物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)及其在林業(yè)中的應(yīng)用

盧書海，劉 帥，李建軍，曹旭鵬

物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)及其在林業(yè)中的應(yīng)用

盧書海1，劉 帥2，李建軍2，曹旭鵬2

（1.河北省滄州市科技情報(bào)研究所，河北 滄州 061000；2中南林業(yè)科技大學(xué)，湖南 長(zhǎng)沙 410004）

分析了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在木材干燥中的應(yīng)用，提出基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的木材干燥監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，并介紹了系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)、傳感器節(jié)點(diǎn)的硬件和軟件資源。該系統(tǒng)由干燥窯無線監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)控中心兩個(gè)部分組成，可實(shí)時(shí)、在線、精確獲取干燥窯各類環(huán)境參數(shù)，具有部署靈活、維護(hù)方便、成本低廉、擴(kuò)展性好等優(yōu)點(diǎn)。

物聯(lián)網(wǎng)；無線傳感網(wǎng)絡(luò)；射頻識(shí)別；木材干燥

物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things)作為新一代信息技術(shù)的重要組成部分，被稱為繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息產(chǎn)業(yè)的第三次革命。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”期間投資四萬億用于全國(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。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。由此可見，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。

目前，物聯(lián)網(wǎng)已在智能家居、信息林業(yè)、交通控制、設(shè)施農(nóng)業(yè)管理、自然災(zāi)害監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域取得了一系列研究進(jìn)展[1-4]。本研究在綜述物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)及發(fā)展現(xiàn)狀的同時(shí)，提出了物聯(lián)網(wǎng)在林業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的新方向：木材干燥物聯(lián)網(wǎng)，并系統(tǒng)分析了木材干燥物聯(lián)網(wǎng)總體設(shè)計(jì)思路及技術(shù)要點(diǎn)。

1 物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用現(xiàn)狀

1.1 物聯(lián)網(wǎng)概念

物聯(lián)網(wǎng)最初由美國(guó)麻省理工在1999年提出，其初衷是希望能將各種家用電器、汽車、日常生活用品如牙刷、馬桶等物件貼上電子標(biāo)簽接入互聯(lián)網(wǎng)，使人們能實(shí)時(shí)獲取這些物品的相關(guān)信息，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別和管理。2005年突尼斯舉行的信息社會(huì)世界峰會(huì)上，國(guó)際電信聯(lián)盟組織在《ITU互聯(lián)網(wǎng)報(bào)告》中正式提出“物聯(lián)網(wǎng)”概念[5]：將各種信息傳感設(shè)備，如射頻識(shí)別、無線傳感、全球定位、激光掃描等與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來而形成一個(gè)新的智能網(wǎng)絡(luò)。其目的是讓所有的物品都接入到網(wǎng)絡(luò)中，方便用戶隨時(shí)隨地對(duì)目標(biāo)物體進(jìn)行識(shí)別、定位、監(jiān)控及管理。物聯(lián)網(wǎng)概念模型[6]如圖1所示。

圖1 物聯(lián)網(wǎng)概念模型Fig.1 Conceptual model of Internet of Things

1.2 關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用現(xiàn)狀

物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)物與物、物與人之間的泛在連接，需要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)接入網(wǎng)絡(luò)中的任何物體，采集能反映物體屬性和狀態(tài)的各類信息，如聲、光、電、熱、力、位置等，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的智能化感知、識(shí)別、跟蹤及定位。因此，物聯(lián)網(wǎng)涉及到許多技術(shù)，國(guó)際電信聯(lián)盟將其大致分為四類[7]：感知物體的無線傳感技術(shù)、標(biāo)識(shí)物體的射頻識(shí)別技術(shù)、表示物體的智能技術(shù)及微縮物體的納米技術(shù)。本研究緊密結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)在林業(yè)中的應(yīng)用，介紹前三類物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。

1.2.1 傳感器網(wǎng)絡(luò)及ZigBee技術(shù)

傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Networks，WSN)是集分布式信息采集、信息傳輸和信息處理技術(shù)于一體的網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)，以其低成本、低功耗、組網(wǎng)靈活、鋪設(shè)簡(jiǎn)單及適合移動(dòng)等特點(diǎn)受到廣泛重視。傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本功能是將一系列空間分散的傳感器單元通過自組織方式進(jìn)行連接，從而將各自采集的數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸匯總，以實(shí)現(xiàn)空間分散范圍內(nèi)物理或環(huán)境狀況的協(xié)作監(jiān)控。物聯(lián)網(wǎng)正是通過遍布在各個(gè)角落和物體上的形形色色的傳感器以及由它們組成的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，來感知整個(gè)物質(zhì)世界。

傳感器節(jié)點(diǎn)之間通常采用ZigBee協(xié)議進(jìn)行無線通信。ZigBee協(xié)議是基于IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，也是當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)中應(yīng)用最廣泛的技術(shù)[8]。其名稱來源于蜂群的通信方式：蜜蜂通過跳ZigZag形狀的舞蹈來傳遞食物源的位置、距離和方向等信息。ZigBee技術(shù)模仿蜜蜂傳遞信息的方式，通過相鄰網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間信息的接力傳遞，將信息以無線方式從一個(gè)節(jié)點(diǎn)傳輸?shù)搅硗庖粋€(gè)節(jié)點(diǎn)。ZigBee技術(shù)作為一種低復(fù)雜度、自組織、低功耗的通信方式，非常適合通信信號(hào)的短距離無線傳輸。

作為物聯(lián)網(wǎng)的重要組成部分，無線傳感技術(shù)近年在信息林業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。Hefeeda[9]提出火險(xiǎn)天氣指數(shù)系統(tǒng)(FWI)，通過分析傳感器節(jié)點(diǎn)傳回的森林氣象數(shù)據(jù)，對(duì)森林火險(xiǎn)作出早期預(yù)警。Al-Turjman[10]等從網(wǎng)絡(luò)聯(lián)通性方面研究了森林環(huán)境監(jiān)測(cè)用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)布置優(yōu)化策略。劉帥等[11]將ZigBee無線傳感技術(shù)應(yīng)用于森林防火中，對(duì)森林火險(xiǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的構(gòu)建、通信協(xié)議選擇、節(jié)點(diǎn)軟硬件開發(fā)等問題進(jìn)行了研究。劉丹[12]研究了用于森林火災(zāi)監(jiān)測(cè)的傳感器定位算法，為火點(diǎn)早期定位提供了有力的理論依據(jù)。李駿慧等[13]以Cortex-M3型處理器為核心，設(shè)計(jì)了面向森林生態(tài)監(jiān)測(cè)的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，通過單總線數(shù)字式溫濕度傳感器、煙霧傳感器、CO2傳感器和光亮度傳感器分別采集溫度、濕度、CO2含量和光照等與林木相關(guān)的信息。

1.2.2 RFID技術(shù)

RFID即無線射頻識(shí)別，又稱電子標(biāo)簽技術(shù)，是一項(xiàng)利用射頻信號(hào)實(shí)現(xiàn)非接觸式信息傳遞來自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)的技術(shù)。作為條形碼掃描識(shí)別技術(shù)的拓展和延伸，近年來廣泛應(yīng)用于物流、通信、交通、智能家居等領(lǐng)域[14]。RFID通常由三部分組成：標(biāo)簽、天線和識(shí)讀器。標(biāo)簽由射頻耦合元件及相關(guān)外圍器件組成，附著在物體上用于標(biāo)識(shí)目標(biāo)物體，每個(gè)標(biāo)簽具有唯一的電子編碼；天線用于發(fā)射和接收射頻信號(hào)；識(shí)讀器通過天線實(shí)時(shí)讀取標(biāo)簽的信息，將射頻信號(hào)解碼，供后臺(tái)計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)進(jìn)行有關(guān)數(shù)據(jù)處理。RFID技術(shù)的基本工作原理是：當(dāng)標(biāo)簽進(jìn)入識(shí)讀器天線的輻射范圍，就可以接收到識(shí)讀器發(fā)出的射頻信號(hào)，內(nèi)置的射頻耦合元件憑借電磁感應(yīng)產(chǎn)生感應(yīng)電流激活內(nèi)置芯片，后者將存儲(chǔ)于芯片內(nèi)的物件編碼信息發(fā)射給識(shí)讀器。此外，也有另外一種類型的RFID標(biāo)簽，該標(biāo)簽自帶電源，一般多為鋰電池，以主動(dòng)的方式發(fā)送某一頻率的射頻信號(hào)。

將RFID技術(shù)與Internet相結(jié)合，用戶通過Internet跟蹤貼有電子標(biāo)簽的物品，組成真正意義上的“物聯(lián)網(wǎng)”。目前，國(guó)內(nèi)外林業(yè)領(lǐng)域已有多項(xiàng)RFID技術(shù)應(yīng)用研究。例如，Chen Zhao[15]等探討了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在木材儲(chǔ)運(yùn)物流中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)木材入庫、出庫、盤點(diǎn)過程的自動(dòng)化管理。Anders Bj?rk[16]將RFID技術(shù)用于木材工業(yè)化生產(chǎn)過程，采用電子標(biāo)簽將木材的各種加工生產(chǎn)信息實(shí)時(shí)寫入數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，自動(dòng)跟蹤從原木采伐到木制品生產(chǎn)的整個(gè)過程，最大限度地提高原料利用率及木質(zhì)制品的產(chǎn)量，同時(shí)還能有效監(jiān)測(cè)木材生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的影響。王曉偉[17]對(duì)林業(yè)行業(yè)RFID技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)需要遵循的原則、體系結(jié)構(gòu)及標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容等方面進(jìn)行了研究， 為林業(yè)行業(yè)實(shí)施RFID技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化提供理論依據(jù)。

1.2.3 智能技術(shù)

由于物聯(lián)網(wǎng)具有明顯的“智能化”要求和特征，而智能信息技術(shù)是保障這一特性的關(guān)鍵技術(shù)，因此智能技術(shù)的研究對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展具有重要的意義。智能技術(shù)包括智能信號(hào)處理、智能控制技術(shù)、先進(jìn)的人機(jī)交互技術(shù)、云計(jì)算等。目前，智能信號(hào)處理技術(shù)比較成熟，在物聯(lián)網(wǎng)中有廣泛的應(yīng)用。

物聯(lián)網(wǎng)的智能信號(hào)處理以多物理量檢測(cè)、信號(hào)提取、信號(hào)調(diào)理、信號(hào)變換、信號(hào)分析為核心技術(shù)[6]。其處理過程既可以發(fā)生在數(shù)據(jù)采集端，如傳感器節(jié)點(diǎn)或RFID芯片，也能在資源豐富的基站或服務(wù)器上實(shí)現(xiàn)。在數(shù)據(jù)采集端或感知層，通過信號(hào)調(diào)理及檢測(cè)技術(shù)濾除信號(hào)帶外噪聲，提高信號(hào)的信噪比；依據(jù)信號(hào)采集的空間相關(guān)、時(shí)間相關(guān)等特點(diǎn)來消除冗余信號(hào)，降低網(wǎng)內(nèi)數(shù)據(jù)流量及傳輸能耗。在基站及服務(wù)器上，能實(shí)現(xiàn)諸如分類、預(yù)測(cè)、模式識(shí)別等復(fù)雜的非線性信號(hào)處理。2008年，TI公司推出其第二代物聯(lián)網(wǎng)射頻芯片CC2420，CC2420配備ZigBee無線收發(fā)器，具有數(shù)字濾波、擴(kuò)頻、數(shù)字調(diào)制解調(diào)等信號(hào)處理功能，大大增強(qiáng)信號(hào)在無線傳輸中的可靠性和有效性。

2 木材干燥物聯(lián)網(wǎng)總體框架設(shè)計(jì)

2.1 木材干燥物聯(lián)網(wǎng)分層設(shè)計(jì)

木材干燥監(jiān)測(cè)是物聯(lián)網(wǎng)潛在且重要的應(yīng)用領(lǐng)域，物聯(lián)網(wǎng)的互聯(lián)互通、實(shí)時(shí)、智能等特點(diǎn)非常適合大型木材加工企業(yè)的干燥生產(chǎn)。根據(jù)木材干燥工藝及物聯(lián)網(wǎng)分層原理，本研究將木材干燥物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)劃分為感知層、接入層、互聯(lián)網(wǎng)層、應(yīng)用層4個(gè)部分。在這種分層的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，同一層提供相似或相關(guān)的服務(wù)，并為上一層提供技術(shù)支撐，各層功能如下。

2.1.1 感知層

感知層負(fù)責(zé)信息的采集，在本研究中主要有兩類信息：木材干燥窯環(huán)境信息和木材儲(chǔ)運(yùn)信息。干燥窯環(huán)境信息包括窯內(nèi)溫濕度、木材含水率、控制設(shè)備狀態(tài)等，通過在窯內(nèi)布置微型傳感器節(jié)點(diǎn)來獲取。木材儲(chǔ)運(yùn)信息包括入窯、出窯、倉儲(chǔ)、運(yùn)輸?shù)雀鱾€(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的木材狀態(tài)信息。通常在固定地點(diǎn)如干燥窯或倉庫的門口設(shè)立識(shí)讀器，當(dāng)木材經(jīng)過時(shí)，識(shí)讀器會(huì)自動(dòng)掃描附著在木材上的RFID電子標(biāo)簽，獲取木材的信息。

2.1.2 接入層

該層的主要功能是通過現(xiàn)有的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)GPRS/GSM將感知層信息匯總到監(jiān)控中心。由于感知層信息量大，干燥窯分布范圍廣，需要采用無線組網(wǎng)技術(shù)將各窯傳感器節(jié)點(diǎn)連通組成一個(gè)完整的WSN網(wǎng)絡(luò)。感知信息經(jīng)多跳無線傳輸?shù)竭_(dá)基站，由基站統(tǒng)一轉(zhuǎn)發(fā)至GPRS網(wǎng)絡(luò)，再由后者存檔于控制中心的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，信息傳遞過程如圖2所示。基站作為WSN網(wǎng)絡(luò)和GPRS網(wǎng)絡(luò)的橋梁，內(nèi)置有ZigBee無線通信模塊和GPRS芯片。采用基于GPRS的接入技術(shù)，有利于信息傳遞的實(shí)時(shí)性和整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控及調(diào)度。

圖2 物聯(lián)網(wǎng)的信息傳遞Fig. 2 Information transmission of Internet of Things

2.1.3 互聯(lián)網(wǎng)層

監(jiān)控中心的服務(wù)器聯(lián)通Internet，將整個(gè)網(wǎng)內(nèi)的信息整合成一個(gè)可以互聯(lián)互通的大型智能網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)?，F(xiàn)場(chǎng)用戶可以利用PDA設(shè)備直接訪問網(wǎng)絡(luò)，而身處異地的木材干燥專家也能夠通過Internet遠(yuǎn)程訪問物聯(lián)網(wǎng)，及時(shí)了解干燥進(jìn)度，在線會(huì)診干燥過程中所出現(xiàn)的問題。

2.1.4 應(yīng)用層

應(yīng)用層作為木材干燥物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的頂層，面向用戶提供干燥監(jiān)測(cè)的實(shí)際應(yīng)用，具有友好的人機(jī)交互界面、窯內(nèi)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、木材含水率分析預(yù)測(cè)、干燥專家系統(tǒng)等豐富功能。在本研究中，應(yīng)用層功能主要通過信息處理子系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。

根據(jù)以上分析，筆者給出了木材干燥物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的示意圖，如圖3所示。

2.2 功能模塊設(shè)計(jì)

圖3 木材干燥物聯(lián)網(wǎng)Fig.3 Internet of Things of wood trying

信息處理子系統(tǒng)是木材干燥物聯(lián)網(wǎng)的重要組成部分，進(jìn)一步細(xì)化了物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層的功能，主要由四部分功能模塊組成：信息采集模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、決策模塊。信息采集模塊負(fù)責(zé)感知層采集節(jié)點(diǎn)的基本系統(tǒng)設(shè)置，如根據(jù)木材種類及厚度等來合理設(shè)置傳感器節(jié)點(diǎn)的工作模式、節(jié)點(diǎn)采樣時(shí)間間隔、干燥基準(zhǔn)。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊主體上是監(jiān)控中心的一臺(tái)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，負(fù)責(zé)存儲(chǔ)原始采集數(shù)據(jù)，備份系統(tǒng)日志文件，響應(yīng)系統(tǒng)查詢等。數(shù)據(jù)處理模塊主要負(fù)責(zé)對(duì)所接收的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行智能化處理，如數(shù)據(jù)融合、帶外噪聲濾波、空時(shí)相關(guān)性分析、木材含水率預(yù)測(cè)等，從而產(chǎn)生能準(zhǔn)確反映窯內(nèi)環(huán)境的信息，以供輔助決策模塊評(píng)估。決策模塊通過綜合分析和評(píng)估各類數(shù)據(jù)，供操作員隨時(shí)了解干燥生產(chǎn)狀況，并按照木材干燥專家系統(tǒng)的要求對(duì)窯內(nèi)各種電氣設(shè)備下達(dá)控制指令，如控制加熱閥、噴蒸管來調(diào)節(jié)窯內(nèi)溫濕度、木材含水率。

3 展望及結(jié)語

物聯(lián)網(wǎng)是由多種技術(shù)融合而成的新的技術(shù)體系，在眾多領(lǐng)域具有潛在應(yīng)用價(jià)值，其發(fā)展加深了物與物及人與物之間的信息化聯(lián)系?？偟膩砜?，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將“物”納入“網(wǎng)”的基本思路是信息化發(fā)展的大趨勢(shì)，但由于物聯(lián)網(wǎng)與具體應(yīng)用領(lǐng)域有關(guān)，其技術(shù)的完善及拓展需緊密結(jié)合待解決的實(shí)際問題。因此，物聯(lián)網(wǎng)在相關(guān)領(lǐng)域的研究及開發(fā)既是機(jī)遇，更是挑戰(zhàn)。

2011年8月，國(guó)家發(fā)展改革委批準(zhǔn)啟動(dòng)智能林業(yè)等首批國(guó)家物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范工程，標(biāo)志著我國(guó)林業(yè)信息化建設(shè)進(jìn)入加速發(fā)展的新階段。同時(shí)，筆者認(rèn)為，物聯(lián)網(wǎng)在林業(yè)中仍有許多潛在的應(yīng)用領(lǐng)域需要拓展，例如，建設(shè)風(fēng)景園林區(qū)物聯(lián)網(wǎng)管理信息系統(tǒng)，通過定點(diǎn)監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸、業(yè)務(wù)協(xié)同管理，提高對(duì)園區(qū)綠化業(yè)務(wù)的現(xiàn)代化管理水平；開展森林資源安全監(jiān)管物聯(lián)網(wǎng)工程，全面推進(jìn)病蟲害、野生動(dòng)物監(jiān)測(cè)的智能化、網(wǎng)絡(luò)化管理工作；建立基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的森林旅游安全系統(tǒng)，保障森林探險(xiǎn)者、游客及勘探人員的人身安全；開通鄉(xiāng)鎮(zhèn)苗木物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺(tái)，為用戶提供鄉(xiāng)土造林樹種及每個(gè)樹種的主要適生立地因子、最新種苗栽培技術(shù)、林地施肥和林木生產(chǎn)量測(cè)算等信息；實(shí)施林業(yè)綜合網(wǎng)絡(luò)信息平臺(tái)，整合中國(guó)林業(yè)網(wǎng)絡(luò)博物館、各地區(qū)林業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)、國(guó)有林場(chǎng)及自然保護(hù)區(qū)子網(wǎng)絡(luò)的資源，使林業(yè)信息化由公共基礎(chǔ)建設(shè)向林業(yè)核心業(yè)務(wù)拓展，提高林業(yè)信息化決策的科學(xué)水平。

本研究結(jié)合近年來物聯(lián)網(wǎng)在林業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀，從物聯(lián)網(wǎng)起源、概念、關(guān)鍵技術(shù)等角度，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)研究的現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)及關(guān)鍵問題進(jìn)行了論述，籍此拋磚引玉，以期進(jìn)一步展望物聯(lián)網(wǎng)在林業(yè)信息化中的應(yīng)用前景。

[1] 王保云.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究綜述[J].電子測(cè)量與儀器學(xué)報(bào),2009,23(12):1-7.

[2] Yan B, Huang G W. Application of RFID and internet of things in monitoring and anti-counterfeiting for products[C].International Seminar on Business and Information Management,2008:392-395.

[3] 孫其博,劉 杰,范春曉,等.物聯(lián)網(wǎng):概念、架構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù)研究綜述[J].北京郵電大學(xué)學(xué)報(bào),2010,33(3):1-9.

[4] 寧煥生,張 瑜,劉芳麗,等.中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)系統(tǒng)研究[J].電子學(xué)報(bào),2006,34(1):2514-2517.

[5] ITU Strategy and Policy Unit.ITU Internet Reports 2005:The Internet of Things[R].Geneva:International Telecommunication Union(ITU),2005.

[6] 劉 強(qiáng),崔 莉,陳海明.物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用[J].計(jì)算機(jī)科學(xué),2010,37(6):1-4.

[7] 朱會(huì)霞,王福林,索瑞霞.物聯(lián)網(wǎng)在中國(guó)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào),2011,27(2):310-314.

[8] 張軍國(guó),李文彬,韓 寧,等.基于ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的森林火災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究[J].北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2007,29(4):41-45.

[9] Mohamed Hefeeda, Majid Bagheri.Wireless Sensor Networks for Early Detection of Forest Fires[C].The Fourth IEEE International Conference on Mobile Adhoc and Sensor Systems 2007 (MASS 2007),2007:1-6.

[10] Al-Turjman F M, Hassanein H S, Ibnkahla M A.Connectivity Optimization for Wireless Sensor Networks Applied to Forest Monitoring[C].IEEE International Conference on Communications(ICC 2009),2009:1-6.

[11] 劉 帥,吳舒辭,黃 偉,等.基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的森林火情實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào),已錄用.

[12] 劉 丹,王霓虹.基于森林火災(zāi)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)的物聯(lián)網(wǎng)定位算法應(yīng)用[J].東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2011,39(8):131-133.

[13] 李駿慧,陶 華,俞哲偉,等.Cortex-M3的生態(tài)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集分站設(shè)計(jì)[J].單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用,2011,11(10):40-42.

[14] 沈蘇彬,范曲立,宗 平,等.物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)與相關(guān)技術(shù)研究[J].南京郵電大學(xué)學(xué)報(bào),2009,29(6):1-11.

[15] Chen Zhao, Li Xisheng, Chen Junsong. Study on the application of Internet of Things in the logistics in forest industry[J].Applied Mechanics and Materials,2011:664-668.

[16] Anders Bj?rk, Martin Erlandsson, Janne H?kli. Monitoring environmental performance of the forestry supply chain using RFID[J]. Computers in Industry,2011,62(8):830-841.

[17] 王曉偉,董希斌.林業(yè)行業(yè)實(shí)施射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化的探討[J].森林工程,2009,25(6):78-82.

Key technology of internet of things and its application in forestry

LU Shu-hai1, LIU Shuai2, LI Jian-jun2,CAO Xu-peng2
(1. Institute of Sci-Tech Information of Cangzhou city, Cangzhou 061000, Hebei, China; 2. Central South University of Forestry and Technology, Changsha 410004, Hunan, China)

The basic concept of Internet of Things and its application in forestry were introduced. a monitoring system for wood drying was put forward based on wireless sensor network. The system’s general structure, sensor node hardware and software resources were described. The system consists of drying kiln wireless monitoring network and monitoring center. The system can accurately obtain various environmental parameters of the wood drying kiln in real time and online. Thus the system has the excellent features of deployment flexibility, maintenance friendly, low costs and good extension

Internet of Things; wireless sensor network; radio frequency identification; wood drying

S757.1

A

1673-923X(2012)11-0181-05

2012-10-10

湖南省科技計(jì)劃項(xiàng)目（2011FJ3074）；湖南省自然科學(xué)基金（11JJ5020；10JJ2022）；中南林業(yè)科技大學(xué)青年科學(xué)研究基金（QJ2010010B）

盧書海(1962-)，河北滄州人，本科，副研究員，主要從事環(huán)境科學(xué)的研究；電話：13931788328；E-mail：33000693@qq.com

[本文編校：歐陽欽]