,如投资相对较大,成本回收期较长,对水质要求比较严格,受风力影响较大等等。
3.2 地下灌溉已被世人公认是一种最有发展前景的高效节水灌溉技术
地下灌溉优点是灌水质量好,蒸发损失小,少占耕地。但也存在一些问题,如建设成本高、维修困难,地下管道造价高,管理检修较困难, 应用推广速度较慢,仍限于小面积使用,但随着关键技术的解决,今后将会得到一定的发展。
3.3 地面灌溉仍是当今世界占主导地位的灌水技术
地面灌溉存在利用率低、地下水位上升以及土壤渍害和盐碱化等问题。在地面灌溉方面,也研发了许多节水技术,如地面浸润灌溉、膜上灌溉、波涌灌溉等。随着高效节水田间灌水技术的成熟,输配水有低压管道化方向发展的趋势[5]。
3.4 节水综合技术的开发利用
通过结合气候、土壤、农作物与灌区实际情况,综合开发利用节水灌溉新技术、节水农业与低产田治理、灌区节水管理技术、农艺节水增产新技术等,提高水分利用率和水分利用效率的重要途径,也是今后节水灌溉发展的方向。
4 杭州市萧山区节水灌溉技术的应用
萧山区随着农业产业结构的调整,传统农业已逐步走向现代农业。在蔬菜、水果、花卉等作物栽培中,萧山区通过购机补贴、项目补贴等措施,推广普及了喷微灌技术。据2016年萧山区农机化管理统计年报统计,节水灌溉面积达15.43万亩。喷微灌的优点是能最大程度地减少灌溉水的无效损失,以求用最少量的水生产出最多的优质农产品,喷微灌灌溉比漫灌方法提高水利用率达40%以上。
萧山区基于农业物联网的智能化微灌技术应用,在全省处于领先地位。萧山区通过应用微灌技术、信息技术、传感技术与自动控制技术,将多项现代技术和装备有机地结合起来,实现快速地检测土壤和环境的主要信息,并按照农作物对水分需求,自动启闭水泵和电磁感应阀,实现对农作物的按需精准灌水。同时,能实现远程网络查询和控制,在任何联网的计算机均能实时察看每个测试区域的土壤、环境和光照等数据,实施远程控制。
自2009年以来,智能化微灌技术已在杭州美人紫农业开发有限公司(葡萄园)、杭州萧山蔬兰农业有限公司(蔬菜设施栽培)、杭州艾维园艺有限公司(花卉设施栽培)、浙江民望农业科技有限公司(蓝梅基地)与73021部队农副业基地(葡萄、瓜果、蔬菜)等基地使用,到2016年底,萧山区应用面积已达0.5万余亩。基于农业物联网的智能化微灌技术应用,比普通微灌节水10%以上、省工节本6%以上,节水、节本、增效更为明显[6]。
5 发展节水灌溉技术的政策建议
传统农业生产采用漫灌供水方式,不仅对水资源造成大肆浪费,而且使r田残留的农药、化肥流入江河,对水体生态带来严重的危害。因此,需大力推进节水灌溉技术推广应用。
5.1 提高发展节水灌溉技术的认识
我国是一个水资源短缺的国家,要保障粮食安全和农业可持续发展,只能走节水型的发展道路。因此,我们应加大对发展节水灌溉技术宣传教育力度,要通过世界水日、中国水周活动,通过媒体引导、政府培训、社会关注等措施,形成一个良好的节水灌溉技术发展氛围。
5.2 构建发展节水灌溉技术价格机制
目前,农业灌溉用水价格较低,而且很多地方采取免费向农户提供,因此很难培养农民节水意识,没有从体制机制上建立杜绝无效益浪费型的用水需求。为此,可进一步发挥价格机制作用,通过合理的收费制约机制,促进节约农业用水,从而推进节约灌溉技术发展。
5.3 节水灌溉技术发展要符合农民需求
节水灌溉技术只有与农民实际经营效益相结合,才能得到持续快速发展。如应用节水灌溉技术,可以提高产量,减少用水成本支出,这样才有内在的发展动力。特别是与农业物联网相结合的节水灌溉技术,技术要尽量适合农村应用特点,如简单、可靠、实用,这样才有广阔的市场前景[1,8]。
5.4 促进节水灌溉设施制造业发展
要通过市场引导、科技创新,政策扶持,推进节水灌溉设施制造业发展,向农村市场提供质量可靠、价格合理的节水灌溉机械与装备。同时,要进一步通过购机补贴政策、节水灌溉项目,引导农民推广应用节水设备,从而促进节水灌溉事业快速、可持续发展。
参考文献
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关键词:山东省;物联网产业;建议和策略
中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2015)02-0262-02
Abstract:With the development of new and new technology, the Internet of things industry is becoming more and more popular, and has gradually become the hot spots of social research. This combination of Internet of things industry in Shandong Province Development of the actual situation, focusing on analysis of the networking industry development present situation, studies the problems existing in the development of the networking industry in Shandong Province, finally put forward on speeding up the suggestions and strategies to the development of Internet of things industry in Shandong Province.
Key words: shandong province; IOT; strategy
物联网(Internet Of Things, IOT)是利用底层传感设备、射频识别设备、全球定位系统、红外感应技术等,通过短距离无线网络、互联网等技术把现实物品和计算机网络结合起来,以实现远程控制,达到智能化管理的目的。物联网可以说是继计算机和互联网之后的第三次信息革命浪潮,物联网产业发展必将带动通信服务产业、嵌入式系统产业、电子信息产业、软件服务和外包产业等快速发展,对于中国政治、经济、文化等各方面具有重大意义。
物联网知识体系庞大,涉及到的产业也较多,主要包括网络通信产业、电子信息产业、嵌入式产业、智能计算等多技术领域产业。物联网技术主要应用于物流交通运输、农业精细化种植、城市智能化管理、工业精准控制、公共信息服务智能平台等多领域,通过物联网技术可以大幅度提高管理效率,降低劳动成本。目前,全球各国也在纷纷制定物联网发展规划。早在2009年初,美国奥巴马总统就提出“智慧地球”这一概念,总理在无锡提出了“感知中国”,紧接着日本、欧盟等国家也纷纷提出发展物联网产业,并做出具体规划。中国政府非常重视物联网产业发展,在政府工作报告中提出“要大力发展物联网产业,逐步完善物联网技术标准”。山东省作为中国的经济大省也积极投于物联网产业发展,先后出台了《山东省物联网产业发展规划纲要》、《关于加快物联网产业发展的意见》等文件,成立山东省物联网产业联盟、山东省物联网协会、各地市物联网研究院,建立了物联网产业发展示范工程项目等,为物联网产业发展提供了较好的基础条件。
本文结合山东省物联网产业发展实际情况,重点分析了物联网产业发展现状,研究了山东省物联网产业发展存在的问题,最后提出了关于加快山东省物联网产业发展的建议和策略。
1 山东省物联网产业发展现状及问题分析
1.1 山东省物联网产业发展现状
目前,山东省物联网产业还处于发展阶段,中国的长江三角洲(无锡、上海、苏州等地)、珠江三角洲(深圳、广州等地)等地物联网产业发展较快,处于全国物联网行业领先水平,山东省物联网产业发展尚处于发展阶段。结合山东省物联网协会调查数据分析如下:
1)物联网产业分布:山东省物联网产业分布不均匀,东部区域发展较快,以青岛、潍坊、威海等城市为例,分别在RFID、微电子、传感器等关键技术方面有所突破,在智能家居、智能物流、智能农业、智能工业、智慧城市等方面加快发展,进行了应用推广。潍坊市建立省级物联网产业基地、潍坊市物联网研究院,依托高新技术,重点发展了物联网产业。青岛市依托青岛海尔集团、海信等大型企业强大力量带动物联网产业发展。中部地区物联网产业发展较快,而西部地区(德州、聊城等地)相对来说物联网产业发展较为薄弱。
2)物联网销售和利润:整体来说,山东省物联网产业销售和利润实现快速增长,2013年,山东省物联网相关企业实现主业务营业收入达到1600多亿元,2014年,山东省物联网相关企业实现主业务营业收入达到2000亿元,比2013年增长20%,物联网产业销售和利润实现快速增长。
3)物联网产品与服务:山东省物联网企业产品主要以自主研发为主,合作研发为辅。其中自主研发产品主要RFID、条形码和网络通信技术为主,产品主要服务范围在物流仓储管理、工业监控、食品质量安全监管等方面,智能终端制造业约占16%,利润较高的物联网产品主要集中在智慧城市、食品质量安全监管、智能电网等方面。
关键词:移动互联网;电子商务;平台构建;农村
中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:2095-1302(2017)04-00-02
0 引 言
随着移动互联网的飞速发展,知识、信息得到前所未有的广泛传播,这不仅加速了电子商务的发展, 同时也扩大了电子商务的服务类型与应用范围, 促使各种商业活动在移动互联网上进行[1]。2015年3月5日,总理在政府工作报告中提出,制定“互联网+”行动计划,推动移动互联网、云计算、大数据、物联网等与现代制造业结合,促进电子商务、工业互联网和互联网金融健康发展。移动互联网与电子商务相结合,将产生大量的创新性应用与机会,农村传统经营理念、市场营销、管理模式和业务流程也将随之发生深刻的变化。移动互联网技术的兴起,并非单纯将终端从PC端迁移到移动终端,而主要有其自身的3大特点:
(1)每个移动终端都有一个唯一的SIM卡和确定的运营商,便于电子商务过程中个人身份的认证;
(2)移动终端随身携带,不像PC机终端那样时而在线时而离线;
(3)移动终端可以通过GPS或基站实现定位,为需要确定位置的电子商务提供方便[2]。随着我国智能手机的普及与移动上网资费的不断下降,移动互联网在农村地区的发展越来越快,农村居民使用手机移动互联网进行网上购物的人越来越多,相对于电脑, 智能手机的普及对农村网民的增长发挥了更加重要的作用。因此,大力发展移动互联网时代农村电子商务,以信息化带动农村跨越式发展,振兴“三农”经济,具有十分重要的战略意义。
1 移动互联网时代电子商务的发展趋势
电子商务借助移动互联网东风,利用移动互联网的优势乘势而上,其发展趋势目前主要集中在3个方面[3]。
1.1 传统电子商务将向移动互联网渗透
拥有市场上成熟传统电子商务平台的商家已经意识到移动互联网无处不在的威力,如淘宝、当当、Ebay等借助移动互联网大力拓展用户群,为移动互联网时代农村电子商务应用提供了有利的条件。
1.2 O2O模式的兴起
O2O(Online To Offline)模式指一种新的商业模式,网上的虚拟经济能够与网下的实体经济实现全面融合。O2O模式可以在移动互联网上完成生活中的任何商业行为,这为电子商务扩展其业务范围提供了全新的商业模式。
1.3 移动支付安全性的提高
移动支付手段是移动互联网时代电子商务的基础,如果移动支付安全性出现问题,就不可能存在移动电子商务,随着移动手机支付软件的不断完善,移动互联网下的电子商务用户越来越多。
2 农村电子商务存在的问题
虽然互联网时代电子商务发展势头迅猛,但城乡差别依旧很大,这是由我国现有的城乡二元经济结构决定的。在城市,电脑普及率已经相当高,但在农村,电脑的普及率却很低。另外,广大农村地区相对城市来说,地广人稀,物流的营运效益普遍低下,这些问题给农村的电子商务发展确实带来不小的难度。因此,面对制约农村电子商务发展的诸多问题,下列问题亟待解决。
2.1 农村物流缺乏统一规划和协调营运
农村电子商务发展面临许多困难,但最大的障碍是农村物流问题。对地广人稀的农村来说,如果没有统一规划和协调营运,物流公司的营运经济效益就会十分低下,将严重打击物流公司设点的积极性。虽然国家有政策性支持资金扶持,但市场准入门槛低,造成物流企业无序竞争,加之物流企业经营粗放、基础设施落后、装备科技含量低、市场管理能力差等因素,缺乏全局一盘棋的统一规划与协调营运的协同作用机制,导致农村物流公司整体经济效益低下,服务水平较差,从而成为制约农村电子商务发展的一大瓶颈。
2.2 农村缺乏专用的信息平台
虽然互联网给城镇居民提供了方便快捷的信息渠道,具有信息储量大、全面、查询方便、更新及时等独特的优势, 成为人们获取信息的重要平台,但是针对我国农村特征的信息资源还很匮乏,要真正满足农村地区经济发展对信息的需求,还需进一步丰富农村生产和生活的信息。由于我国农村信息化建设起步时间短,投入还不够,没有适合农村特征的专用信息平台,包括与这种专用信息平台配套的相关应用软件。该专用信息平台借助移动互联网搭建供需通道,一方面,有利于农民在平台上实现联合采购,购置农业机具、化肥、生活用品、其他工业产品等,降低各环节成本,为农民带来生产、生活的真正实惠;另一方面,有利于农民在平台上实现农产品的销售,方便他们及时了解市场需求、价格波动等信息,并建立将其生产的农产品推向市场的多元化销售渠道[4]。
3 农村电子商务平台建设
针对农村电子商务存在的问题,在技术上充分运用云计算平台,形成移动互联网、农村电子商务、车联网和物流协同工作的构想,实现全局一盘棋的统一规划、协调营运的协同作用机制。云计算技术破解了企业独立建设高效可行信息化平台的高昂成本问题,大大降低了农村电子商务平台建设的门槛,这为农村电子商务平台建设提供了有利条件。云计算技术的出现不仅改变了原有的工作方式和信息化平台实现模式,同时也给电子商务行业营运带来了全新的发展机遇[5]。
图1所示为基于云计算的农村电子商务平台构建示意图。其由移动互联网信息导航云平台、车联网、物流公司、各电商企业、镇级收发站、村级收发站,手机用户(村民)等组成。
移动互联网信息导航云平台通过云计算平台整合所有参与者的资源,并为用户传递有价值的信息,完成电商企业的核心I务,而这也是农村电子商务平台建设的核心部分。信息导航云平台包含服务层、应用层和基础层。基础层对应于云计算的IaaS(Infrastructure as a Service),它可以提供服务器、操作系统、磁盘存储、数据库等信息资源;服务层对应于PaaS(Platform as a Service),能够提供企业进行定制化研发的中间件平台,同时涵盖数据库和应用服务器等;应用层对应SaaS(Software as a Service),它是电子商务的核心, 电商企业根据电商自身需求平台进行开发,利用云端平台提供的服务, 分析整理相关数据,以适应市场需求。
车联网最初是由车友互联信息科技有限公司打造的车联网服务平台,其功能是通过移动互联网进行汽车信息的收集与共享,实现车与路、车与车主、车主与车主、车主与第三方服务商的沟通。在农村电子商务平台通过车联网技术来解决物流成本高的运营困难问题[6]。相对城镇来说,农村地广人稀,为减少汽车运输空车回程的现象,借助移动互联网信息导航云平台,物流公司可运用车联网技术整合运输信息,降低汽车运输费用,提高农村电子商务平台运行效益。
物流公司、镇级收发站、村级收发站是电商和村民之间实物传递的桥梁,由于农村居民不集中,农村的物流公司更需要与移动互联网信息导航云平台及车联网协同配合降低物流运营成本。
农村电子商务平台建设架构中N家电商主要由两方面企业构成,一方面是生产日用品、服装、家电等品种的工业企业,为村民提供物质资源,另一方面是生产农产品的涉农企业或收集村民农产品的农产品销售公司。
4 农村电子商务的应用前景
4.1 移动互联网给农村电子商务带来发展的契机
智能手机技术使得手机接入互联网更为廉价和简便,移动互联网受到广大农村居民的欢迎,目前已成为农村电子商务的主要信息通道。其原因有以下两个方面:
(1)电脑价格高、操作难度大,相对城市居民来说,电脑价格超出了普通农村家庭的承受能力,且就使用而言,电脑没有手机使用方便;
(2)网络宽带基础设施尚不能实现在广大农村地区的全面覆盖,导致很多地方宽带入户难度加大,且一般农村家庭支付上网费用意愿也相对较低。根据2014年5月中国互联网络信息中心的《2013年中国农村互联网发展调查报告》可知,据统计分析,农村网民与城镇网民相比,使用手机上网的比例高出5%,达到84.6%,到2013年年底,农村网民规模已达1.77亿人。
4.2 农村电子商务应用需求旺盛
随着农村经济条件不断提高,家住农村的居民对工业品、生活用品需求越来越旺盛,网上销售的低价位产品的诱惑力正吸引着越来越多的农村居民加入移动互联网,由于农村大型商店的匮乏,农村电子商务应用需求将更为持久与强力。由阿里研究院的《农村电子商务消费报告(2014)》的统计数据可知,在农村网民中电子商务类的使用率在不断提高,2013年与2012年相比,旅行预订的使用率增长了11.3%,团购使用率增长了7.9%。根据该报告预测,到2016年全国农村网购市场总量有望突破4 600亿元,报告统计表明,就网购模式接受率而言,农村的年轻网民比城镇网民网购比例还高,农村居民的网购模式接受率高达84.41%,预测人均年网购消费金额在500~2 000元之间 [7]。
与网购模式接受率相对应的是通过移动互联网实现农产品的销售,有了农村电子商务平台,可形成农户、物流与商户三位一体的沟通交流模式,将三者同时纳入农村电子商务平台,使产品信息在市场上得到及时传播[8],解决我国农产品物流成本高、物流损耗大导致的农产品售价高的问题,这种农村电子商务应用需求也将越来越旺盛。
5 结 语
通过对移动互联网时代农村电子商务应用的发展趋势和存在问题进行分析,结合云计算技术,设计农村电子商务平台的架构,在深入分析农村电子商务应用瓶颈的基础上,将现有移动互联网、农村电子商务、车联网和物流公司有机形成一个能协同工作的综合平台,从移动互联网给农村电子商务带来的发展契机和农村电子商务应用需求旺盛的现象可意识到移动互联网与电子商务相结合将会带来可观的经济和社会效益。
参考文献
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【关键词】计算机应用;现状;发展趋势
中图分类号: G633.67 文献标识码: A 文章编号:
一、前言
随着现代信息技术的不断发展,我国的计算机行业发展迅速,并且取得了前所未有的成就,推动着我国各行业的发展。计算机在各行业都得到广泛的应用,计算机的发展也将不断的前进。
二、计算机应用技术的概述
1、计算机应用技术的概念。所谓的计算机应用技术就是指研究计算机应用于社会中各个行业和领域的理论、技术、方法以及系统的一门边缘性的学科,它计算机学生的组成的很重要的一部分,它也是促进计算机学科与其他学科有效融合的一个载体。通常情况下,计算机应用的分类一般分为数值计算领域和非数值应用领域两大类,这两大领域都具备着自身独特的特点,但对于促进科学技术的进步都是有着重要的作用的。
2、计算机应用技术的发展情况。我国计算机的最开始是在上个世纪40年代中期出现的,在这个阶段计算机应用情况还都是数值领域的计算机应用,主要都应用于国防武器的生产和研发方面。之后,从20世纪50年代计算机逐渐向非数值应用的领域发展,其主要都应用于企业信息管理、工商业事物处理以及数据处理等方面。从20世纪70年代开始,计算机已经被广泛的应用到了社会经济等更多的领域了,随着我国计算机应用技术的不断发展,计算机应用技术现阶段已经被广泛的应用到了服务行业、农业以及文化教育行业中了,同时计算机也已经走入到了人们的家庭生活中了。近些年来,计算机应用技术与网络技术也已经很好的结合到一起,这也大大的促进了计算机应用技术的快速发展,也加快了信息化社会的发展速度。
三、我国计算机应用发展现状及存在的问题
1、我国计算机应用发展现状
我国计算机拥有量、互联网用户、网站数飞速增长。我国计算机互联网用户、网站及域名“九.五”期间飞速增长。在各个领域都取得了长足的发展。但是也有相对不足之处。
(1)发展中的成效。①农业科技领域:计算机在农业中已建成全国的农业生产流通信息网络,开通农业科技信息网络,农村供求信息全国联播系统每月颁布信息6千条,内容详查13万条,中国农业信息网每月点击已达1千万次。②文艺创作领域:计算机在文艺创作、影视制作中,三维动画技术的应用也很广泛。③医疗系统领域:医疗系统同时也需要计算机的辅助,如启动金为工程,辅助治疗等。④公安系统领域:公安系统网络建设取得实质性进展,网上追捕逃犯,已抓获20几万逃犯,法院系统办公自动化水平显著提高。⑤辅助教学领域:计算机的辅助教学,远程教育迅速发展,统计显示全国约10万多所中小学已经普及计算机课,一万多所中小学已建成校园网,67所网上大学。⑥日常生活领域:计算机在近几年的人们的生活工作方式和购物习惯上的影响也是非常大的,人们的生活更加的便洁,工作更加的高效。
(2)发展中存在的不足。①我国信息产业发展滞后:我国信息产业尚不能完全满足信息化发展与计算机应用对软硬件产品的需求。重大应用工程与大型应用系统所用的软硬件产品主要依靠国外公司,科技成果转化速度慢。②相关政策法规尚待完善:计算机应用、信息化的市场经济和政策法律环境尚待完善。③区域发展不平衡:国内计算机应用发展很不平衡,和地区信息化指数高低相差20多倍,互联网用户及计算机拥有量在东西部地区、大陆与台湾地区差距很大台湾互联网用户有540万,网民占人口比例达26%,连网主机85万台,企业有50%已开展电子商务,大陆开展电子商务企业不到10%。④我国计算机应用水平整体偏低:我国计算机应用水平低,上网企业与上网家庭数量还较少,企业信息化水平低。⑤与与市场经济的需求还有差距:企业管理体制、机制、管理理念与组织机构尚不能适应市场经济的要求。企业采用信息技术尚缺少内在的动力、人力、财力、和物理。基础工作薄弱,信息技术人才欠缺,职工文化素质亟待提高。
2、存在的问题
虽然计算机的普及给人们的生活带来了方便,但与此同时,在其发展过程中,还存在很多问题,主要包括:首先,国家在宏观战略上缺乏相应的规划及技术政策指导。其次,计算机标准体系尚未建立,电子商务标准有待加强,缺少相应的网络犯罪法律法规。再次,当前,计算机在我国的发展处于较低的水平,计算机的普及率有待提高。此外,计算机在我国不同地区的发展是不平衡的。主要体现在东部发达地区计算机普及率较高,而西部欠发达地区计算机普及率较低。最后,我国企业的信息化水平有待提高。目前,国家重大的计算机项目及软硬件都是依靠进口,自主研发的系统较少,缺乏竞争力。部分企业缺乏对计算机的足够重视,缺少专业的计算机人员。
四、计算机发展趋势
1、光计算机的各种优点
第一,光器件允许通过的光频率高,范围大,也就是所库存的带宽非常大,传输和处理的信息量极大,两束光要发生干涉,必须频率相同,振动方向一致和有不变的初始位相差。因此,同一根光导纤维中能并行地传输很多很多波长不同或波长相同但振动方向不同的光波,它们之间不会发生干涉。第二,信息传输中畸变和失真小,信息运算速度高。光和电在介质中传播速度都极快,但光和电不同,光计算机是“F我”导线计算机,光在光介质中传输不存在寄生电阻,电容和电感问题,光器件又无接地电位差,因此,传输所造成的信息畸变和的失真较小,光器件的开关速度比电子器件快得多。第三,光传输和转换时,能量消耗极低,尽管集成电路中的电流十分微弱,但由于集成度的提高,功耗仍然是个大问题。光计算机却不同,除了激光源需要一定的能量以外,光在传输和转换时,能量消耗却极低。
2、量子计算机
量子计算机的优越性在于它具有进行“平行”运算处理的能力。如果某人需要从一个有几百个办公室的大楼中寻找一份遗失的文件,用传统计算机的串行方式寻找就要逐个办公室去进行搜索,但是量子计算机能够按照某人寻找文件的条件和要求迅速“复制”出代表人自己以及与他自己相同的“副本”,同时进入大楼的每一个办公室进行文件的寻找工作,最后,其中一个“副本”找到了该文件。那时,除了找到文件的那个“副本”之外,所有代表某人的其他副本都将自动消失。量子计算机在寻找广播电台搜索地址方面的优越能力对因特网系统的发展具有很大好处。因特网的网址数据库很大,应用量子计算机进行搜索的运算速度优势将更为显著。如果要在1亿个网址中搜索某一个网址,应用传统计算机大约需要进行5000万次的运算才能找到该网址。然而,应用量子计算机大概只可能找到该网址。数据库搜索是计算机技术中的一个重要的基础任务,所以量子计算机将对于大批量计算机数据的处理任务产生重大影响。
3、化学计算机
化学计算机在运行机理上,它以化学制成品中的微观碳分子作信息载体,来实现信息的传输和储存。因此,它具有更小的体积,更快的运算速度和巨大的计算机能力,其信息传输速度甚至有可能比人脑思维速度还要快若干倍,具有十分诱人的发展前景。
4、生物计算机
生物计算机具有生物活性,能够和人体的组织有机地结合起来,尤其是能够与大脑和神经系统相连,这样,生物计算机就可直接接受大脑的综合指挥,成为人脑的辅助装置或扩充部分。
5、人体细胞吸收营养补充能量,因而不需要外界能源,它将成为能植入人体内成为帮助人类学习,思考,创造,发明的最理想的伙伴。另外,由于生物芯片内流动电子间碰撞的问题可能极小,几乎不存在电阻,所以生物计算机机的能耗极小。把生物学和工程学结合起来制造生物计算机已不再是天方夜谭。
五、结束语
近年来计算机技术发展迅速,为我国的发展带来巨大的动力,同时也日益改变着人们的生活方式,推动人类的发展。计算机应用的未来发展趋势将是非常的前景,相信未来计算机会更好。
参考文献
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[3]侯晓璐.浅析计算机应用的发展现状及趋势[J].科技创新与应用,2012.
【摘 要】知识产权;FRID;物联网技术
0 引言
食品安全关系到广大人民群众的身体健康和生命安全,关系到经济健康发展和社会稳定,关系到政府和国家的形象。现有的食品安全,只有通过互联网平台,利用物联网技术,将食品安全暴露在公众的监督之下,才能让不安全的食品远离人民百姓,才能让党和政府真正的实现为人民服务。这都有赖于基于物联网的信息化技术发展。这也是国际上食品安全追溯管理模式的发展趋势。目前,农业部、质检总局等部委在我国北京、上海、天津、南京、济南等城市建立了40多个食品质量安全监管系统试点,开展食品质量安全追溯信息系统试点示范项目并取得了一定的成效,初步制定了一些相关的标准和指南。
为使物联网技术在河南省食品质量安全监管中发挥更大的促进作用,使河南省农业稳定发展和农民持续增收能够得到长期有效的体制机制支持,必须建立健全物联网技术在河南省食品质量安全监管中的长效发展机制。
1 建立河南省农业物联网综合服务平台满足食品溯源服务需求
通过农业物联网关键技术的突破、综合服务平台和应用示范工程建设,建成支撑河南省现代农业发展的三大农业物联网服务体系:政府快速决策指挥体系,农产品生产、加工、流通、交易、消费全程供应链管理体系,农产品质量安全溯源体系,促进农业信息服务网络化、农业资源管理数字化、农业生产过程管理精准化、农业装备智能化,在我省形成农业物联网应用工程典范,为我省加快发展“两高一优”农业、建设农业强省、实现农业走在中部崛起前列目标提供有力支撑。
农业物联网综合服务平台,充分利用和整合河南省各种农业信息化资源,为政府决策、企业经营管理、基层农业科技人员和农业生产经营主体提供综合服务。平台面向农业主管部门、农业生产经营主体、消费者提供综合。在监督上,能够对生产厂家、产品流向准确把握,在产品出现问题时,能快速控制相应同类产品的的铺货流向,做出应对措施。
在生产上,能够对供应商,原料,生产厂家,负责人,产品的形成到最后的产品流向准确把握,一目了然,在产品出现质量时候能快速的定位到产品的每个环节,及时地控制产品的流向。进一步地,企业便可对商品的出库、入库、物流等环节通过快速阅读二维码实现严格监控,并使分销网络中的各个业务网点具备了强大的商品核查功能,业务网点可根据需要对商品销售区域、产品属性等进行核查和匹配,核查功能具体将通过便携式二维码识读设备来实现。
在商品管理上,生产厂家通过将二维条码技术与进销存软件、企业广域网络的结合,便可对商品分销的全流程实现全面、有效、安全的管理和监控。并进一步得到宝贵的商品仓储、物流、销售等数据,为企业总部的经营决策提供宝贵的统计数据。具体的功能将包括分销区域管理(地区管理、负责人管理)、区域业绩管理、个人业绩管理、报表管理等。
在商品防伪上,产品使用两套二维码,食品溯源二维码及食品防伪二维码,食品溯源二维码可多次扫描,扫描后连接WEB平台返回食品溯源信息;食品防伪二维码在商品购买后使用,连接WEB平台返回食品真伪,扫描一次后失效。
2 加快食品安全领域FRID知识产权关键技术研发
2.1 海量数据的后台管理系统
由于食品行业特性,品牌多、数量大,本管理平台所需要面对的是千万级的用户群体,食品安全信息通过计算机或移动终端的访问是随机的。“共享”是系统的灵魂,这些数据以云的方式存储和管理,实现各种接入设备与移动通讯网和互联网相连,实现物联网络的构建,物联网全球还没有成熟的技术和标准,也没有一套完整的无线传感器网络的安全策略。但在互联网技术目前已经有很成熟的技术和标准、也有一套完善的安全防护策略。
2.2 海量数据的运算引擎:充分利用云计算检索平台的全球社区力量
二维码快速识技术:因为应用场景的复杂性,移动端必须具备快速的二维码识别、解析技术,实现二维码的快速加密解密以及时效性等问题。 食品检疫信息:食品检疫机构在给食品做检疫监测时,采用移动智能终端来采集食品检疫等信息,并把该数据上传到中心服务器的数据库,以此作为食品检疫的信息追溯源头。
在加工企业的电脑上登记食品的来源信息,包括:产地、种植户和食品批号等信息。食品加工品装箱上有食品加工品的质量安全信息追溯码,当零售商进行分销食品加工品时,利用智能溯源电子称配置的条码扫描枪将食品加工品质量安全信息追溯码粘贴到包装袋上。
食品加工前信息登记的具体业务描述:当食品运输到加工企业时,要进行食品的信息登记,通过加工企业的RFID识读设备读取食品种植信息,RFID技术,物联网中非常重要的技术是RFID电子标签技术。电子标签,又称为射频标签、应答器或数据载体;若正确读取到食品种植信息时,输入食品检疫号、选择食品产地等信息,并把该信息保存到服务中,注意:在保存信息之前,要提示信息是否填写完整。并生成追溯码写入装箱RFID标签。天线用于发射和接收射频信号。
2.3 在操作系统和数据库市场格局早已确定的情况下,中间件发展尤为重要
物联网中间件处于物联网的集成服务器和感知层、传输层的嵌入设备中。射频识别技术有以下特点:
1)数据的读写功能
2)电子标签的小型化和多样化
3)耐环境性
4)可重复使用
5)穿透性
6)数据的记忆容量大
7)系统的安全性
2.4 食品产品EPC 信息内容设计
食品产品信息可分为固定信息和可变信息两类。固定信息大部分是与食品产品交易项目相关联的信息。可变信息是食品产品交易项目随具体单元不同而变化的信息,如:食品产品的有效期、批号、包装数量等。可变信息只与食品产品项目的具体单元有关。
2.5 食品信息采集子系统
1)在生产食品的源头,无论是动物饲养过程中吃的饲料信息,还是在植物种植过程中施加的肥料信息,均可以使用RFID电子标签存储到食品安全生产数据库中,以此来作为将来食品安全追溯原始数据。
2)通过严格的控制流通过程,运送到消费者手中食品的安全性将会大大提高,因此,无论是在餐桌或是货架,消费者通过追溯系统既可查到食品的生产日期、原料产地、生产者等详细生长信息,通过食品安全测评系统对食品进行等级认证,以此就可以确保食品安全。
3)食品变质后,评估系统将实时改变评估结果,提醒消费者慎重购买,并且通知零售商将过期产品撤下货架。从下往上进行追溯,也就是说如果消费者在零售销售点购买的食品发现了安全问题,就可以向上层进行追溯,最终确定问题的所在,这种方法主要用于产品回收或撤销中。
2.6 食品物流跟踪子系统
2.7 食品回收物流跟踪
超市和食品零售企业面对的是最终消费者,当超市里的消费者或售货员取走货架上的食品并最终付款时,货架上的射频识读器会通过食品包装上的EPC,辨认出食品的信息。
2.8 食品物流信息子系统
食品物流信息子系统提供的服务主要包括以下方面:.为每一食品单体提供身份认证,无论是食品批发企业、食品零售企业、超市还是消费者,都可以从食品物流信息子系统查明他们购入食品的真伪,防止假冒食品进入流通环节。
3 物联网发展策略
3.1 领导重视
成立主要由企业参与的物联网产业联盟,整合资源,密切配合,促进物联网技术在各行业各企业的应用;设立河南省物联网专家委员会,依托河南省现有或已引进的科技创新专家资源,搭建河南省物联网发展咨询决策智囊团,为全河南省物联网发展决策咨询;充分调动各县区和各部门的工作积极性,建立工作责任体系,进一步明确物联网工作职责,举全河南省之力推进物联网工作,及时有效地解决专业化园区建设、技术发展、标准制定、应用示范等物联网发展中的矛盾和问题。
3.2 产业政策
支持物联网产业链关键环节的企业做大做强。鼓励物联网企业租用开发区及园区标准厂房用于物联网重点项目开发建设。
3.3 人才培养和人才吸引政策
加大对物联网领域重点学科的支持力度,鼓励和支持河南省高等院校开设物联网相关专业,扩大学位点布局和人才培养规模。建立研发集聚、产业集聚带动人才集聚的机制。进一步发挥行业协会和产业联盟在促进物联网发展、推进行业自律以及维护企业合法权益等方面的积极作用。
3.4 开展河南省农业物联网示范工程
以传感技术、无线通信技术、计算机网络技术、农业资源数据库技术等物联网技术为支撑,建立智能化果蔬大棚,实时采集温室(大棚)内的空气、土壤温湿度、视频等数据,实时分析参数并调整温、湿、光照等环境控制设备,实现环境参数自动调节、信息、病虫害防控等功能。
3.5 扩大宣传和交流合作
加强与各有关主管部门的沟通和联系,争取得到国家和省有关行业主管部门的关心、指导、认可和支持,创造有利于河南省物联网产业发展的良好环境。建设物联网网站,编辑出版物联网刊物,普及物联网知识,宣传物联网作用。
【参考文献】
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[关键词]国外农产品;电子商务;发展趋势;经验与启示
一、国外农产品电子商务发展的总体态势
(一)农产品电子商务交易规模相对较小
虽然国外电子商务发展速度较快,农产品销售规模较大,但其真实交易率比较低。美国的电子商务交易规模位居世界前列,食品、饮料在电子商务交易总额中仅占0.4%。日本农产品电子商务销售比例较高,达到6.4%,意大利、英国、德国的电子商务销售比例约为1%。农产品在电子商务销售中的比例受国情等因素的影响,如同样作为发达国家的美国和日本,在电子商务规模相近的情况下,日本的农产品消费规模达到6.4%。事实上,亚洲国家农产品电子商务销售的比例普遍高于发达国家,如印度的农产品电子商务销售规模占总量的6%,韩国的农业水产品电子商务销售规模也达到了电子商务总销售规模的2.9%。
(二)农产品电子商务模式创新多样化
外国农产品电子商务模式灵活性更高,并不局限于某一类电子商务平台。例如,美国除Amazon等传统商业电子商务平台销售农产品外,官方信息服务网站、交易所、电子商店等,也是美国农产品电子商务销售的主要渠道。物流业的快速发展是促进美国很多企业开展农产品电子商务业务的重要原因,如百货公司、农产品公司、农资企业等,均可以在互联网销售农产品。韩国农产品电子商务主要销售水产品,其中包括食水产品和生鲜两类。韩国的电子商务销售出现不同趋势,一部分坚持销售食品商品,如居家式购物网站;另一部分以INVIL类型为主,在互联网销售生鲜农产品。日本作为农产品电子商务销售规模占比最高的国家,其农产品销售并不局限于模式,即任何商业主体都可以成为电子商务。不过,日本政府仍严格控制核心销售通路,如日本政府所建立的电子交易所等仍是日本农产品互联网流通的核心渠道。荷兰作为全球的农业大国,其主流农产品电子商务为个人电子商务,并由此构建本国电子商务体系。
(三)农产品电子商务网站内容日趋丰富
为更有效地降低运营风险,国外一些国家倾向于销售可以长期保存的农产品,如粮油等。从各国早期农产品电子商务发展来看,无论是内容专业度,还是深度均存在明显不足,导致消费者缺乏科学的产品理念,购买力较低。随着电子商务的不断发展,互联网体验需求与消费者选择的矛盾日益突出,必须加大成本投入,完善电子商务平台内容体系,为消费者提供舒适的服务体验。
(四)农产品电子商务基础设施比较完善
由于易于贮存的农产品的保存、运输等不需要专业物流,但生鲜类农产品,如水果、生肉等的保存期较短,容易腐烂,而且一些水果在运输过程中必须保持平稳。因此,此类农产品的电子商务销售需要完善的基础设施的支撑,国外农产品电子商务之所以得到迅速发展,主要原因就是建立了完善的基础设施。第一,建立了覆盖全国的物流系统。我国电子商务发展的局限在于货源,很多优势农产品因无法运输而难以收购,而国外一些国家具有发达的物流体系,形成了完整的农产品供应链,强大的物流覆盖能力提高了电子商务农产品销量。我国物流覆盖面偏小,农产品无法送达西部地区大部分城市,极大地制约了农产品电子商务销售规模。第二,物流配送时效高。水果、肉类等生鲜食品,除要配备冷链配送外,还要保证基本时效。第三,网络覆盖率高。网络覆盖率国外已经远超我国,甚至作为发展中国家的印度,由于政府的大力支持,移动互联网覆盖率也比较高,有效地促进了电子商务的发展。
(五)农产品电子商务深刻改变农业经济环境
以往的农业经济以促进食品供需平衡为基础,随着农业技术的发展,人类所需要的食物早已得到满足,而剩余农业生产力,却无法在短时间内转化为金钱。电子商务的发展实现了农产品需求与生产的对接,并改变了农产品的销售方式。以往包括我国在内的大多数国家的农产品销售均采用多节销售模式,农产品从农户到消费者必须经过3~5个流通环节,而电子商务实现了农户与消费者的直接沟通,有效降低了中间流通成本,并为消费者提供了更加廉价的商品,对农业经济发展产生了重大影响。
二、国外农产品电子商务发展趋势
(一)渠道融合化
多渠道融合是农产品电子商务销售模式未来发展的必经之路。传统农产品由于农业生产特性,以及对电子商务的认识不足,导致电子商务所销售的农产品仅能以单一模式销售。信息技术的发展以及农业生产管理技术的变革,无论是农产品销售平台,还是农产品种类都会出现多元化的发展趋势。这种趋势的不断演变要求必须以效率为根本需求来实现融合。如荷兰的农业之所以发展迅速,除依托耕种技术外,销售模式也起到关键作用。因此,荷兰电子商务能够依靠实体店成熟的渠道和物流经验,建立服务功能较强的电子商务网站,进而依托渠道融合优势实现发展。再如,IBM等大型公司探索渠道融合发展发展,借助一体化解决机制为电子商务提供“网店+中心+实体店”三位一体的融合模式。
(二)市场全球化
全球一体化经济发展促进了农产品实现全球易,提高了区域农产品的供给能力和消化能力。在全球化经济发展中,国外许多国家纷纷实行适合策略以适应经济发展要求。例如,日本将原有的协会性组织转变为商业组织,并以电子商务模式向全世界销售农产品。农产品跨境电子商务为区域商品交易提供了有利平台,在促进本地直销产品外部销售的同时,也为他国提供了有力支持。澳大利亚借助农业机械化、产业化发展,有效地提高了农产品供给能力,并凭借经济发展优势,所有农场主都能够使用电脑连接网络,农场联通网络的比例已经超过90%,全年生产总量的30%都是由互联网交易达成的。新西兰拥有先进的乳制品工业生产线,其构建的国际乳品交易平台是全球最为活跃的平台之一,新西兰每年超过40%的乳制品由该平台销售。
(三)技术移动化
移动互联网是促进电子商务发展的重要因素。4G网络的推行以及各大型公司WLAN技术研发水平的提高,使消费者和商户使用互联网无需再受到任何限制。从国外移动互联网购物比例来看,美国、日本、韩国等国家互联网购物的用户比例均超过30%,印度、巴西和中国的比例也超过了15%。高速发展的移动互联网购物,不仅对电子商务发展及商品运营产生影响,而且还改变了消费者的消费习惯和消费方式。
三、国外农产品电子商务发展实践对我国的启示
(一)完善与农产品电子商务发展相关的法律法规
国外农产品电子商务发展的基础在于形成了完善的法律、法规和良好的环境,目前我国仍没有制定完善的电子商务法律,针对农产品的电子商务,更是没有在任何法律、法规,乃至行政管理条文中提及。解决此问题,可以采借鉴德国的《远程销售法》、欧盟的《通用食品法》、日本的《信息技术基本法》等制定我国农产品电子商务的相关法规。考虑到不同国情电子商务发展的差异性,在立法和制定法规时,应结合我国电子商务发展模式和消费者的消费习惯、消费方式等进行逐步完善。
(二)充分发挥农产品电子商务相关行业组织的作用
对农产品电子商务的监管不能仅仅依靠法律来实现,还应发挥行业协会类组织的监督作用。协会类组织的主要功能包括以下四个方面。第一,为消费者提供维权。农产品电子商务所销售商品具有特殊性,因无法按时完成可能导致的商品损坏问题,必须由责任人对消费者予以赔偿。目前,我国主导索赔和申报事宜的组织主要是消费者协会。然而,消费者协会的能力和精力十分有限,对此可以借鉴德国的模式。德国采取数个协会共同监管的模式,其中包括消费者协会、物流监督协会、电子商务协会、农业产品管理协会等,及时解决消费者的问题。考虑到如果协会过多可能会造成消费者判断失误而导致延误,我国可采取多组织融合模式,提高消费者的维权效率。第二,为协会成员提供电子商务支持服务。我国可以借鉴发达国家行业协会模式,由行业协会创建电子商务服务平台,由农业生产者提供商品,或是入住平台自主销售。第三,发挥监督作用。农产品电子商务协会建立后,应自觉履行监督义务,有效规范农产品市场环境。以美国的BBB组织为例,其所制定的《在线商业活动准则》,就是对本国电子商务企业监督的关键标准。该组织以信任标记为管理手段,以信用评级的方式对产品质量高、积极履行承诺的企业授予标记。消费者可直接通过标记查询,获得认证商家的IP,并实现购买。而由于权利限制,BBB组织无权对信誉不良的企业进行特殊标记。第四,为用户提供数据支持。信息化时代,信息技术必须依据庞大的数据实现其功能。电子商务的发展也同样需要用户的数据支持。因此,行业协会可利用多平台数据整合优势,为电子商务企业提供相应数据,以支持其健康、持续发展。
(三)加强政府对农产品电子商务发展的规范引导
我国政府在农产品电子商务层面,不仅没有设置专属职能部门,也未对其制定专门的法律、法规。反观国外,德国建立了以食品管理部门为核心的管理体系,其中国家部门负责规则的制定和整体监督,各市县食品管理部门主管登记功能。德国的监督体系借助监管中心来实现,在VBL主导下建立的综合监管体系已经在食品、生活必需品、烟草制品等方面建立了全面的监管网络,既可以有效控制农产品电子商务销售的准入审查,又可以在消费品反馈中实施对农产品的二次监督。韩国的食品监管同样采取完全依托政府的方式。从水产品管理方式来看,韩国主要依托于食品部来进行管理。食品部的主要职能是全局控制韩国水产品电子商务销售,并对水产品质量和安全实施监管。印度对食品也实行严格的管理制度,由农业部负责全局统管食品流通市场,设置独立执行部门执行电子商务监督管理。
(四)完善农产品电子商务发展的公共支持政策
农产品电子商务关系国家农业的发展,农产品电子商务规模的扩大有利于促进国家农业和经济的发展,国家应对农产品电子商务予以适当扶持。例如,德国政府为促进农产品电子商务发展,直接采取财政补贴的方式,补贴总额达190万亿欧元,极大地促进了本地农产品电子商务的发展,特别是为小微型电子商务企业注入了新鲜血液,使原本难以存活的电子商务得以持续经营。韩国政府对农产品电子商务的支持主要采取税务减免和税务补贴两种手段。日本借助政府信息主导优势,帮助农产品电子商务与其他互联网信息进行数据交换,提高电子商务农产品的生存能力和经营能力。印度与德国相类似,采取财政补贴手段,但支持的重点集中于冷冻物流和仓储。
(五)加强农产品电子商务专业人才培养
促进农产品电子商务长期发展最有效的方式是培养人才。我国一些高校虽然开设了电子商务类课程,但对农产品电子商务市场需求的关注度不高。德国的双元制教育以及专注于农产品知识的人才培养模式,可以为我国人才培养提供借鉴。除此之外,我国农产品电子商务人才培养还应提高其职业技能,促进我国农产品电子商务发展。
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关键词:物联网;实训室;高校建设;教学研究
中图分类号:TP311 文献标识码:A 文章编号:2095-1302(2013)07-0075-02
0 引 言
物联网是面向当前巨大的应用市场的综合技术,它是新一代信息技术的产物,对其的研发涉及计算机、自动化控制和网络通信等多学科的专业知识。物联网可以在各行业中得到广泛应用,而把基于物联网的实训室应用到高校和科研院所的研究,在国家中长期科学和技术发展的规划中占有重要的地位,因此,探讨基于物联网的实训室具有重大的意义。
1 物联网的内涵和发展技术背景
物联网是通过各种传感设备,把物品与互联网连接起来,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络,可广泛应用于各行各业,通过无线信息的收发,便于通信和监管,不用数据线,成本低,使用便利[1]。根据这个定义,可从两个方面来分析。其一,互联网与物联网的关系密切,互联网是物联网的核心和基础,物联网就是在它的基础上衍生和扩展的一种网络。物联网的产生和发展首先离不开计算机网络技术。其次,物联网不同于互联网的一点是,其用户端已经延伸与扩展了,其不限制于任何物品和物品之间进行信息的交换。在这一过程中,需要用到红外感应器、激光扫描器及全球定位系统等信息传感设备。物联网这一概念最早提出是在1999年在美国召开的移动计算机和网络国际会议中,随后,美国在《技术评论》中评出改变人们生活的十大技术,更是将传感网络技术列为首位。在短短的几年时间里,各国政府都高度重视物联网的研究和应用。总而言之,新一代信息技术的重要组成部分就是物联网,人们相信随着它的迅速发展,人们的日常生活将会发生巨大的变化。
2 建设基于物联网实训室的重要性
2.1 有效培养物联网方面的高技术人才
通过建立基于物联网的实训室,以物联网为中心,兼顾当前的最新计算机网络技术,灵活应用和融合各种先进的技术,可实现集教学、实训和科研于一体的实训平台。一个完整的物联网实训室能够进行有关智能视频和无线传感网络技术等教学实践,可以模拟物联网技术实际应用到各种物流、交通、农业等行业的效果。学生能够依据自身的独特设计,应用和融合各种技术,把创新实验和项目的实训有效地落到实处。以实训室为中心,能有效结合学生的理论和实践、动手和感知体验、方案设想和实际验证,从而使得学生的动手能力得到提高,可以有效培养有关物联网方面的高技术人才。
2.2 有效提升国家科研水平
物联网技术属于国家战略信息技术,对国家的战略和可持续发展具有重要意义[2]。物联网是继计算机网络和移动通信技术之后的一个全新的技术领域。物联网的核心技术有RFID技术、传感技术、无线网络和人工智能等。当前,国内外物联网主要是应用到保护和检测生态环境、检测和监控一些危险的工业环境、配送和管理物流方面。物联网具有非常广阔的发展和应用前景。通过射频识别设备和互联网连接起来的物联网实训室设备,有利于科研人员进行更好的科学研究和实践,从而提高整个国家在这个方面的科研水平和竞争能力。
3 建设物联网实训室的主要环节
3.1 确立建设实训室的基本思想
建立物联网实训室,一方面,可以建立一个随时随地的无线通信平台,而且在这样的平台基础上,能够组建多种异构网络,相互转换不同网络协议,可以配合网络控制的智能机器人的自动巡检技术,完成有关职能技术的研发试验,方便科研人员进行开发和应用。另外一个方面,实训室是根据不同的内容划分不同的区域,采用的是理论结合实践的教学模式,学生可以根据自己所学的模块,在实训室内结合理论知识模拟进行实际的训练,这能有效改变传统教学方式的局限性,从而培养学生的实践和创新能力,真正做到融会贯通,学以致用,满足社会的发展需求。这两大方面就是建立物联网实训室的主要指导思想。
3.2 合理布局实训室
对于实训室的布局,可以分为教学区和训练区两个部分。教学区主要是进行教学的地方,其配有有关的教材和开发案例,重在培养学生的基础知识与关于程序的基本操作。而训练区是进行实践的各种模拟环境,其配备有各种先进的设备和设施,为学生和科研者的试验提供硬件的支持。
3.3 科学架构实训室软件和硬件
物联网实训室需要软硬件的网络架构作为基础。物联网本身是由传感器和路由器、系统和能量控制模块及无线收发模块这几部分构成。各个传感器不仅要考虑传统网络终端与路由器的各种功能,还要注意搜集处理本地信息和数据,协作完成其他节点的某些特定任务。为了实现物联网节点互联和信息互通的有效进行,对于物联网实训室的软件和硬件就要根据不同的实际需要进行合理的架构。
3.4 集中精力克服物联网发展面临的问题
物联网虽然具有很好的发展势头,但是也存在一些问题。首先,我国在发展物联网产业的进程中,对于一些核心技术的掌握还较为缺乏。例如RFD技术、传感器技术以及智能嵌入技术等还比较薄弱,已经成为限制中国物联网发展的重要因素,对此,物联网实训室要着重发展这些核心技术。其次,解决好物联网标准的问题。物联网是新的事物,各国都在大力进行物联网产业的发展和研究,直到现在,物联网出现了大量诸如传感等各种技术,而对于这些技术标准却是还没有解决的问题。物联网实训室也要密切关注国际最新的物联网发展方向和国际物联网制定的各项标准,使得实训室研发的技术能与国内外同步。其三,解决好安全问题,相比互联网,物联网的安全问题更加突出。在视频辨识技术中,非法利用电子标签会造成很多的安全隐私问题。对于个人来讲,人们可能不知不觉被定位扫描和跟踪,其隐私必然很容易受到侵犯。对于国家和商业来说,国家和商业机密很难得到保护。所以,实训室在发展这方面技术的时候,也要兼顾各种可能出现的问题。
4 物联网实训室的发展趋势
物联网就其本身来说,代表了下一代信息发展技术。云计算技术的运用,使数以亿计的各类物品的实时动态管理变得可能,使整个网络真正成了一台电脑;随着各方面的共同努力,物联网技术会对中国整个经济起到积极推动作用[3]。当前国内外的大学都在大量开展无线传感器网络方面的研究,为了研究出低耗能的无线传感器网络做了大量的工作。物联网发展普及后,传感器可以运用到动物和植物及机器等方面,届时就需要数量巨大的传感器和电子标签,这能拉动一个新的技术元件产业的产生和发展,增加很多的就业机会。当前,我国的无线网络遍及城乡的各个角落,这对物联网的进一步发展设立了基础设施,通过这些无线网络,放在动物、植物和机器物品上的电子介质能够随时随地地传送出去。总之,建立物联网实训室对整个中国的经济都能产生积极的作用。
5 结 语
总而言之,目前物联网正处在飞速发展的阶段,其研究理论也已经基本成熟,如何把这些理论技术更好地应用到实训室中来,不仅是为了促进该项技术在实践中的发展,同时对大力推动国家工业化和信息化的持续发展也具有重大意义。物联网技术将展示一场新的技术革命,它能促进一个国家和社会发展得更加高效和便利,极大推动经济的发展。中国也要建立物联网实训室,推动关键技术的研究和发展,从而带动整个产业的健康和持续发展。
参 考 文 献
[1] 高宇.物联网创新实训室建设思考[J].科技信息,2010(36):251,253.
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[3] 龙妍,胡集仪.物联网技术及其发展趋势[J].科技信息,2010(35):86-87.
关键词:农业专业;“互联网+”;创新教育
0引言
“互联网+”概念于2015年3月被首次提出,希望通过互联网信息模式结合国家各个产业行业发展战略,将其提升到国家战略的发展高度,即“互联网+XX”行动计划。该模式的提出与开发也旨在推动当前移动互联网、物联网、大数据和云计算等新技术,有机促进电子商务与社会金融、服务产业的快速健康发展,实现全面的新业态转型。在农业信息化教育领域,“互联网+”也有所涉及,对传统农业职业教育的改革推进可谓大刀阔斧,创新创业、实训基地和新媒体互动等行业领域都有“互联网+”模式思路的存在,拓宽了我国当前农业教育的未来发展道路。
1创新教育结合“互联网+”发展的迫切性
“互联网+”是当前社会创新发展和互联网3.0新形态、新业态,对于知识创新的推动与演变快速且多元。如国务院印发的《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》提到我国教育一定渗透融入“互联网+”新思路,积极拓展“互联网+教育”新内容、新模式,最终实现教育资源分享业态,促成国家教育的大数据新技术战略。我国作为农业大国,更要做到行业产业、教育事业与“互联网+”共存在、共进步,做到教育发展与人才培养的多元化,努力迎合市场变革需求,培养国家新一代高水平农业信息化人才,以迎接未来农业发展新挑战[1]。
2创新教育思路
我国是农业大国,在21世纪实现农业教育领域结合“互联网+”已经成为必然发展趋势,不但能够促进农业专业教育模式的推陈出新,也能为大学生营造更广阔的创新教育舞台,给予其更多的“互联网+”专业学习时间与空间。该文以西安外事学院创业学院为例探讨和思考在“互联网+”模式下,以学院教学活动安排背景的创新教育模式。西安外事学院创业学院拥有多个专业项目,由于陕西省茶叶产业快速发展,所以从21世纪初西安外事学院开始重视茶叶农业职业教育。希望结合“互联网+”新理念与当地社会发展及产业现实需求来全面实现传统茶叶产业向现代信息化茶叶产业发展的有效过渡,合理利用“互联网+”技术推进校内茶叶农业教育创新改革,为大学生创新教育带来更多新思路。校内不仅是茶叶农业职业教育专业,其他农业专业学科也在积极渗透“互联网+”思维,希望寻求学科教育创新发展的更大突破,争取合理有效把握这一契机,从多个层面和角度来实现自身茶叶农业专业教育发展模式创新,培养合格专业人才。
2.1存在的问题
创业学院在茶叶专业方面存在2点问题。(1)教育重视力度不足。在教育模式方面过于守旧,如在实际教学过程中有55%的时间采用传统面授的教学模式,而教育扶助工具则多以实践教学、电视广播来展开,互联网的利用率仅为13%左右,整体教育发展思路落后。主要是因为学校没有效重视“互联网+茶叶专业”这一创新教育组合的重要性,对于茶文化的信息资源传播也不够重视,导致校内农业教育整体还始终浮于表面,缺乏互联网线上与线下理论实践三者之间的有机联动,整体教育质量不高。(2)欠缺对茶叶技术知识内容的有效更新。教育资源资本投入欠缺,专业知识革新缺乏与时俱进思维。虽然学校已经初步开展“互联网+茶叶农业教育”,但茶叶技术方面的知识优化依然还未能到位,从理论层面未能做好有效跟进,对“互联网+”背景下的专业创新教育模式提出和应用都带来了一定阻碍[2]。
2.2课程改革的思路
创业学院在茶叶课程方面进行改革,积极推广“互联网+”模式,希望加大技术支持力度,努力将茶叶专业与“互联网+”联系起来,突破传统教育模式瓶颈。学校围绕专业课程改革明确了以下2点基本思路。
2.2.1对“互联网+”观念的更新思路
学校一直秉承传统教育模式,在茶叶职业教育方面相对守旧,毫无创新科研,许多教学理论也仅局限于纸上谈兵,没有实质进展。当前学校需要与时俱进,更新自身“互联网+”教育改革思路,不仅丰富师生结合“互联网+”对茶叶相关理论知识与技术的深入广泛了解,还致力于改变传统工业教育价值观,将茶叶相关知识教育推广,始终强调创新教育过程的实践实操性。学校也构思了“理实一体化”教育思路,希望基于理论知识与实践相结合来充分发挥茶叶技术知识有效价值,从增强茶叶农业职业教育的基本规范性着手,制定一系列相关条例。首先做到对校内茶叶农业职业教育知识体系的有效保护。另一方面,学校为进一步充实“互联网+茶叶”的教学模式投入大量资金,开设了远程MOOC课程,实现各个校区学生的千人大课堂共同授课,扩大教学覆盖面,推广多媒体设备的有效应用,利用丰富的网络资源来不断拓展教学内涵,优化分配教学时间。教师也希望通过“互联网+实践”、“互联网+企业”等模式引导学生走出课堂和校园,寻求如企业、农业实训基地的有效实践操作过程,进一步提升学科教学效果,开阔学生眼界。
2.2.2对高素质教师团队建设的创新思路
学校在“互联网+”背景下希望做到与其他农业专业院校与众不同,结合“互联网+”首先为专业教师开展一系列教育培训,面向教师全面贯彻和普及“互联网+”相关理念,保证教师团队能够深入理解“互联网+茶叶农业专业”基本概念与职业教育规范化内涵。学校聘请茶叶技术专业讲师与计算机信息教育高级教师为校内教师普及专业知识,传授茶叶关键技术。为优化教学内涵,校内采用“互联网+”配合体验式教学模式展开教学,希望满足专业技术全面贯彻条件,丰富茶叶农业职业教育内容,有效发挥“互联网+”的应有价值[3]。
3创新教育模式
创业学院结合“互联网+”理念,为学生拓展建设实训基地来满足教育创新过程。同时,希望解决传统中实训教学模式过于单一、实训基地教育资源过分匮乏等现实问题。学校充分运用“互联网+”思维,希望在以下3点内容做到教育创新,充分发挥实训基地的“互联网+”教育作用。结合“互联网+”思维首先培养学生的实训意识。当前该院校正在推行“互联网+茶叶专业”创新教育模式,希望合理利用“互联网+”信息化的蝴蝶效应,通过专业传统特点结合“互联网+”教育创新特点来首先转变师生教学观念及学习观念,在实训过程中可以多培养学生的自主学习能力与多种学习方法,通过设置各种多媒体教学模式、网络课程模式深化学生的专业技能学习过程。如学校的实训基地与校区内网上教育信息平台实现联动,能够实时动态观察学生的实训状况并形成一系列的信息反馈。同时,学生在实训基地中能够学到各种茶叶知识技能,培训教师从专业角度去引导学生,培养学生对专业知识信息的敏感性,为掌握更多茶叶知识信息拓展来源渠道。目前创业学院的“互联网+茶叶农业知识技术”平台就已经正式上线,其中结合了涉农相关网站、政策、学校教育方针以及各种教学方法,通过这些信息化平台网站来帮助学生更深入地了解和研究茶叶市场行情,丰富技术实践理论。优化专业结构,为茶叶专业增加更多“互联网+”实际教学内容。同时充实各种专业化技术内容,结合传统教育思路实现教育创新,为培养农业技术型人才打好基础。在学校实训基地中,涵盖了以“互联网+”为核心的各种专业化技术,如云计算技术、物联网技术二者的融合为学生学习茶叶技术提供了资源丰富的技术数据平台,通过实时动态的技术分析做到对学生学习进程的有效监测,为学生提供茶叶技术学习指导。而在学习茶叶生产技术环节中,实训基地则提供了更为先进的互联网智能光照调节技术、温度传感器技术等。希望学生在实训过程中能够结合“互联网+”大数据与相关设备形成进一步的技术学习融合过程,满足智能化教育平台的有机形成过程,为普及以协同创新为主的信息化茶叶生产、管理、流通与经营知识内容。强化实训基地硬件水平。学校在“互联网+”背景下积极发展基地,丰富优化实训硬件内容及水平,以期达到实训基地中智能化控制生产和远程监控管理教育,指导学生精准应用这些智能化技术。学校开设了5门课程辅助学生学习茶叶农业相关技术,如虚拟实验室、互联网互动课堂等。校内茶叶专业教育希望通过这些硬件支持和调控技术加强学生对现代茶叶专业技术知识拥有更深层次的理解认知[4]。创新创业教育是学校针对茶叶专业所设计的大学生创新教育模式。创业学院主要利用“互联网+”在校内建设线上线下双模式创业园,全力打造“互联网+创业孵化基地”新教育模式,为学生提供付诸学生学科学习与未来创业想法的实训基地,圆学生的创业梦想。实践教学过程中,学校合理应用创业园平台,通过开展“互联网+创新创业”大赛,鼓励学生参加以增强比拼技术能力,畅谈专业发展想法。学校的创业园也与校外相结合,通过与多家茶园企业合作形成“校企合作”关系,共同发展双向利益。不仅可以让学生在企业中磨练自我,也通过“互联网+实践课堂”模式在校内与企业形成联动,结合项目教学思维为学生创设实训项目,给予学生更多实操锻炼自我的良好机会,以期将校内创业园专业项目转化为校外技术成果,为学生创新创业铺平道路的同时,为校企双方收获更多共同收益[5]。