农业物联网应用体系结构与关键技术研究_郑纪业著_9787511631701

　　《农业物联网应用体系结构与关键技术研究》以所建立的系统能够方便快捷地整合底层异构感知网络，降低开发农业物联网系统的技术门槛，同时保证所建立的上层应用具有分布式、松耦合及可共享等特性为目标，重点就农业物联网应用体系结构及其关键技术进行了全面阐述和总结。全书共分5章，内容包括国内外农业物联网发展现状、农业物联网体系结构及其应用领域、农业物联网接入层设计与实现、面向服务的农业物联网数据共享架构研究以及无线传感器网络路由算法研究。

　　物联网（Internet of Things）最早是由麻省理工学院Ashton教授于1999年在研究RFID时提出的，发展至今已成为各国构建经济社会发展新模式和重塑国家长期竞争力的先导领域。2008年年底，IBM提出的“智慧地球”构想更是上升到了美国国家发展战略的高度，2009年，欧盟提出“物联网行动计划”，日本政府启动“i-Japan战略2015”，韩国颁布《物联网基础设施构建基本规划》。2009年，时任国务院总理温家宝视察无锡时提出“感知中国”理念，使物联网概念在国内引起高度重视，成为继计算机、互联网、移动通信之后新一轮信息产业浪潮的核心领域。
　　农业是物联网技术的重点应用领域之一．也是物联网技术应用需求最迫切、难度最大、集成性特征最明显的领域。目前，我国农业正处在从传统农业向现代农业迅速推进的过程当中，现代农业的发展迫切需要集约化生产、自动化控制、信息化管理、电子化交易和系统化物流．这些内在需求迫切呼唤信息技术的支撑，物联网浪潮的来临为现代农业发展创造了前所未有的机遇。2013年以来，农业部启动了农业物联网区域示范工程，选择有一定工作基础的天津、上海、安徽三省市率先开展试点试验工作，对于提升农业物联网理论及应用水平，探索物联网在农业领域的应用方向、发展模式及其重点领域，推动农业生产方式转化，促进农民增收，具有十分重要的意义。
　　农业物联网作为新的技术浪潮和战略新兴产业得到了我国党和政府的高度重视，面临前所未有的发展机遇，但同时我国农业物联网的发展正处于初级阶段，农业物联网技术、产品以及商业化运营模式都还不成熟。农业物联网的发展仍然处于探索和经验积累过程中，已开展的绝大多数农业物联网应用项目属于试验、示范性项目，农业物联网的发展还存在许多挑战性的问题。一方面是底层感知设备多种多样，接口各异，通信协议种类繁多，缺乏一个通用的上层控制软件能够方便、灵活地对底层的硬件设备进行简易的配置和控制：另一方面是目前农业物联网系统平台主要以垂直行业研发为主，平台架构存在封闭化、耦合度高和扩展性差等问题，使得企业之间的数据分享和服务协同变得异常困难，形成了诸多“信息孤岛”。
　　本书以所建立的系统能够方便快捷地整合底层异构感知网络，降低开发农业物联网系统的技术门槛，同时保证所建立的上层应用具有分布式、松耦合及可共享等特性为目标，重点就农业物联网应用体系结构及其关键技术进行了全面阐述和总结。全书共分5章，内容包括国内外农业物联网发展现状、农业物联网体系结构及其应用领域、农业物联网接入层设计与实现、面向服务的农业物联网数据共享架构研究以及无线传感器网络路由算法研究。为了全面反映农业物联网国内外最新研究成果，本书参考或引用了大量相关文献，其中大多数已在书中注明出处，但难免有所疏漏。在此，向有关作者和专家表示感谢，并对没有标明出处的作者表示歉意。
　　本书还凝聚了许多农业信息领域科研人员的智慧和见解，我首先要感谢我的导师中国农业科学院农业信息研究所许世卫研究员，多年来他在科研工作中的教诲和指导让我受益良多。对于农业物联网研究过程中遇到的问题和困惑，多次请教中国农业大学李道亮教授、山东科技大学房胜教授，他们的指点让我茅塞顿开。感谢山东省农业科学院科技信息研究所阮怀军研究员、崔太昌研究员、王磊副研究员，山东省水稻研究所李景岭研究员、山东省农业科学院党群工作处王志诚研究员及中国农业科学院农业信息研究所各位老师的指导。感谢山东省农业科学院科技信息研究所王风云副研究员、封文杰副研究员、刘延忠副研究员、张晓艳研究员、赵文祥研究员、唐研副研究员等同事的建议和帮助。
　　农业物联网是一个复杂的系统工程，涉及电子、通信、计算机、农学等若干学科和领域，除了理论、技术和方法外，工程实施和应用中遇到的问题会更多，由于作者水平有限，书中错误或不妥之处在所难免，诚恳希望同行和读者批评指正。
　　作者
　　2017年5月

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