物聯(lián)網(wǎng)及其在林業(yè)中的應(yīng)用分析

曾輝平

摘 要 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展以及互聯(lián)網(wǎng)的普及，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，成為近10年來(lái)全球新發(fā)展的熱點(diǎn)，也被稱(chēng)為繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后信息產(chǎn)業(yè)的第3次浪潮，可以預(yù)見(jiàn)，物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代已經(jīng)到來(lái)，并將在不久的將來(lái)得到迅猛發(fā)展?；诖?，從物聯(lián)網(wǎng)的概念出發(fā)，通過(guò)借鑒物聯(lián)網(wǎng)在其他領(lǐng)域的應(yīng)用，探討物聯(lián)網(wǎng)在林業(yè)信息化中的應(yīng)用與前景，旨在提高林業(yè)管理水平，促進(jìn)我國(guó)林業(yè)發(fā)展進(jìn)步。

關(guān)鍵詞 物聯(lián)網(wǎng)；林業(yè)；應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào)：S712 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.21.095

國(guó)家“十二五”規(guī)劃將物聯(lián)網(wǎng)列為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，計(jì)劃在“十二五”期間投資4萬(wàn)億用于全國(guó)物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，充分表明了我國(guó)政府對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的重視[1]。2011年10月的首屆“全國(guó)林業(yè)信息化學(xué)術(shù)研討會(huì)”上，中科院唐守正院士做了關(guān)于林業(yè)信息技術(shù)展望的重要報(bào)告，其中多次提到利用物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等信息技術(shù)進(jìn)行林業(yè)應(yīng)用創(chuàng)新[2]。由此可見(jiàn)，物聯(lián)網(wǎng)將會(huì)進(jìn)入一個(gè)從概念推廣、政策制定到技術(shù)研發(fā)、配套建設(shè)的快速發(fā)展時(shí)期，并將成為林業(yè)信息化建設(shè)中的決定力量。

1 物聯(lián)網(wǎng)概述

1.1 物聯(lián)網(wǎng)的定義

物聯(lián)網(wǎng)最為簡(jiǎn)單的定義是物與物相連的互聯(lián)網(wǎng)，以互聯(lián)網(wǎng)作為基礎(chǔ)和核心，不僅包含有人與人之間的信息交換，同時(shí)還包含人與物以及物與物之間的信息交換和共享[3]。目前，我國(guó)在物聯(lián)網(wǎng)方面定義為：利用傳感器設(shè)備按照相關(guān)協(xié)議將各個(gè)網(wǎng)絡(luò)相互連接，實(shí)現(xiàn)信息的通信和交換，以此實(shí)現(xiàn)智能化的管理、控制、識(shí)別、定位等功能。

1.2 物聯(lián)網(wǎng)體系框架和特征

物聯(lián)網(wǎng)體系框架按照層次可劃分為網(wǎng)絡(luò)層、感知層和應(yīng)用層，按照形態(tài)分類(lèi)，可分為控制、傳感以及識(shí)別3種類(lèi)型。其中，網(wǎng)絡(luò)層主要用來(lái)保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩院涂煽啃?，感知層主要用?lái)識(shí)別物體并采集信息，應(yīng)用層針對(duì)收集的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理和分析，以此實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互[4]。物聯(lián)網(wǎng)在實(shí)際應(yīng)用中最為關(guān)鍵的一點(diǎn)就是全面應(yīng)用各類(lèi)不同的感知技術(shù)，以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的多網(wǎng)融合中保證數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)目煽啃?，不斷提高?shù)據(jù)信息處理的有效性。

1.3 物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)以及無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)區(qū)別

互聯(lián)網(wǎng)具有開(kāi)放性、共享性和交互性等特點(diǎn)，在知識(shí)共享和信息傳播等方面具有非常廣泛的應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)管理范圍以環(huán)境和實(shí)物為主，對(duì)于開(kāi)放性和共享性方面的要求不是十分嚴(yán)格，信息共享更多集中在內(nèi)部。無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)在信息傳輸方面應(yīng)用廣泛，同樣需要應(yīng)用傳感器設(shè)備，但是在具體實(shí)現(xiàn)的功能方面存在一定的區(qū)別，物聯(lián)網(wǎng)主要實(shí)現(xiàn)物與物之間的相互連接，無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)無(wú)法實(shí)現(xiàn)這一功能，也就是說(shuō)，物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用能夠?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

2 物聯(lián)網(wǎng)在林業(yè)中的應(yīng)用

2.1 物聯(lián)網(wǎng)在林業(yè)監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

2.1.1 在林業(yè)資源監(jiān)測(cè)方面的應(yīng)用

森林資源管理站可以將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用在監(jiān)測(cè)工作中，通過(guò)在樹(shù)干、空氣和根部土壤等位置放置具備數(shù)據(jù)處理能力的傳感器，對(duì)溫度、水分等進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測(cè)，并利用網(wǎng)絡(luò)對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行有效處理。同時(shí)，森林資源管理站還可以在監(jiān)測(cè)點(diǎn)安裝高清攝像頭，應(yīng)用全球定位系統(tǒng)等定期監(jiān)控林木的生長(zhǎng)狀況，以此為基礎(chǔ)建立林業(yè)資源物聯(lián)網(wǎng)，具有實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、生產(chǎn)預(yù)警、自動(dòng)控制等方面的作用，能夠?qū)θ伺c森林、氣候等關(guān)系進(jìn)行有效處理。

2.1.2 在森林防火方面的應(yīng)用

森林資源管理站可以在指定位置布置傳感器，準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)濕度、干燥度、溫度等參數(shù)，同時(shí)安裝高清攝像頭，對(duì)周?chē)h(huán)境進(jìn)行定期掃描，自動(dòng)監(jiān)測(cè)和分析森林火災(zāi)。比如，當(dāng)某一區(qū)域溫度或者濕度出現(xiàn)反常時(shí)，系統(tǒng)會(huì)及時(shí)報(bào)警，防火指揮部能夠及時(shí)采取相關(guān)措施，降低森林火災(zāi)的發(fā)生率。

2.1.3 在病蟲(chóng)害監(jiān)測(cè)方面的應(yīng)用

病蟲(chóng)害防治主要是利用GPS定位系統(tǒng)、紅外感應(yīng)器等與信息計(jì)算中心聯(lián)網(wǎng)，針對(duì)某一區(qū)域的病蟲(chóng)害情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)性的監(jiān)控和跟蹤，自動(dòng)監(jiān)測(cè)空氣濕度、溫度等參數(shù)。同時(shí)，針對(duì)可能出現(xiàn)的病蟲(chóng)害進(jìn)行自動(dòng)預(yù)測(cè)，及時(shí)發(fā)布檢測(cè)動(dòng)態(tài)，制定針對(duì)性的預(yù)防措施，利用短信等方式提醒林業(yè)相關(guān)人員，以降低病蟲(chóng)害的發(fā)生率，減少森林損失。

2.2 在野生動(dòng)植物保護(hù)方面的應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，可通過(guò)在需要保護(hù)的野生動(dòng)植物周邊使用RFID實(shí)時(shí)監(jiān)控野生動(dòng)植物的位置，通過(guò)建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)，避免野生動(dòng)植物的生命安全受到威脅，為野生動(dòng)植物的開(kāi)發(fā)、利用和保護(hù)奠定基礎(chǔ)。

在古樹(shù)、名木保護(hù)方面，森林資源管理站可以將樹(shù)種、樹(shù)高、文化價(jià)值等信息制作成二維碼等電子標(biāo)簽，相關(guān)人員利用手機(jī)掃描二維碼就能夠了解古樹(shù)的情況，同時(shí)可以利用RFID等傳感器設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)溫度、病蟲(chóng)害等方面的信息。同時(shí)，森林資源管理站還可以通過(guò)安裝攝像頭對(duì)古樹(shù)、名木的生長(zhǎng)情況進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)，有效把握樹(shù)木的生長(zhǎng)情況，了解其生長(zhǎng)規(guī)律，進(jìn)而制定針對(duì)性的保護(hù)措施。

在珍惜野生動(dòng)物保護(hù)方面，森林資源管理站可以在動(dòng)物活動(dòng)區(qū)域粘貼包含動(dòng)物名字、體重、保護(hù)內(nèi)容等信息的二維碼標(biāo)簽，能夠?qū)崟r(shí)了解野生動(dòng)物的生活習(xí)慣。同時(shí)，管理人員可以在動(dòng)物周?chē)胖肦FID等信息傳感器設(shè)備，有效監(jiān)測(cè)環(huán)境中氮、硫等有害氣體的含量。此外，管理人員還可以通過(guò)給動(dòng)物佩戴GPS定位標(biāo)簽等方式定位動(dòng)物所在的區(qū)域，如果動(dòng)物出現(xiàn)意外，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)發(fā)出提醒，管理人員能夠結(jié)合實(shí)際情況采取相應(yīng)的措施。

3 結(jié)語(yǔ)

物聯(lián)網(wǎng)在林業(yè)中的應(yīng)用具有十分重要的價(jià)值和作用，當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)在林業(yè)中的應(yīng)用主要集中在林業(yè)監(jiān)測(cè)、野生動(dòng)植物保護(hù)、重點(diǎn)工程監(jiān)管等方面。森林資源管理站通過(guò)應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠有效提高林業(yè)監(jiān)督管理水平，及時(shí)發(fā)現(xiàn)林業(yè)生產(chǎn)中存在的問(wèn)題，并采取針對(duì)性的處理措施，能夠促進(jìn)我國(guó)林業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

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（責(zé)任編輯：劉昀）