(二)近距離無線傳感網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)路由算法動態(tài)化
無線傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)一般由處理器、無線傳輸、傳感器和電源模塊等單元組成。節(jié)點(diǎn)芯片方面，國外產(chǎn)品普遍采用通用超大規(guī)模集成電路片上系統(tǒng)(SoC)，構(gòu)成了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)層支撐平臺。而Berkeley2003年發(fā)布Spec傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，將8位處理器、900MHZ無線發(fā)射器、3kRAM、通信、8位模數(shù)轉(zhuǎn)換器、溫度傳感器和TinyOS操作系統(tǒng)全部集成在一個(gè)2mm×2.5mm的CMOS芯片中，實(shí)現(xiàn)了傳感、計(jì)算和通訊功能。
ZigBee技術(shù)是一種近距離、低復(fù)雜度、低功耗、低速率、低成本的雙向無線通訊技術(shù)。主要用于距離短、功耗低且傳輸速率不高的各種電子設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸以及典型的有周期性數(shù)據(jù)、間歇性數(shù)據(jù)和低反應(yīng)時(shí)間數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽?yīng)用。
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)集傳感器技術(shù)、微機(jī)電系統(tǒng)技術(shù)、無線通信技術(shù)、嵌人式計(jì)算技術(shù)和分布式信息處理技術(shù)于一體，具有易于布置、靈活通信、低功耗、低成本等特點(diǎn)，將其應(yīng)用于農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域已成為目前無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究熱點(diǎn)之一。
近年來，由于嵌入式計(jì)算技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、節(jié)點(diǎn)節(jié)能等技術(shù)的發(fā)展，也給無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)帶來了歷史性的變革。1993年美國加州洛杉磯分校(UCLA)與羅克韋爾科學(xué)中心合作成立了“繼承的無線網(wǎng)絡(luò)傳感器”(WINS)計(jì)劃，該計(jì)劃的主要目的是在現(xiàn)有的無線傳感節(jié)點(diǎn)基礎(chǔ)上，增加低功率電子技術(shù)和MEMS技術(shù)，在大大降低無線傳感器節(jié)點(diǎn)能耗的同時(shí)提高了無線傳感節(jié)點(diǎn)的測量精度。1999年，美國加州大學(xué)伯克利分校的簡·M·羅貝開始了PicoRadio計(jì)劃，以支持“由自成體系、中等尺度、低成本、低能耗的傳感和監(jiān)視節(jié)點(diǎn)組成Ad hoc(點(diǎn)對點(diǎn))形式的無線網(wǎng)絡(luò)”的需要。美國、日本、以色列等國家一直致力于使得傳輸節(jié)點(diǎn)的集成化與小型化、網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)自組織、信息的分布式處理與管理的發(fā)展。
三、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)智能處理技術(shù)取得重要進(jìn)展
農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)智能處理技術(shù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理、存儲、索引、查詢、智能分析計(jì)算。主要技術(shù)包括大數(shù)據(jù)處理技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)、預(yù)測預(yù)警技術(shù)、人工智能技術(shù)等。在世界范圍內(nèi)已經(jīng)得到了廣泛的研究。
(一)流數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理技術(shù)在農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)得到廣泛應(yīng)用
由于各種傳感器等新型物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的普及使用，大數(shù)據(jù)呈快速爆發(fā)之勢，根據(jù)IDC(International Data Corporation)預(yù)測，到2020年，預(yù)計(jì)全球所管理的數(shù)據(jù)將達(dá)到35ZB。世界各國積極投入大數(shù)據(jù)潮流，2012年3月美國發(fā)布“大數(shù)據(jù)研發(fā)計(jì)劃”，基于大數(shù)據(jù)推動科研和創(chuàng)新，隨后英國、日本、德國、加拿大等國紛紛仿效推出了大數(shù)據(jù)應(yīng)用相關(guān)的戰(zhàn)略研究。隨著氣象災(zāi)害、生物基因以及資源環(huán)境等大量非結(jié)構(gòu)化和半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的急劇爆發(fā)，農(nóng)業(yè)領(lǐng)域也進(jìn)人了大數(shù)據(jù)時(shí)代。而要從體量巨大、種類多樣的農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)中去粗取精、去偽存真?zhèn)鹘y(tǒng)的存儲和計(jì)算很難做到，所以大數(shù)據(jù)的處理分析迫切需要從處理結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)向處理非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、從處理單一數(shù)據(jù)集向迭代增長數(shù)據(jù)集、從批處理向流處理、從集中式分析向分布式分析、從驗(yàn)證性分析向探索性分析轉(zhuǎn)變。
由于物聯(lián)網(wǎng)傳感器具備小時(shí)不間斷監(jiān)測的特點(diǎn)，每個(gè)傳感器都會產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，因此物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用將會產(chǎn)生大量的不間斷數(shù)據(jù)流。對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行有效和高效的管理成為后續(xù)數(shù)據(jù)智能分析、數(shù)據(jù)應(yīng)用服務(wù)的重要前提。在大數(shù)據(jù)處理技術(shù)上，美國巳經(jīng)進(jìn)行了大量的研究工作。美國政府將大數(shù)據(jù)處理技術(shù)作為戰(zhàn)略性技術(shù)進(jìn)行大力發(fā)展，結(jié)合政府、科研機(jī)構(gòu)和非政府組織的力量進(jìn)行大數(shù)據(jù)處理技術(shù)研究。公司開發(fā)了大數(shù)據(jù)平臺，可以有效地進(jìn)行數(shù)據(jù)管理，高效整合管理不同的數(shù)據(jù)類型，實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)環(huán)境下的數(shù)據(jù)流計(jì)算、數(shù)據(jù)倉庫和信息整合。其開發(fā)的Infosphere Stream系統(tǒng)支持連續(xù)分析海量流數(shù)據(jù)，幫助用戶快速獲取、分析和關(guān)聯(lián)多個(gè)實(shí)時(shí)源的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理的快速響應(yīng)，集成應(yīng)用程序，支持結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)源;IBM Infosphere Warehouse提供了一個(gè)綜合數(shù)據(jù)倉庫平臺，支持實(shí)時(shí)訪問結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)。
(二)分布式數(shù)據(jù)處理技術(shù)得到快速發(fā)展
近年來，以色列在存儲研究方面取得了一定的進(jìn)展。以色列存儲和數(shù)據(jù)保護(hù)廠商CTERA Networks研究了集成存儲服務(wù)網(wǎng)絡(luò)附加存儲的存儲設(shè)備和方法，涉及一個(gè)網(wǎng)絡(luò)附加存儲設(shè)備，用來執(zhí)行基于存儲服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)附加存儲操作。該設(shè)備包含至少一個(gè)網(wǎng)絡(luò)控制器用于局域網(wǎng)客戶端的通信，并且通過廣域網(wǎng)來使用存儲服務(wù);一套本地?cái)?shù)據(jù)存儲設(shè)備;一個(gè)至少在本地存儲設(shè)備中存儲的數(shù)據(jù)和存儲在存儲服務(wù)數(shù)據(jù)的同步存儲服務(wù)模型;和一個(gè)使客戶端運(yùn)行在使用文件共享協(xié)議設(shè)備上的基于文件操作的處理器。該存儲器可以有效地解決農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)存儲的問題。