物聯網技術在畜產品中的應用
智能處理與應用
作者：龍伊 陳新文等
摘要：介紹了物聯網體係結構和關鍵技術，以及物聯網技術在畜產品中的應用。以RFID電子標簽為主要載體，依托網絡技術、移動通信技術和數據庫技術，可以構建從畜產品養殖、屠宰加工到配送銷售的產業鏈全過程的信息追溯管理係統，可有效解決我國畜產品產業鏈物流中存在的各種問題，保障畜產品的質量安全。
關鍵詞：物聯網技術；RFID；畜產品；追溯
中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1302（2013）02-0074-02
0 引 言
物聯網（Internet of Things）是當前備受關注的新一代信息技術，被稱為繼計算機、互聯網與移動通信網之後的第三次世界信息產業浪潮。利用先進的信息采集、處理與交換（如產品電子代碼、無線射頻自動識別等）技術組建的物聯網，能夠以智能、快捷的方式實現人與物、物與物之間的信息交流與溝通，以快速的、動態的方式去管理社會生產和人類生活。
近年來，RFID技術已進入大規模實用階段，特別是隨著全世界各國政府對“瘋牛病”、“禽流感”等動物疾病的關注，對動物疫病控製和畜產品食用安全的溯源管理需求在急劇地上升。所以，物聯網在畜產品食用安全溯源管理等方麵得到應用，已成為全球信息網絡化發展的重要趨勢。
1 物聯網概述
1.1 物聯網定義
物聯網的概念是美國麻省理工學院（MIT）的Kevin Ash-ton教授於1991年首次提出的。比爾·蓋茨於1995年在《未來之路》一書中也曾提及物聯網。美國麻省理工學院於1999年建立了“自動識別（Auto-ID）”係統，提出的“萬物皆可通過網絡互聯”思想闡明了物聯網的基本含義，明確指出了利用物聯網既可用來實現人與物之間的通信，也可用來實現物與物之間的通信聯係。當前，通用的物聯網的概念是指將自動識別、傳感網、短距離無線網絡和全球定位係統以及條形碼、二維碼等技術接入融合而成的一個巨大的信息網絡係統。
1.2 工作原理
在物聯網中要實現物與物、物與人之間的通信，首先需要對物品屬性進行標識。其中，物品的靜態屬性要直接存儲在標簽中；物品的動態屬性要先由傳感器實時探測，然後再存儲使用。其次需要利用識別設備完成對物品屬性的讀取和信息轉換。最後需要將物品的信息通過各種網絡傳輸到物聯網信息控製中心，由信息中心完成物品之間相互通信的相關計算，從而實現對物品的“透明”管理，實現處理和解決問題的能力。
2 物聯網技術
2.1 物聯網體係結構
目前，物聯網的體係結構被公認由三個層次組成，各層分別完成不同的功能，從下到上依次是感知層、網絡層和應用層。
感知層的功能是完成物與物之間相關信息的采集、轉換和收集。感知層由傳感器和短距離傳輸網絡兩部分組成。傳感器用來進行數據采集及實現控製；短距離傳輸網絡是將傳感器收集到的數據發送到網關或者將應用平台控製指令發送到控製器。感知層的關鍵技術主要包括傳感器、RFID、GPS、短距離無線通信等技術。
網絡層的功能是完成信息的傳遞和處理。網絡層由接入網絡和核心網絡兩部分組成。接入網絡是連接感知層的網橋，用來彙聚從感知層獲得的數據，並將數據發送到核心網絡。接入網絡即現有的通信網絡，包括移動通信網、有線電話網、廣電網等。核心網絡是指通過多種方式組成的互聯互通網絡，包括當前的局域網、專用網、互聯網等。網絡層的關鍵技術主要包括移動通信技術、有線寬帶技術、公共交換電話網技術、通信技術、網絡終端技術等。
應用層的功能是完成與實際應用所需數據的處理和管理。應用層由物聯網中間件和物聯網應用兩部分組成。其中，物聯網中間件是一種獨立的軟件或程序，它位於操作係統和數據庫之上、應用軟件之下，它的作用是管理計算機資源和網絡通信，連接兩個獨立應用程序或獨立係統的軟件。物聯網應用是指物聯網中用戶直接使用的各種應用，例如家電智能控製、電力抄表和遠程醫療等。應用層的關鍵技術主要有軟件技術、雲運算等各種數據處理技術。
2.2 物聯網關鍵技術
物聯網的關鍵技術有傳感器技術、傳感器網絡技術、傳感網絡相關的通信技術、通信網絡技術、物聯網平台技術以及它們之間的結合技術。
傳感器負責物聯網信息的采集，是實現對現實世界感知的基礎，是物聯網服務和應用的基礎。由於各種傳感器存在的溫度、壓力、速度、濕度、高度、視頻、圖像、位置等的不同，傳感器所提供的信息接口存在巨大差異，是對物聯網終端規模化的最大挑戰。