农业物联网共性关键技术研究与应用示范.doc

申报编号： 科技攻关类项目推荐书 所属领域：农村信息化 所属方向：农业物联网 项目名称：农业物联网共性关键技术研究与应用示范 推荐单位或专家：合肥市科技局 项目申报单位：安徽朗坤技术发展有限公司 项目技术负责人：吴仲城 联系电话： 传真：0551-5595140 电子邮箱： zcwu@iim.ac.cn 二Ο 年 月 日 项目信息表 一、项目目标与任务 1．项目目标与任务需求分析 （1）项目目标 建立农业物联网标准体系及研制关键技术标准：在传感器网络国家标准工作基础上，建立农业物联网标准体系；制定农业物联网关键技术的标准草案，包括农业物联网感知层传感器接口规范、传感数据描述规范、节点中间件规范，以及应用层相关标准和规范。 研制标准化智能传感器节点：依据国家传感器接口标准草案，研制符合标准的智能传感器节点，解决农业物联网感知层信息接入的首要问题，为实现农业物联网所需要的广泛互操作打好基础。 实现农业物联网共性关键技术示范应用：围绕智能农业，基于农业物联网关键技术的标准化工作，为政府决策部门、农业企业、农业种养殖户等提供农产品质量安全监测及追溯系统等典型示范应用，从而推动农业物联网大规模应用。 重点解决物联网在农产品质量安全应用中涉及的监测信息体系、典型农用传感器标准化接口、农产品质量安全监测传感系统等传感网络共性关键技术，通过构建有机农产品质量安全监测信息数据采集系统，集成计算机和网络成熟技术，建设面向社会综合服务的农产品质量安全监测与可信追溯系统平台，实现农业物联网技术在农产品质量安全中的应用示范。 （2）任务需求分析 应用方面： 农业物联网标准化需求：农业物联网是一个结合传感器、协同感知、协同信息处理、无线通信与网络、综合信息服务等多种技术的综合信息系统，涉及作物生境信息（土壤、水质、大气等）、生长信息、流通以及品质等监测，尚缺乏完善的农业物联网标准体系。目前国家传感网络标准正在制定中，但由于农业信息获取特殊性，涉及传感器种类繁多、机理复杂，是典型多源、异构数据，缺乏技术标准的指导，在产品设计、系统集成时无统一标准可循，严重制约了技术应用和产业的迅速发展。 农业物联网共性关键技术应用示范需求：国家在农业信息化相关计划的支持下，前期在数字农业领域有一定的积累，农业传感网络在部分领域有示范应用， 但现有已经实现的传感器网络中往往多采用私有协议。对于农业来说，为了实现农业物联网大规模应用，标准化将对于实现网络所需要的互连互通起到至关重要的作用，对于巩固现有技术、产业成果，规范、推动产业有序健康发展有重要意义。需要通过统筹安排，产学研联合攻关，在国家传感器网络标准化工作基础上，针对农业物联网感知层相关技术进行全面梳理，形成可行的技术标准体系，切入关键技术问题，实现“关键技术?标准化?应用示范?产业化?商用化”的渐进发展道路。 我国是农业生产大国，农业是国民经济的根本。随着我国经济和社会的持续高速发展，在基本解决食物供应安全（food security）问题的同时，食物的卫生安全（food safety）问题越来越引起全社会的关注，尤其是我国作为WTO的成员，与世界各国间的贸易往来日益增加，食品安全已没有国界，世界任一地区的食品问题会波及全球，从而对我国食品安全带来巨大影响。 农产品质量安全涉及生产、加工、流通等多个环节，加上工业排放污染及化肥、农药等过量使用，农业面源污染问题突出，农业生态环境恶化严重影响我国农产品的质量安全，并且农业生产过程还受到自然、地理等灾害的影响。因此，针对农产品生产、加工、流通各环节，建立有效的农作物生长环境、气象灾害和农产品质量安全的集成监测网络，实现农产品质量安全状况分析和预警，对制定及时、有效的农产品安全监控手段，防范农产品质量安全风险具有重要的意义。 关键技术方面： 农业物联网的产业化和规模应用关键是解决感知层信息获取的无缝接入、网络内部和网络之间的广泛互操作问题。具体来说，农业物联网感知层涉及智能农业信息获取无线传感网络接入和信息传输、无线传感网络与移动网络无缝接入、无线传感器网络与互联网络无缝接入、标准化协同感知传感节点和信息汇聚节点研制等问题。具体涉及以下几方面： 传感技术：目前的农业生产、加工、流通信息采集技术尚不成熟，山区、大田生产以及各种自然灾害预警的关键传感器缺乏，成为数字农业信息快速获取的技术瓶颈。现有的很多传感器，如在果蔬和粮食的储藏中使用的温度传感器，用于环境监测的土壤水分传感器、湿度传感器、PH值传感器、光传感器、生物传感器、CO2传感器等，在温室环境下可以获得较好的使用效果，但将其用于区域 性生产和流通环节时，则面临不少的问题。例如，传感器接口标准、组网方式、 数据传输及数据处理等