认知TD-LTE-A网中基于逐级满足的异构信道频谱感知方法

在认知TD-LTE-A异构网的频谱感知中,为了提高有效吞吐量,并减少参与合作感知的认知用户数,提出了一种基于逐级满足的频谱感知方法。该方法定义了有效吞吐量的概念,利用逐级满足的方法解决了认知TD-LTE-A异构网中多认知用户如何合作感知多个异构信道的问题。仿真结果表明,基于逐级满足的异构信道频谱感知方法相比于遗传算法和迭代匈牙利算法能够获得较高的有效吞吐量,且需要较少的认知用户参加合作频谱感知。     

异构物联网中基于遗传算法的频谱分配方法

基于异构物联网的频谱特性和物联网络分布特点,研究针对异构物联网的频谱分配问题,提出基于遗传算法的异构物联网频谱分配方法,通过引入信道粒度的概念,结合频谱感知的信息,综合考虑信道重叠、网络重叠、信道可用性等因素,合理分配可用频谱资源,以达到系统性能最优和避免网络之间和网络内的同频干扰的目的。仿真结果表明,该方法相比基于随机算法的频谱分配方法,网络效益提升显著,有效避免了物联网间的同频干扰。     

基于IPv6和异构无线传感网络智能网关型的农业物联网系统设计

为改善当前农业物联网中IPv6和单一无线传感网络智能网关的不足,提出1种基于IPv6和异构型无线网络农业物联网智能网关的设计方法。该方法首先结合3种无线传感网络对智能网关进行整体设计,接着利用TUN服务实现了智能网关的无线模块设计,并且实现异构无线网络通信设计,接着定义感知层通信协议,并实现感知层的采集类节点和控制类节点设计,最后对系统进行了测试和分析。测试结果表明,经该智能网关设计的物联网系统能有效监测农业环境的温度、湿度、光照度等农业环境信息,并进行相应设备的自动控制;验证了IPv6异构型智能网关在农业物联网数据采集和设备控制的有效性,以及构建农业物联网系统的可行性。     

农业物联网体系结构与应用领域研究进展

农业物联网是计算机、互联网、移动通信等信息技术在农业领域的高度集成和具体应用,是农业信息化、智能化的必要条件。随着农业物联网产业发展,各种农业物联网系统层出不穷,由于缺乏对整个农业物联网系统层次结构的分析,导致当前各农业物联网应用呈现出碎片化、垂直化、异构化等问题。如何从农业物联网各种应用需求中统一抽取出系统的组成部件以及它们之间的组织关系,建立农业物联网体系结构,实现农业物联网设计与实现方法的统一是当前急需解决的问题。文中从农业物联网的概念发展、基本特征、体系结构研究现状等方面进行深入分析后认为,当前各个国家与机构制订的物联网发展和管理计划对科研人员从事物联网研究与应用开发起到了很好的引导作用,但是都没有指出设计与实现物联网系统的具体方法,并且农业生产环境的多样性和生产流程的复杂性决定了必须统筹考虑农业各行业的具体应用特点来建立农业物联网体系结构。为此在文章中首先讨论了农业物联网体系结构构建原则包括可扩展性、可复用性、安全性和可靠性等,在此基础上结合农业产业的具体需求及工程实践经验,进一步划分农业物联网的基本结构,提出五层农业物联网结构模型,该模型由下至上划分为感知层、接入层、网络层、数据层及应用层五层,各层对应不同的通信协议,农业物联网层次结构模型与协议体系的配套构成了农业物联网体系结构。该体系结构与传统的三层、四层物联网体系结构相比,增加的农业物联网接入层针对泛在环境中多数物体的资源和计算能力受限问题,着重强调了底层异构感知网络与网络层的无缝连接,可以有效屏蔽底层异构感知网络的复杂性,并提供统一的抽象管理接口,为农业物联网硬件感知系统的快速搭建提供便利。增加的农业物联网数据共享层,主要针对当前农业物联网系统存在垂直化、封闭化导致不同系统之间农业数据资源无法共享,农业生产、经营、管理、服务历史数据无法得到充分利用,形成信息孤岛问题,通过面向服务的数据资源共享架构,为各农业物联网应用系统间数据交换与共享提供有效解决方案。五层农业物联网体系结构中各层功能更加清晰独立,有利于各层服务器之间的网络负载均衡,降低企业网络的通信负担。随后提取农业各行业应用的共性问题,按照监测对象的不同,分析了农业生产环境监控物联网、动植物生命信息监控物联网、农产品质量安全追溯物联网、农机作业监控物联网等不同应用的研究现状和涉及的主要技术。从农业物联网体系结构角度出发,可以发现当前农业物联网各领域研究与应用存在两方面的问题,一方面是异构网络接入层硬件网关研究较多,嵌入式网关中间件研究应用相对较少的问题;另一方面是农业物联网数据共享层研究应用严重缺失,各应用系统通常将感知层获取的数据直接发送至农业物联网应用层,缺乏对感知数据的深度挖掘和分析,难以达到进一步指导农业生产的效果。最后讨论了未来农业物联网技术研究和应用发展的重点方向。     

支持多源感知数据集成的奶牛场物联网监控系统设计

【目的】利用物联网技术实现养殖环境、日常活动、奶牛体况等信息的实时监测是当前奶牛养殖业的热点研究问题,由于当前物联网应用中传输协议标准不统一等导致的感知终端兼容性差、数据不易共享等问题阻碍了奶牛物联网深入应用的发展。【方法】文章从奶牛场物联网应用需求和数据特点出发,围绕异构多源感知数据接入、集成和操作等关键问题,开发基于REST物联网资源架构的奶牛场物联网监控系统。通过分析感知终端与互联网的通信特点,开发基于中间件的虚拟网关服务接口,提供不同协议终端的数据接入和解析服务;通过分析奶牛场各种资源本体关系,基于OWL和五元素表述法构建奶牛场资源本体描述模型,实现异构感知数据的语义集成和上下文关系描述;通过分析资源基础操作需求,基于Restful Web API开发资源统一操作接口,为上层应用奶牛场物联网监控系统开发提供快速开发基础。【结果】通过对奶牛场物联网监测系统的应用结果表明:该系统可实现上层物联网系统对多源异构感知终端的数据接入、数据集成和统一操作。【结论】该研究解决了奶牛场中异构感知终端的数据集成问题,不同种类感知数据的集成为奶牛生产进一步分析应用提供了良好的数据基础。     

基于SOA的网格型农业物联网

传统的物联网3层模型包括物理感知层、信息传递层、服务应用层,由于它是面向应用的设计,难以体现农业工程领域的复杂性和多样性。本研究提出一种新的面向服务的架构(SOA)的网格型农业物联网来构建和管理农业物联网资源,通过网络服务资源框架(WSRF)方法封装隐藏农业资源的异构性和动态性,使得构建在多样系统中的农业资源各类服务以统一、通用的方式进行交互。这种模式以服务为导向,并以OGSA(开放式网格服务架构)来表达,讨论基于SOA的网格型农业物联网应用节点模型,农业资源元数据建模以及农业资源的获取和认证,给出了面向协作的农业网格(AG)资源调度型模型。该方法有利于把多样的物联网应用协同、联系起来,使农业资源能够更加合理高效地为整个农业行业服务。     

论物联网技术在设施农业中的应用

设施农业是基于现代科技的产物,它的应用有效弥补了农业生产对环境的依赖。而物联网技术具备互联网与感知系统优势,实现信息的实时传输与共享。在设施农业中借助物联网技术优势,能够有效规避环境因素的制约,大幅降低农业生产成本,实现农业生产的科学化、规范化管理。基于此,该文以梨园管理为主题,探讨物联网技术与设施农业的结合,推动现代农业向智慧化农业迈进。     

农业物联网情景感知计算技术应用探讨

农业物联网为农业生产科研提供大量传感数据,情景感知计算是解决感知信息有效利用并实现农业综合服务的重要技术手段,然而目前针对农业物联网的情景感知计算尚未形成清晰地理论技术体系。根据当前主要的需求目标,分析该领域内所面临的核心问题,并探讨了可行的解决方案。概述了当前农业物联网情景感知计算技术体系内涵,并对未来发展趋势进行了展望,以期为农业物联网情景感知计算理论技术研究及相关应用软件工具开发提供现实依据和技术参考。     

农业物联网光谱感知及系统方案研究

农业物联网是实现农业生产信息化的核心技术,但在信息感知阶段由于采用的传感技术简单,只能获取一些简单的农作物生长环境信息,无法实现对农作物养分与生理信息的有效感知。就农业物联网采用光谱感知技术获取农作物养分与生理信息展开研究,并就光谱技术与其他传感技术在农业物联网的联合感知分析了物联网的技术架构及感知控制层结构,讨论了信息传输流程及数据网关结构。农业物联网采用光谱感知技术可增加对农作物生长信息的泛在感知能力,进一步促进农业产业的信息化和精细化。     

温室大棚智能控制系统标准研究综述

农业物联网标准缺失制约着农业物联网的发展,近年来各地研究机构针对农业物联网感知层、网络层、应用层研制了不少规范,但对应用层中关于温室大棚智能控制系统规范的研究仍处于起步探索阶段。对目前农业物联网标准及温室智能控制系统标准的研究现状进行了总结,并对温室大棚智能控制系统标准的结构及内容进行了基础性探索,为其标准的制定提供参考。     

基于Multi-Agent的智能植物系统的构建与应用研究

植物的智能化是在物联网传感数据实时驱动下,由知识模型和多源异构数据融合计算提供智能决策,从而实现植物与环境、植物与人、植物与植物之间互联互通、全程感知与实时反馈的智能化过程,探讨了智能植物的概念、内涵、技术体系及基于Multi-Agent的智能植物系统构建方法。针对植物智能行为复杂异构性,将Multi-Agent技术应用于植物的生长计算和行为模拟,从面向服务的智能植物农业应用出发,综合分析了植物的自治性、反应性、社会性和主动性等智能属性、概念和内涵,构建了多智能体智能植物系统。多智能体智能植物系统的内核由感知器Agent、数据处理Agent、知识模型Agent、智能计算Agent以及虚拟交互Agent构成,并详细描述了系统结构及其关键模型,在多Agent系统中,植物能够感知其所处的环境上下文,自主地决策其行为。构建了基于Multi-Agent的智能植物系统,并以果树修剪虚拟培训智能服务为例验证,结果表明,该系统交互性强、智能程度高、体验效果好,以期为智能植物的发展提供有益的帮助。     

浅谈“南汇8424”西瓜精准物联网系统的应用

利用农业物联网信息采集系统,能快速、实时、多维、多尺度地对果园温度、湿度、光照、土壤肥力、重金属等数据信息进行实时监测,从而实现农业生产全过程的信息感知、智能决策、自动控制和精准管理,使农业生产要素的配置更加科学合理。2016年,浦东新区进行了"南汇8424"西瓜物联网试点建设。现对构建的"南汇8424"西瓜精准物联网系统主要情况进行介绍,并总结了应用该系统取得的成效,以促进该系统的进一步推广应用。     

农业4.0时代的农业物联网技术应用及创新发展趋势

农业4.0时代是融合智能互联网、物联网、大数据等新技术,实现农业生产高度智能化、生态化生产管理的时代.文章围绕当前农业发展需求,分析了农业物联网信息感知、信息传输、信息处理等关键技术,结合农业物联网技术特点及农业物联网创新发展趋势提出建议,包括优化创新农业物联网信息感知技术,深入发展农业智能信息处理技术,规范农业物联网...     

一种基于传感矩阵的认知无线电频谱感知算法

运用数学方法研究了通过设置适当的感知矩阵来使认知无线电网络中平均吞吐量达到最大这一问题.主要讨论了如何通过设置频谱感知序列来得到最佳感知矩阵,并对提出的方案进行了详细的讨论,通过一组数值计算结果来证明该方案的有效性.     

1种可联网的在线农业环境监测系统的设计与实现

针对当前地理位置分散的各农业环境监测站之间数据交换、传输困难,难以实时完成各类采集数据的集中分析及处理现状,提出了一种基于物联网的在线农业环境监测系统。该系统利用物联网和云计算技术,能够完成各在线农业环境监测站采集数据的实时查看、历史数据分析及实时报警功能。     

基于物联网的大田农业监测系统设计

针对大田农业面积广、监测点多、监测设备布线和供电困难的现状,结合物联网技术的优势,设计一种基于物联网的大田农业监测系统。感知层选用各类无线传感器采集环境数据;传输层的物联网网关的通信利用433 MHz无线波段和GPRS网络;融合层对原始数据进行解析、过滤、存储等处理;应用层的数据管理平台实现数据实时展示和可视化,对外接口实现数据共享。实验结果表明,该系统能很好地适应大田实际环境,并对大田环境进行有效监测,有效降低了人工成本和管理难度,具有良好的实用性。     

基于物联网及云计算的智慧农业生产管理系统研究

随着物联网及云计算技术的发展,其在智慧农业中的应用日益广泛。本文设计实现了基于物联网及云计算平台的智慧农业生产管理系统。该系统包括环境监测子系统、智能控制子系统、视频监控子系统和信息化管理子系统,实现了对农业生产管理过程中关键环境参数数据的采集、存储、分析、控制等,有效提高了农业生产管理效率。     

基于M2M平台的智能农业物联网监控系统设计

构建基于物联网M2M平台的智能农业监控系统能够全面感知农业生产环境数据,如温度、湿度、光照度和土壤等,并通过无线传感网实现数据采集及可靠传输。上位机根据釆集的信息进行智能处理和显示,并通过了系统测试,性能良好。     

基于XML的分布式异构数据抽取系统设计与实现

为了实现网络环境中农业异构数据的有效集成,提出了基于XML的异构数据抽取方法.该方法可以实现异构信息的抽取,将抽取信息转换为统一的XML格式,然后将XML格式的信息集成到关系数据库中,该方法可以实现农业信息的有效集成.     

一种基于机器视觉特征的农作物病变图像感知方法

针对农作物品种多样化、生长缓慢以及空间分布不均等特点,研究并设计了一种农作物病变视频感知方法,以提高农业物联网中视频监控系统的智能化程度。该方法以固定周期采集且消除外部环境及随机干扰的视频图像为基准图像,将计算出的相邻基准图像的颜色特征偏差,灰度特征偏差,随机特征偏差输入模糊控制器,通过模糊规则推理并清晰化推理结果从而感知农作物是否发生病变及病变的程度,以适应不同品种的农作物。实验证明,该方法对不同种类以及不同位置发生病变的农作物感知的准确度都较高。