农业物联网的发展趋势范文

导语：如何才能写好一篇农业物联网的发展趋势，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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摘要 伴随信息技术在农业领域应用的深入，重庆依托物联网技术在农业领域建设了各类现代农业示范点。该文通过追踪农业物联网技

>> 物联网技术在设施农业中的应用 物联网技术在农业灌溉中的应用探讨 探讨物联网技术在气象中的应用 农业物联网技术在现代农业中的应用研究 探讨物联网技术在平安城市中应用 物联网技术在现代农业中的应用 物联网技术在农业信息化中的应用 农业物联网技术在冬枣产业中的应用 物联网技术在农业机械化推广中的应用 农业物联网技术在作物种植环境系统中的应用 智能化物联网技术在现代农业发展中的应用 物联网技术在农业智能化系统中的应用初探 云计算与物联网技术在农业信息化中的应用 物联网技术在设施农业中的应用及其研究方向 浅析物联网技术在农业大棚中的应用 物联网技术在农业信息化中的具体应用 分析物联网技术在农业信息化建设中的应用 物联网技术在农业信息化建设中的应用 物联网技术在现代农业中的应用研究 农业物联网技术在葡萄种植中的应用探微 常见问题解答 当前所在位置：.2015-6-20.

[2] 李振兵，龙丹梅.我市农资行业首度引入物联网技术―“网上庄稼医院”6月底可望上线[EB/OL].[2015-04-28][2015-12-20].http：//cqrbep /cqrb/htmL/2015-04/28/content_1832867.htm.

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[4] 朱会霞，王福林，索瑞霞.物联网在中国现代农业中的应用[J].中国农学通报，2011（2）：310-314.

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关键词：农业4.0；精密农业；发展模式；发展趋势

2013年德国政府提出了“工业4.0”的概念，它定义了信息技术在工业化进程中的重要作用，引起了国际社会的极大关注。2年后，“农业4.0”概念于2015年提出，“农业4.0”可以概述为由物联网、移动互联网和云计算支持的现代农业形式。在1.0传统农业，2.0机械化农业，3.0信息农业之后，“农业4.0”模式将现代农业提升到了一个新的发展阶段[1]。精密农业是大数据与农业种植整合的农业应用与实践体系，代表了“农业4.0”模式下农业重要的发展方向。相关信息显示，全球精密农业市场将从2014年至2020年以12.4%的年复合增长率增长，达到45.5亿美元。中国作为一个传统农业大国，如何应对人口、经济及环境的多重压力，实现有限资源条件下农业的可持续发展，建立精密农业的发展模式不失为科学的发展方向。

1精密农业的概念

精密农业是一个农业应用和实践系统，包括数据获取、数据解码、数据优化和田间活动等环节[2]（图1）。使用数据科学根据每个单位的农田的具体情况精确调节和优化农业投资和管理措施，从而最大限度地提高产量和经济效益，同时减少资源利用，保护农业生态。其中，数据信息的获取工作包括作物相关信息，包括作物外部信息与内部信息；数据解码则是通过一系列软件应用技术来分析信息，并将该信息通过网站或应用程序呈现给农业从业者，包括种植者和农业技术服务人员；田间工作主要用于指导现场工作，以实现精确种植、精确灌溉、精确喷洒，以最大限度地提高产量和经济效益。

2国外精密农业的发展概况

近年来，国外众多农业机构及跨国公司均已开始布局精密农业，从而能够应对未来农业发展的挑战。Monsanto（孟山都）在数据科学和精密农业方面投入了大量资金，在2012年花费2.5亿美元收购PrecisionPlanting，2014年收购Solum的土壤分析业务部门，2015年整合气候合作平台并且将其作为未来的主要发展方向。如今，精密农业企业已经成为投资者眼中蓝筹股。Monsanto的精密种植业务部门最近与AGCO就精确种植相关数据进行了合作，住友化学子公司瓦特美国与Iteris就农业数据分析达成协议；DuPont（杜邦）与JohnDeere签署了数据共享协议，并与AGCO和Raven签署了无线数据传输解决方案合作协议。跨国公司和专业农业机构对精密农业的热情也吸引了大量风险投资和具有巨大市场潜力的多元化投资者的进入。据美国风险投资公司统计，2015年农业和食品行业的风险投资大幅增长达到4.86亿美元，增长54%。以Google风投为例，Google风险投资公司与其他投资者联手，于2016年5月份在农民商业网络中投资1500万美元，通过建立农场信息数据库，为管理者提供种子使用、施肥量、种植方法、环境因素等农场信息；Google风投与以色列GreenSoil投资公司合作，对智能灌溉公司CropX进行投资；Google风险投资公司与AndreessenHorowitz等7家公司合作，在农业软件Granular上注资1870万美元；此外，Google风投正致力于开展气候分析和作物生产数据开拓的投资评估。不难发现，以Google风投为首的资本已经确立精密农业为农业发展的重要发展方向，并致力于打造以土壤物联网为基础的精密种植、智能灌溉与精准生产为一体的农业管理体系。

3我国精密农业的发展概况

在全球范围内，精密农业的发展仍不平衡。美国作为精密农业覆盖的市场主体，经长期探索和积累发展，精密农业已经发展出成熟的行业标准和商业模式。以Monsanto为例，其下属的ClimateBasic平台在美国已经覆盖了3000万hm2的作物面积，意味着美国45%的玉米和大豆使用了该平台；同时，Monsanto将1hm237美元的固定价格改为1hm27美元来鼓励农民使用ClimatePro，该系统到目前为止覆盖了美国200万hm2的耕地。而在南美洲，亚太和欧洲，特别是在巴西、阿根廷、东欧和中国，精密农业仍处于早期阶段，但政府及民间资本对精密农业的关注度日趋提高。我国自20世纪90年代开始研究精密农业，并在北京、上海、新疆和黑龙江等地开展了大规模应用试点。2005年我国开始进行测土配方施肥试验。据我国农业部统计，配制施肥后，作物产量平均增长4%～7%，节省30%的应用成本。2014年底，我国农业部提出了到2020年主要农作物、化肥和农药使用量为零增长的计划，期望以精确施肥作为带动精密农业发展的突破口。随着我国土地转让政策的稳步推进，国家土地流转呈现加快趋势，2014年底我国实现土地流转总量2670万hm2，同比增长18.3%，转移土地占农民承包耕地的30.4%。根据发达国家农业发展进程，精密农业的发展需求将会随农业市场扩张和农业产业集约化的过程逐渐增加，日益增长的中国农业市场需求也催生了传统农业新理念产生的相关驱动因素。2015年，我国农业部启动了稻米、小麦、玉米、大豆、棉花、蔬菜等8个品种全产业链农业信息分析预警试点，并筹建了全产业链分析预警团队，建立了比较完整的农业信息平台及农业部市场预警专家委员会，从而能够科学地对农产品市场进行分析和评价。我国农业部还了16种农业物联网应用模式，期望利用物联网实施“互联网+”现代农业模式，从而实现资源节约与高效利用相结合、环保节能与生产效率提高相融合、生产环节与营销环节智能化的先进农业生产模式。

4我国精密农业的发展趋势

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关键词：农业院校；物联网；信息平台；实验室建设

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2012）11-0084-03

0 引 言

物联网是继计算机、互联网和移动通信之后的又一次信息产业的革命性发展[1]。物联网相关专业是以计算机科学与技术、电子科学与技术、通信工程、控制以及软件工程等多个学科相融合的综合性专业学科。各高校在开设物联网专业时，必将结合本校传统优势学科，发展具有自身特色的物联网工程专业，涉及到实践教学改革、课程体系设置、师资队伍建设、实验和实践环境建设、教材建设等多方面的改革和创新[2]。

1 项目建设的背景

随着物联网的迅速发展，社会各行各业对物联网应用的需求越来越明显，作为国家科学技术发展主要力量的高等学校，建设物联网实验室并开展针对性的教学与科研，培养专业技术人才，有利于高校的学科发展和教学科研水平的提升[3]。

为了贯彻落实《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》，促进山东省物联网产业和相关人才教育事业的发展，适应山东省对物联网高端专门人才的迫切需求，充分利用青岛农业大学作为省属农业院校的区域优势和教学资源，扩大青岛农业大学在信息类专业校企合作联合办学的成果，青岛农业大学于2011年在通信工程专业设置了物联网专业方向，并于当年开始招生，这样，学校的物联网实验室建设成为当务之急。

2 物联网信息平台及应用实验室建设目标

随着信息技术和网络技术的迅猛发展，社会对信息类专业人才的需求量越来越大，高校在培养应用型人才的同时，必须注重提升人才的创新精神和实践能力[4]，在物联网实验室建设过程中，结合本校物联网专业人才培养目标进行建设[5]。学校的物联网信息平台及应用实验室建设应本着培养学生具备扎实的电子技术、现代传感器和无线网络技术等基础理论的原则，以掌握物联网系统的传感层、传输层与应用层关键设计等专门知识和技能为目标，兼顾当前流行技术的发展趋势，注重各种技术之间的融合与灵活应用，注重创新实验及项目实践，将物联网技术真正融会贯通到实际应用中，包括物流管理、智能家居、环境监测、设施农业等。开设物联网基础性和专业性实验，从基础到深入、从原理到应用，全面体现物联网的各个环节[6]。

作为一所省属农业院校，青岛农业大学物联网实验室的建设应和农业类专业紧密结合，充分发挥农业院校的农业特色优势，以应用性为主，建立一个物联网信息平台及应用实验室。物联网信息平台及应用实验室除了可以进行各种无线传感器网络、嵌入式系统等教学实验外，还应当可以模拟典型物流、设施农业和环境监测等实际应用。物联网信息平台及应用实验室应当结合物联网传感层、网络层与应用层的特点，进行分层设计、理论联系实际的模块化结构解决方案。

青岛农业大学的物联网专业是和青岛东合信息技术有限公司联合培养的，合作采用121人才培养模式，即将本科四年的学习分为三个阶段：第一阶段以校内开设的公共课、基础课程为主；第二阶段主要以校企联合面向市场需要进行课程改革后的专业基础课和专业课为主，在保证专业基本理论与技能学习的基础上，突出物联网的基本理论与技能的学习；第三阶段以物联网的具体应用实例和要求进行操作、项目实战实训为主，进行技能、能力和创新意识的培养和训练。

关于物联网实验室的建设，目前尚处在探索阶段，如何构建功能、技术完备，符合高校自身特点，有效实现物联网技术的实验实践环节，推动物联网技术的迅速发展，是高校物联网实验室构建的关键[7]。物联网信息平台及应用实验室应针对高校物联网专业实际应用的多种需求来设计与建设，包括物流管理、环境监测、设施农业等。开设物联网基础性公共实验和专业性实验，应当从基础到深入、从原理到应用，全面体现物联网传感层、网络层与应用层的的各个环节[8]。

3 高校物联网信息平台及应用实验室体系结构

物联网分为感知层、网络层和应用层三层体系结构。感知层主要利用射频识别（RFID）、二维码、传感器、传感器网络等感知、捕获技术手段对物体进行信息采集和捕获；网络层主要通过各种通信网络与互联网的融合，将物体通过传感器网络接入互联网，进行信息交互与共享；应用层则利用云计算、模糊识别等各种智能技术，对获取的海量数据和信息进行分析处理，提高对物体、经济和社会各种活动和变化的洞察力，实现智能化的决策与控制[9]。

基于实验需求及物联网专业开设的实际需要，高校的物联网实验室可以分为基础教学和应用实训两部分。图1所示是一个高校物联网信息平台及应用实验室的体系结构。

3.1 物联网基础教学实验室

物联网基础实验室主要用于实现物联网专业中涉及到的嵌入式系统、传感器、计算机网络、单片机、无线通信、移动通信、通信原理等课程的实验操作。青岛农业大学物联网基础实验室是在现有计算机科学与技术、通信工程、电子信息工程等专业的已有部分相关实验室（如单片机、嵌入式系统、通信原理、网络技术等实验室）实验设备的基础上，由青岛东合信息技术有限公司提供基于Sigma86x系列平台的物联网教学实验设备。该平台为海尔软件有限公司中网社区家庭网关产品（Home Box）的教学版实验平台，可实现海尔网络家电控制系统、灯光窗帘控制系统、智能音视频系统、家庭安防系统、远程医疗系统、HOMEBOX媒体中心、中心控制系统（HOMEBOX、PC控制中心）等七大智能家居系统，可实现广域网与家庭网络的无缝接入。

物联网教学实验平台的硬件资源包括电源按钮、复位按钮、通用I/O接口，板上提供稳定的3.3 V、5 V、12 V电压，UART控制器，UART与RS232转换板IDE控制器、PCI总线，两个USB 接口，HDMI，色差及AV接口，以太网10/100控制器，E2PROM，64MB Flash，128MB DDR SDRAM，160GSATA硬盘等。

物联网教学实验平台具有丰富的接口，提供的扩展功能模块包括SD Card接口，可支持2 GB SD卡、USB键盘鼠标、ZigBee无线通讯模块、WIFI网络模块、RF通讯模块，红外接收器等功能。

3.2 物联网应用实训实验室

物联网应用实训实验室是根据学校现有的优势学科，主要建设涉及农业、环境监测、仓储物流、食品追溯，另外还将建设智能家居、智能安防等。现以环境监测为例介绍其功能及实现过程。

环境监测系统主要模拟农村田地环境的监测，以对田地的温度、湿度、气体、光照等各类重要的环境数据信息进行统一监控。通过该系统，学生可以了解现场环境勘测、传感器选型与架设、网络设计、数据传输、通信技术及数据管理系统等多方面的知识，提高实践演练和动手能力。其具体学习和工作过程如下：

（1） 数据采集

通过系统现场设置不同的传感器来分别模拟不同的环境，并通过传感器进行信息采集。传感器采集的信息先传送到附近的无线传感器网络（WSN）节点，再由节点完成数据格式转换后传送出去。

（2） 网络传输

网络交互部分主要由WSN 节点、Wi-Fi 模组及天线端组成。主要负责将无线传感器网络中的信息和Wi-Fi 摄像头信息通过无线交换机送到连接的Internet服务器中。

（3） 数据管理

传感器采集的信息被传送到服务器后，学习利用数据管理系统管理所有的数据，并通过专家决策系统对实际情况做出判断，最终进行决策。

4 结 语

物联网是一种技术，只有和具体的学科、专业相结合，才能充分发挥其优势。每个学校在建设物联网实验室时，都应该充分发挥本校的优势，和学校的优势学科相结合。我国是农业大国，农业作为关系着国计民生的基础产业，其信息化、智慧化的程度尤为重要。物联网技术在农业生产和科研中的引入与应用，是现代农业依托新型信息化应用迈出的一大步，可以改变粗放的农业经营管理方式，引领现代农业的发展。随着科技的迅速发展，物联网在农业上的应用会越来越广泛，一批关键农业信息感知技术和新兴产业培育问题也期待科技突破[10]。作为农业院校，只有充分发挥农业院校的科技与人才优势，才能更好地服务于“三农”。

参考文献

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关键词 智慧农业；物联网；物联网架构；发展现状；问题

中图分类号 F49 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）14-0338-03

Discussion Development of Internet of Things and Wisdom Agriculture

DONG Miao HUANG Rong-rong ZHENG Yong ZHAO Shi-jing CHEN Jie *

（Tongji University，Shanghai 201800）

Abstract With the development of internet，wisdom agriculture is a trend of agriculture in our country，and the internet of things is the key technology of wisdom agriculture. This paper mainly introduced the connotation of internet of things and wisdom agriculture，architecture of internet of things，mainly including perception layer，network layer and application layer.At the same time，the paper concretely introduced the internet of things in wisdom agriculture development situation and existing problems.

Key words internet of things；wisdom agriculture；framework of internet of things；development situation； problems

智慧农业是我国近几年根据农业的发展而新产生的一个概念，就是在传统农业的基础上应用物联网技术，充分利用传感器和其他平台软件对农业生产生活进行监测和控制。由于我国农业已经步入由传统农业向现代化农业发展的阶段，越来越多的现代化智能技术融入到农业中，而物联网技术则是智慧农业的主要支撑技术，我们越来越多地感受到智慧农业给我们带来的便捷、高产和优质，这是我国未来农业发展的一个主要趋势。

1 物联网与智慧农业

1.1 物联网

物联网[1]（internet of things）定义的核心和基础仍然是互联网，主要是将物品与物品之间用互联网进行连接，所使用的技术包括智能感知识别技术、普适计算等通信感知技术，简而言之，就是利用互联网等通信技术实现远程管理控制的智能化网络，从而更好地将物与物、人与物进行连接，可以说物联网是互联网的延伸，在兼容了互联网所有的应用后，同时又具有自己的私有化和个性化。农业物联网是将物联网技术与农业相结合，是将其具体应用在农产品生产、经营、管理、服务的整个产业链当中，即将农产品与农产品之间的信息应用现代智能感知技术进行采集测定，然后将收集到的信息数据进行识别处理，再传到操作终端，实现智能化控制[2]。物联网在农业生产中的具体应用就是通过在农业生产中安装各类传感器，如温度传感器、湿度传感器等，通过数据连接，将无线传感网络、电信网、互联网进行集成，实现农业生产信息在各个环节的传输，最后将大量农业生产信息进行整理融合，由操作终端实现对农业生产的过程监控，进而实现现代化农业生产高产、高效、集约的目标。

1.2 智慧农业

智慧农业即在传统农业的基础上应用物联网技术，充分利用传感器和其他平台软件对农业生产生活进行监测和控制，使农业系统不再像传统农业一样封闭，而是具有“智慧”，智慧农业不仅可以进行基本的感知、控制和管理，更是扩展到了电子商务、食品溯源防伪、农业休闲旅游、农业信息服务等方面的内容，物联网技术可以说是智慧农业的基础[3]。

2 智慧农业物联网架构

2.1 信息感知层

顾名思义，感知层相对于物联网而言，类似于人类的感觉器官，主要是用于识别物体并进行信息采集。信息感知层通过采用先进的传感技术，即利用温度、湿度、光照、风速等各种传感器，得到农业生产过程中的精细化信息，如设施内温度、湿度、光照情况、CO2浓度、土壤湿度、营养液浓度等信息，是对植物生长状况进行判定的基础[4]。

2.2 信息传输层

信息传输层由互联网、云计算平台、移动通信网、无线传感器网络等组成，主要负责传递和处理感知层获取的信息，也是物联网的中枢环节。信息传输层主要作用就是将信息感知层获取的数据以多种通信协议向局域网或广域网。其中应用较多的为无线传感网络。无线传感器网络[5]通过无线通信方式自行组网，对网络覆盖区域中的对象的动态信息进行采集，并进一步计算处理。由于其监控效率高，且具有成本低的有点，因而在农业领域的信息采集工作中应用广泛。

2.3 信息应用层

信息应用层通过对数据进行科学处理而制定相应的管理决策，从而实现对农业生产过程的控制。例如利用无线传感器网络获取作物生长环境的温湿度、光照强度等信息，并对各类信息进行分析，依据制定的管理策略，与传动机构进行通讯，控制传动机构，进行自动灌溉、施肥、加温、控光等，同时对异常信息自动报警[6]。

3 智慧农业物联网技术分析

3.1 信息感知技术

物联网技术是智慧农业的基础，而信息感知技术又是物联网技术的基础，信息感知技术是整个智慧农业中最基础的环节。该技术包括射频识别技术、全球定位系统技术、农业传感器技术、遥感技术等。

3.1.1 射频识别技术。射频识别技术是一种利用射频通信实现的非接触式自动识别技术，该技术与互联网、通讯等技术相结合，可实现全球范围内的物品跟踪与信息共享。射频识别技术在食品行业中主要应用于食品的跟踪和溯源。应用射频识别技术系统可确保食品供应链的高质量数据交流，可确保食品源的清晰，实现产品追踪，从而实现质量监控和追溯[7]。同时，射频识别技术与传感器技术相结合，可以感知食品加工和储藏过程中环境的状态信息，因为环境因素对食品品质影响很大，记录分析这些因素就显得十分重要。利用无线通信技术可以方便地把这些状态信息及其变化传递出来。

3.1.2 全球定位系统技术。全球定位系统（global positioning system，GPS）是美国从20世纪70年代开始研制，在1994年全面建成，可以在海陆空的三维空间中进行全方位的导航和定位。全球定位系统技术的定位定时功能能够实现对农田具体生产状况的跟踪与描述，同时辅助农业机械将农作物肥料等定点运送并喷洒到准确的位置[8]。

3.1.3 农业传感器技术。农业传感器技术是农业物联网的核心，主要用于采集各类农业信息，包括空气温度、湿度等环境指标参数，畜禽养殖业中的有害气体含量，种植业中的光、温、水、肥、气等参数，以及水产养殖业中的酸碱度、氨氮、溶解氧、浊度、电导率等参数。

3.1.4 遥感技术。遥感技术从不同高度的平台上，使用不同的传感器，对地球表层各类地物的电磁波谱信息进行收集，并进行分析处理。遥感技术利用地面目标反射或辐射电磁波的固有特性，通过观察目标的电磁波信息以达到获取目标的几何信息和物理属性的目的。在智慧农业采集地面空间分布的地物光谱反射或辐射信息，实施全面监测，同时根据光谱信息，进行空间的定性与定位分析，从而提供大量的田间时空变化信息[9]。

3.2 信息传输技术

农业信息感知技术在智慧农业中运用最广泛的是无线传感网络。无线传感网络[10]采用无线通信方式，由部署在监测区域内大量的传感器节点组成，负责感知、采集和处理网络覆盖区域中被感知对象的信息。蓝牙（bluetooth）[11]是一种短距离无线通信技术规范 ，能够实现数据和语音通信，蓝牙通信带宽为lMb/s，一个“蓝牙”主设备最多同时与7个其他的“蓝牙”设备通信，支持点对点和点对多的连接，使用灵活的无基站组网方式。目前主要的应用场景有数码相机图像传输，计算机、手机等的交互会议，耳机、游戏机等的电子娱乐产品等，汽车产品等。Wi-Fi（wireless fidelity）是IEEE定义的无线网络通信的工业标准（IEEE802.11），主要特点是可靠性高、速度快，在开放的环境通信距离达到300 m以上，在相对封闭的环境里通信距离在100 m。组网灵活、成本低、可移动性好，与现有的有线以太网络非常容易整合。但是其明显的缺点是信号强度影响其稳定性，抗干扰性不好，且设备的功耗非常高。目前，Wi-Fi应用在如手机、PAD等的便携式电子产品中，有效解决校园网或办公室无线局域网的无线接入问题[12]。

3.3 信息应用技术

信息处理技术是物联网技术的最后环节，也是智慧农业实现自动控制的基础，应用的技术有云计算、决策支持系统、专家系统、地理信息系统、智能控制技术等技术。

3.3.1 云计算。云计算指将计算任务分布在资源池上，使应用系统实现根据需要获取存储空间及软件服务。面对智慧农业中的大量数据，云计算可以实现信息存储资源和计算能力的分布式共享，超级强大的信息处理能力同时也为大量信息提供支撑[13]。

我国近年来开展云计算对于农业生产的应用，在农业相关领域的应用都有研究。目前农业云体验平台包括农业信息智能搜索与服务平台和绿云格平台，通过这2个平台能够实现农业市场信息和实用技术的准确获取与分析，为农业主管部门、企业及农户个人提供个性化检索，同时提供全方位的农业生产环境远程管理服务[14-18]。

3.3.2 决策支持系统。决策支持系统以人机交互方式进行半结构化或非结构化决策。农业决策支持系统在农业节水灌溉优化、大型养鸡厂管理、小麦栽培、饲料配方优化设计、农机化信息管理、土壤信息系统管理上进行了广泛应用研究[19]。农业决策支持系统可对地方农业生产过程进行分析和模拟，预测不同决策方案的效果与效益， 从而优化农业生产决策。目前决策支持系统技术在农业结构优化、产量预测及潜力分析、确定农业投资规模等方面得到广泛应用[20]。

3.3.3 专家系统。专家系统模拟人类专家解决各种复杂的实际问题，具有与专家水平解决问题的能力。该系统在利用农业专家多年积累的知识与经验的基础上，对需要解决的农业问题进行分析判断，提出决策，使计算机在农业生产中起到人类农业专家的作用[17]。例如专家系统在榨菜病虫害防治中的应用，为农户和科技人员提供了病虫害信息交流平台，为菜农提供了病虫害防治的科学指导，现实意义显著[18]。

3.3.4 地理信息系统。地理信息系统主要用于建立自然条件、生产条件、土壤数据、作物病虫草害发展趋势、作物产量等的空间信息数据库，为分析差异性和实施调控提供处方决策方案[15]。利用地理信息系统进行土壤适宜性评价就是将土壤质地、类型、氮磷钾含量、有机质含量等土地数据进行整合，并赋予权重，再进行分析运算，生成土壤适宜性评价图，也可建立数学模型，实现土地适宜性的分级[16]。

3.3.5 智能控制技术。智能控制技术主要用来解决用传统方法无法顺利解决的复杂问题。目前智能控制技术的主要研究方向包括神经网络控制、模糊控制、综合智能控制技术，并在设施园艺、大田种植、畜禽养殖等方面得到初步应用[20]。比如，用神经网络分析甜瓜质量的物理测量指标与人们感官对甜瓜香味、甜度、酸度、组织结构、水分等质量指标的相关关系，来预测甜瓜质量。将实测物理标与人的感官分类联系起来，对食品质量进行预测，在食品工业中有很重要的意义。

4 智慧农业物联网技术应用现状

4.1 传感器在温室中的应用

为了提高农作物的产量和质量，优化作物品种，使作物的生长不受或少受季节的影响，现代化设施农业快速发展，它的主要发展形势是温室大棚，相配套的温室栽培技术也得到了广泛的关注和应用。该种技术主要是利用对温度、湿度、光照、喷灌量、通风等影响因素的测量和控制，实现对作物生长的精准控制。

在此过程中，对各类参数的测定采集尤为重要。主要是采用温度、湿度、光照、CO2、土壤湿度、土壤养分等各类传感器检测农业环境中的各项物理量参数，并根据生产控制策略，实现生产自动控制，保证农作物有一个良好的、适宜的生长环境[21]。

4.2 传感器在自动化农业机械中的应用

由于农业现代化的快速发展，对农业机械精度的要求也越来越高，对于机械各部分强度的测量也就尤为重要。例如，应用传感器技术测定农机的性能指标及零部件的结构强度；用应变式传感器测定犁体的阻力，为犁体曲面设计提供科学依据；播种机上安装的光电传感器可随时监测机器是否堵塞，保证农作物出苗率；自动灌溉装置中土壤温度、湿度传感器的使用，在保证农作物灌溉用水的同时实现节约用水[22]。

4.3 遥感技术在农业中的应用

遥感技术是一种现代测量技术，它是通过非接触、少破坏的方法对农林业等方面信息进行测定获取，它可以测定农作物品种的分布区域、植物品种的分类、土地肥沃程度、植物生长情况、植物受灾情况等，然后通过遥感所获得的信息来确定最合适的种植和最适度的施肥，这也就在一定程度上控制了农药化肥的不合理使用，防止了环境污染，从而获得更高的效益[23]。

5 智慧农业物联网技术存在的问题

农业物联网是一项创新型现代化信息集成技术，正在不断改变着我国传统农业的面貌，即便如此，农业物联网也遇到了一定的问题[24]。

5.1 物联网设备概念性产品多于实际应用性产品

我国农业物联网设备主要产自高校院所的实验室，很多都是学生们研究出的概念性产品，实际应用推广并不高，且实验室理论研究与农业实际应用差异较大。

5.2 不计成本的示范对农业物联网的推广并没有实际价值

物联网技术虽然说是在农业中要进行普遍推广，但更多的注重试点示范而不看重经济指标，尚无法实现大规模商业化应用，实际价值不大。由于我国农业仍处于弱势地位，物联网在我国农业领域的应用受限，发展初期同时受到资金的限制。

5.3 资金投入回报周期长，不利于物联网推广

农业物联网基础设施建设具有一次性投入大、回报周期长的特点。在农业整体比较效益低、以小农户分散经营为主的情况下，很多物联网设备因价格偏高很难大面积推广。

5.4 传感器的缺乏

目前我国农用传感器种类较少，主要集中在温度和湿度监测方面，对其他农业生产环境因子的监测传感器严重不足，对生物本体的感知传感器则更少。同时，国产传感器性能不稳定，监测数据的准确性不足，且器材寿命较短[25]。

6 结语

智慧农业是我国未来农业发展的主要趋势，是未来农业的发展方向，随着信息技术的进一步发展，物联网技术会得到更大范围的应用。现在，已经可以看到物联网技术为智慧农业带来更多智能化和信息化，而现在要做的就是提升农业物联网的自主创新能力，加快低成本、高可靠性、使用期限长的传感器开发，加强 Zig-Bee技术等新型无线传输技术在农业上的应用研究，提升专家系统等智能决策系统的实用性和可靠性，通过单项技术突破与多项技术集成应用并举，加快技术研发应用步伐，使基于物联网的智慧农业可以在农村地区大范围使用，这是我国未来农业的趋势和目标。

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关键词：物联网技术；智能农业；应用

随着社会的飞速发展和科技水平的不断提高，信息化产业在继计算机、互联网以及移动通信后出现了第三次改革的浪潮----物联网技术。物联网技术从字面意思理解为两个物体相互连接的互联网，就是将任意的两个物体通过物联网技术连接在一起，以达到传递信息的目的。智能农业的物联网技术就是指在现代农业中，通过物联网技术中的各种传感器构成传感器网络系统，通过这个系统对农作物科学监测、科学种植、科学管理，农户足不出户的就可以对农田进行管理，这样既可以解放劳动力，又利于提高农作物的产量，推动农业现代化的发展。

一、物联网技术在智能农业中发展现状

随着物联网技术的不断深入发展，一些发达国家已经在农业的生产、流通领域和养殖业方面逐步推广这项技术。智能农业的物联网技术主要包括信息感知、信息传输、信息应用三个结构层面。信息感知技术就是通过把各种传感器的节点相互连接来获取农田的基本数据，及时掌握农田的信息变化。信息传输技术就是通过各种方式利用传感器接收信息，或者通过通信协议信息，使接收信息的范围进一步扩大。信息应用技术就是把获取的数据进行整理汇总，归纳出科学管理方法，用于指导农田管理。

二、物联网技术在智能农业中的应用

随着中国经济近30年来的快速发展，农业生产资源紧缺和农业对资源消耗过大的问题对农业发展的制约愈发明显。农业物联网将先进的传感、通信和数据处理等物联网技术应用于农业领域，构建智能农业系统，是解决农业发展滞后问题的有效方法。

1.在农业资源利用方面的应用。近年来，随着物联网技术的发展，我国充分利用GPS定位技术对土壤含水量、土壤温度、光照进行采集，对农作物施肥、病虫害的防治、农田管理以及农业环境污染状态进行监测以获取更准确的信息。通过这些信息的分析，可以归纳总结出解决方法，用于指导农业生产管理。

2.在农业生态环境方面的应用。我国在重视农业发展的同时，也非常注重对农业生态环境的保护。我国在建立了农业环境网络监测系统，对各地的农业生态环境进行全天候的监测，并建立了对大气和水环境的监测系统，实时监测一氧化碳、二氧化碳和二氧化硫等有害气体和水温、水质等参数。

3.在农业生产管理方面的应用。我国把农业管理经验与高新技术紧密相结合，以实现农业生产精细化管理。我国在水产养殖方面已经建立了智能环境监测系统，能实时动态的监测水产品生长情况，及时发现问题，快速找到解决方法。同时我国设施农业方面也取得进展，研制出了合理分配农机资源的调度系统，尤其在秋收时期，能合理调度各地区的农机具，使农机具得到最大限度的利用。

4.在农产品安全溯源方面的应用。随着人们生活水平和质量的提高，人们对食品安全的关注度越来越高。为了保证人们能吃上放心的食品，国家建立了农产品安全溯源系统。这个系统主要是通过条码、IC卡等技术，对农产品从源头开始直到到消费者手中都进行全程监测，消费者可以随时随地的查看农产品每个流程的基本情况。

三、物联网技术在智能农业中的发展趋势

现在物联网技术只是应用在农作物的育秧方面，即通过电脑对田间设备实行远程控制，及时了解田间的温度、湿度、光照等数据，当出现警戒值时，自动调控设备进行智能调节。在不久的将来，我们还可以通过更精密的传感器和更严密的控制系统，对各个阶段获得的数据进行科学分析，以期得到更好的结果。未来几年，在农作物的灌溉阶段，我们可以利用物联网技术，并结合水库的水位、天气和农田干旱情况，进行合理灌溉。在农作物的收割阶段，可以利用农机资源的调度系统，及时掌握农机具的工作情况和具置，对农机具进行合理调度和实时监控，以实现农机具工作效率最大化。在农作物运输阶段，利用车辆的定位系统，及时了解车辆的行进路线和运行状态，通过实时画面和传回的数据了解车厢内的情况，及时调整车厢的温度，并安装防盗系统。在农作物的存储阶段，通过全球眼或电脑进行远程控制，及时了解粮库内温湿度的变化情况，并通过自动调节系统以达到室内温湿度的平衡，为把粮食安全送到消费者手中保驾护航。在农产品加工阶段，继续加大对食品溯源系统的开发力度，使其广泛应用到对绿色食品的加工检测上，用于乳制品生产的追溯源头上，用于出口农产品的生产及贸易上。当然，未来物联网技术在智能农业发展中的应用还很多，还会朝着更加智能化、现代化的方向发展。

四、结语

物联网技术属于一种新型的技术，属于智能技术的核心，也是新型网络技术的典型使用，但是，就现阶段我国的实际情况来看，物联网技术还未形成系统的技术体系。本文从实用性角度出发，针对物联网技术在我国农业中的应用进行了深入的分析，结果显示，物联网技术在农业中有着巨大的应用前景，相信在不久的将来，物联网技术定可以成为辅助我国农业技术水平发展的核心技术。

参考文献：

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“万物各得其和以生，各得其养以成。”贵阳的自然环境很大程度上决定这座城市的发展轨迹和方向。在时代趋势之下，如今贵阳找到了自己的发展路径，那就是尊重自然，契合生态发挥优势，顺势创新。贵阳的生态创新之路，已经徐徐拉开序幕。

面向未来，我国将把生态文明建设作为“十三五”规划的重要内容，落实创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念，通过科技创新和体制机制创新，实施优化产业结构、构建低碳能源体系、发展绿色建筑和低碳交通、建立全国碳排放交易市场等一系列政策措施，形成人和自然和谐发展的现代化建设新格局。贵阳的发展新路，既是因地制宜之路，也顺应时展的趋势。

王阳明说：“夫君子之所谓敬畏者，非有所恐惧忧患之谓也，乃戒慎不，恐惧不闻之谓耳。”我们要让自己多一些敬畏之心，多一些内心约束，在发展中既要尊重自然，不能不作为，更不能乱作为。

经过全方位的思考和衡量，这几年贵阳立足先天自然优势，紧密契合全球经济发展的趋势以及时代给予的机遇，大致勾勒了城市经济社会的发展前景，并且已经逐步落在实处，展开创新实践。

勇于创新，敢于实践，贵阳抓住“大数据”的时代机遇。随着物联网、云计算、移动互联网等网络新技术的应用、发展与普及，社会信息化进程进入数据时代，海量数据的产生与流转成为常态。在大数据正成为信息技术的新热点和产业发展的新方向的趋势下，贵阳迎来一个大发展的契机――致力用大数据产业引领发展，“后发赶超，跨越发展”，走上一条创新型中心城市的双赢之路，贵阳步入大数据时代。

用创新视野观悟传统山地产业，贵阳传统山地产业迎来新的发展机遇。自古以山为伴的贵阳人，今天在生态文明理念引领下，立足山地资源的多样性、珍稀性和交融性，挖掘山地民族文化内涵，大力发展山地农业和山地旅游业，守住青山绿水的同时建设创新型中心城市，这对于维护山地生态系统安全，持续利用山地资源具有天然耦合作用。

如今的山地已成为了贵阳农业发展的最大特色，立体化的农业特征和良好的生态优势，让山地农业犹如一座亟待开发的“金矿”，巨大的潜力让其成为守住发展和生态两条底线的优势产业。

在山间，除了原生态农副产品的美食美味，还有着无限的风光。山地农业的发展促进了山地旅游业的兴起，山地旅游的火热同样会反哺山地农业的增长，农旅深度融合的综合性开发，让贵阳的山乡奏响了山地资源发展的新乐章。

将优势生态资源与社会需求结合，贵阳着力“大健康”产业。

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关键词：物联网技术；设施农业；应用

中图分类号：S126 文献标识码：A 文章编号：1001-3547（2016）20-0041-03

近年来，随着农业物联网技术的不断发展，其应用已经涉及农、林、牧、副、渔及农产品加工、运输与流通等多个领域。其中以设施农业的发展最为迅速，这是因为设施农业是在人为可控环境下进行的农业生产，更有利于物联网技术发挥其精准高效的特性，因此设施农业物联网技术的推广应用成效最为显著，前景十分广阔。笔者从事设施农业生产多年，致力于研究物联网技术在设施农业中的应用，通过查阅资料、走访调查，从多个角度阐述物联网技术在设施农业中的发展、应用情况，以期为我国农业的发展贡献自己的绵薄之力。

1 物联网的概念

物联网（Internet of things）一词是美国麻省理工学院的Kevin Ash-ton教授在20世纪90年代研究无线射频技术时提出来的，通俗的讲，其是指在“互联网概念”基础上，物与物之间进行信息交换和通讯的一种网络概念。其中射频识别（RFID）是能让物品“说话”的一种技术，通过无线数据通信网络把物品信息集中到处理系统实现分析和处理，并且能通过开放性的计算机网络实现信息的交换和共享。2005年国际电信联盟（ITU）的《ITU互联网报告物联网》中，物联网的定义和范围进一步扩大，是指由RFID、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备按协议把任何物品互相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络概念[1]。

所谓农业物联网是指物联网技术在农业中的应用，具体有农作物生产、农产品经营、设施管理和信息服务等，它利用各类传感设备，采集相关信息，通过无线网络、移动通信无线网和互联网传输，在智能化操作终端显示，实现了农业产前、产中、产后的全过程监控，以利于我们科学决策[2]。

2 物联网技术在国外设施农业中的应用现状

物联网技术诞生在国外，因此国外设施农业物联网发展较快，20世纪90年代后期就有较多报道，如英国研发的禁止外来人员非法进入设施的警报系统和温室内温度调节系统、远程灌溉系统等；日本研究名为“Open Plannet，OP”的监控系统，实现了温室环境和视频的实时动态监控[3]；荷兰研究的花卉植物生长控制系统；美国加州研发的草莓培育物联网系统，能够实时监测草莓生长情况及土壤、环境空气的温湿度变化，自动控制施肥与浇水。

在体会到物联网技术的优势后，一些发达国家大面积推广这一技术，除对农作物的生长环境进行监测外，还对使用农业机械、后续的加工、物流进行监控，使物联网技术的应用更加完善[4]。应用成熟的有英国的农业管理与决策系统、美国的作物决策系统等[2]。其中，尤其值得我们学习的是这些国家将农业知识与应用系统有效结合，采集大量第一线数据，为育种、土壤水肥管理、病虫害防治、农产品采收加工、物流等全过程提供信息化的服务。

3 我国物联网的研究

我国物联网的研究晚于国外发达国家。2011年，国家农业部了《全国农业农村信息化发展“十二五”规划》，标志着国家级物联网应用示范工程立项并开始启动，2013年，上海、天津、安徽成为我国农业物联网区域试点[5]，标志着我国农业物联网发展驶入快车道。

3.1 我国物联网技术发展情况

据统计，全国已有8个省（区、市）承担了国家级物联网应用示范工程和农业物联网区域工程，通过实施取得了阶段性成果，也带动了周边地区农业物联网的发展。其中有代表性的如北京市开展了农业物联网在农业用水管理、环境调控、设施农业等方面的应用示范[6]；江苏省开发了基于物联网的智能农业管理平台，侧重对设施农业、猪的养殖环境监控，实现了自动化，并开始推广[7]；天津市建设了总面积逾667 hm2的核心试验基地，开展了约

1 000栋节能温室的示范应用，建成了农业物联网平台，研究了设施环境信息监督、智能化控制与管理等物联网技术。此外，国内许多企业也参与到农业物联网的研发中，如北京紫藤连线科技有限公司、大唐移动通信设备有限公司等在开发硬件的同时，还提出了整体解决方案，以适应客户的生产需要[8]。上述系统的基本结构类似，如图1所示，即在温室中安装传感器，通过无线网络与手机网络、互联网相连，使用户可以通过手机或电脑访问该网络，实时监控温室的情况，如温度、湿度、作物生长等，也可以与专家在线交流。

3.2 物联网技术在设施农业中的应用

物联网技术是以传感器为基础，设施农业物联网常用传感器包括光照传感器、湿度传感器、压敏（流体）传感器以及生物生长特性传感器等。另外，CMOS图像传感器（摄像头）也可用于监控作物的生长。在设施内安装探测温度、湿度、光照、CO2浓度等的无线传感器、摄像头，将若干传感器与控制器链接，可实时查看温室内的温度、湿度、光照、CO2浓度等信息。

传感器采集数据后，通过数据采集传输技术、电子标签技术、云计算等，将数据反馈给控制系统和执行系统，由计算机控制温室的施肥、灌溉、门窗开闭、温度升降等。园区管理者可以通过手机或电脑了解温室的情况，并远程控制调节温度、湿度、光照、CO2浓度的设备，提高工作效率[9]。

采用传统种植方式，温室内用工多、工作繁重。而现在，工作人员通过物联网收集数据，可实时监控温室作物的生长参数，了解作物不同生长阶段应采取的栽培措施，及如何提高产品的营养品质、风味品质和外观品质、降低农药残留量等，实现栽培技术的精确控制。如遇到解决不了的问题，用户可以登录农业物联网信息平台，将相关农业生产现场参数上传到云计算中心，中心经过选择后，筛选出对应的专家进行指导，并将相关信息发送到用户的手机上，用户就可以与专家进行远程交流了。

4 设施农业物联网面临的问题及应对举措

从总体上看，设施农业物联网是一项复杂的系统工程，目前主要在设施农业示范园区中应用，距离大规模应用还有很长的路要走。笔者经过分析发现我国设施农业物联网存在以下3个方面的问题。

4.1 专用传感器的缺乏

如前所述，传感器是物联网技术的基础，但国内生产的农用传感器质量参差不齐，性能差、监测数据不准确且没有合适的标准，因此，传感器只得依赖进口。正如农业部信息中心主任李昌健所说：“我国农用传感器种类不到世界的10%，市场上主要为进口设备，应在覆盖面、适用性上下功夫[4]。”

我国相关企业、科研单位应加大传感器的研发力度，研制具有我国自主产权的农业传感器。

4.2 资金的缺乏

设施农业物联网要求有配套的基础设施，而这一建设需要的资金较多，维护更新的资金也较多，投资回报周期长。目前，我国的设施生产多以小农户为主，对于一家一户的经营来讲，物联网设施所需资金偏高[5]，大面积推广仍有一定的难度，只有等经营达到一定的规模才有可能应用。

针对建设资金缺乏的情况，建议以政府投入为主，采取政府补贴的形式，据报道，有关部门正在准备建立农业信息补贴制度，以加快农业物联网的推广[5]；同时应积极引入社会资金，使投资多元化。

4.3 软件产品研发的缺乏

目前国内设施农业生产中已有的物联网主要停留在数据监测与初步分析上，对数据进行二次加工的很少，没有实现真正意义上的智能控制，这实质上是缺乏相应的软件产品。

建议科研人员借鉴国外的经验，认真分析，结合我国农业物联网发展情况，开发相应的软件，对搜集的数据进行充分加工利用。

5 未来研究的方向

未来设施农业物联网的研究可以从以下5个方面入手。

5.1 打造一批农业物联网关键技术和设备

着力研制运行稳定、寿命长的传感器，开展农业物联网技术系统的自主研发，加强动植物生长过程的数字化监测。

5.2 注重数据的分析

通过分析各类型数据发现农作物生长规律，建立设施作物生长管理模式、病虫害防治模式等[10，11]。

5.3 研究和制定一批农业物联网行业标准

联合各单位，研究和编制农业领域专用条形码（一维码、二维码）、电子标签等的使用规范。

5.4 形成可推广的技术模式

针对设施农业、农产品质量安全、农产品电子商务等的监测监控，开发相应的全过程管理系统，构建全程技术服务体系。

5.5 培育农业物联网产业

按照引进、消化、吸收、再创新的模式，积极推进农业物联网设备制造、软件开发及相关服务，培育产业化研究基地、中试基地和生产基地，积极推广这一技术，促进其发展。

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篇8

【关键词】计算机应用；现状；发展趋势

中图分类号：O434 文献标识码： A

一、前言

随着现代信息技术的不断发展，我国的计算机行业发展迅速，并且取得了前所未有的成就，推动着我国各行业的发展。计算机在各行业都得到广泛的应用，计算机的发展也将不断的前进。

二、计算机应用技术的概述

1、计算机应用技术的概念。所谓的计算机应用技术就是指研究计算机应用于社会中各个行业和领域的理论、技术、方法以及系统的一门边缘性的学科，它计算机学生的组成的很重要的一部分，它也是促进计算机学科与其他学科有效融合的一个载体。通常情况下，计算机应用的分类一般分为数值计算领域和非数值应用领域两大类，这两大领域都具备着自身独特的特点，但对于促进科学技术的进步都是有着重要的作用的。

2、计算机应用技术的发展情况。我国计算机的最开始是在上个世纪40年代中期出现的，在这个阶段计算机应用情况还都是数值领域的计算机应用，主要都应用于国防武器的生产和研发方面。之后，从20世纪50年代计算机逐渐向非数值应用的领域发展，其主要都应用于企业信息管理、工商业事物处理以及数据处理等方面。从20世纪70年代开始，计算机已经被广泛的应用到了社会经济等更多的领域了，随着我国计算机应用技术的不断发展，计算机应用技术现阶段已经被广泛的应用到了服务行业、农业以及文化教育行业中了，同时计算机也已经走入到了人们的家庭生活中了。近些年来，计算机应用技术与网络技术也已经很好的结合到一起，这也大大的促进了计算机应用技术的快速发展，也加快了信息化社会的发展速度。

三、我国计算机应用发展现状及存在的问题

1、我国计算机应用发展现状

我国计算机拥有量、互联网用户、网站数飞速增长。我国计算机互联网用户、网站及域名“九.五”期间飞速增长。在各个领域都取得了长足的发展。但是也有相对不足之处。

（1）发展中的成效。①农业科技领域：计算机在农业中已建成全国的农业生产流通信息网络，开通农业科技信息网络，农村供求信息全国联播系统每月颁布信息6千条，内容详查13万条，中国农业信息网每月点击已达1千万次。②文艺创作领域：计算机在文艺创作、影视制作中，三维动画技术的应用也很广泛。③医疗系统领域：医疗系统同时也需要计算机的辅助，如启动金为工程，辅助治疗等。④公安系统领域：公安系统网络建设取得实质性进展，网上追捕逃犯，已抓获20几万逃犯，法院系统办公自动化水平显著提高。⑤辅助教学领域：计算机的辅助教学，远程教育迅速发展，统计显示全国约10万多所中小学已经普及计算机课，一万多所中小学已建成校园网，67所网上大学。⑥日常生活领域：计算机在近几年的人们的生活工作方式和购物习惯上的影响也是非常大的，人们的生活更加的便洁，工作更加的高效。

（2）发展中存在的不足。①我国信息产业发展滞后：我国信息产业尚不能完全满足信息化发展与计算机应用对软硬件产品的需求。重大应用工程与大型应用系统所用的软硬件产品主要依靠国外公司，科技成果转化速度慢。②相关政策法规尚待完善：计算机应用、信息化的市场经济和政策法律环境尚待完善。③区域发展不平衡：国内计算机应用发展很不平衡，和地区信息化指数高低相差20多倍，互联网用户及计算机拥有量在东西部地区、大陆与台湾地区差距很大台湾互联网用户有540万，网民占人口比例达26%，连网主机85万台，企业有50%已开展电子商务，大陆开展电子商务企业不到10%。④我国计算机应用水平整体偏低：我国计算机应用水平低，上网企业与上网家庭数量还较少，企业信息化水平低。⑤与与市场经济的需求还有差距：企业管理体制、机制、管理理念与组织机构尚不能适应市场经济的要求。企业采用信息技术尚缺少内在的动力、人力、财力、和物理。基础工作薄弱，信息技术人才欠缺，职工文化素质亟待提高。

2、存在的问题

虽然计算机的普及给人们的生活带来了方便，但与此同时，在其发展过程中，还存在很多问题，主要包括：首先，国家在宏观战略上缺乏相应的规划及技术政策指导。其次，计算机标准体系尚未建立，电子商务标准有待加强，缺少相应的网络犯罪法律法规。再次，当前，计算机在我国的发展处于较低的水平，计算机的普及率有待提高。此外，计算机在我国不同地区的发展是不平衡的。主要体现在东部发达地区计算机普及率较高，而西部欠发达地区计算机普及率较低。最后，我国企业的信息化水平有待提高。目前，国家重大的计算机项目及软硬件都是依靠进口，自主研发的系统较少，缺乏竞争力。部分企业缺乏对计算机的足够重视，缺少专业的计算机人员。

四、计算机发展趋势

1、光计算机的各种优点

第一，光器件允许通过的光频率高，范围大，也就是所库存的带宽非常大，传输和处理的信息量极大，两束光要发生干涉，必须频率相同，振动方向一致和有不变的初始位相差。因此，同一根光导纤维中能并行地传输很多很多波长不同或波长相同但振动方向不同的光波，它们之间不会发生干涉。第二，信息传输中畸变和失真小，信息运算速度高。光和电在介质中传播速度都极快，但光和电不同，光计算机是“F我”导线计算机，光在光介质中传输不存在寄生电阻，电容和电感问题，光器件又无接地电位差，因此，传输所造成的信息畸变和的失真较小，光器件的开关速度比电子器件快得多。第三，光传输和转换时，能量消耗极低，尽管集成电路中的电流十分微弱，但由于集成度的提高，功耗仍然是个大问题。光计算机却不同，除了激光源需要一定的能量以外，光在传输和转换时，能量消耗却极低。

2、量子计算机

量子计算机的优越性在于它具有进行“平行”运算处理的能力。如果某人需要从一个有几百个办公室的大楼中寻找一份遗失的文件，用传统计算机的串行方式寻找就要逐个办公室去进行搜索，但是量子计算机能够按照某人寻找文件的条件和要求迅速“复制”出代表人自己以及与他自己相同的“副本”，同时进入大楼的每一个办公室进行文件的寻找工作，最后，其中一个“副本”找到了该文件。那时，除了找到文件的那个“副本”之外，所有代表某人的其他副本都将自动消失。量子计算机在寻找广播电台搜索地址方面的优越能力对因特网系统的发展具有很大好处。因特网的网址数据库很大，应用量子计算机进行搜索的运算速度优势将更为显著。如果要在1亿个网址中搜索某一个网址，应用传统计算机大约需要进行5000万次的运算才能找到该网址。然而，应用量子计算机大概只可能找到该网址。数据库搜索是计算机技术中的一个重要的基础任务，所以量子计算机将对于大批量计算机数据的处理任务产生重大影响。

3、化学计算机

化学计算机在运行机理上，它以化学制成品中的微观碳分子作信息载体，来实现信息的传输和储存。因此，它具有更小的体积，更快的运算速度和巨大的计算机能力，其信息传输速度甚至有可能比人脑思维速度还要快若干倍，具有十分诱人的发展前景。

4、生物计算机

生物计算机具有生物活性，能够和人体的组织有机地结合起来，尤其是能够与大脑和神经系统相连，这样，生物计算机就可直接接受大脑的综合指挥，成为人脑的辅助装置或扩充部分。

5、人体细胞吸收营养补充能量，因而不需要外界能源，它将成为能植入人体内成为帮助人类学习，思考，创造，发明的最理想的伙伴。另外，由于生物芯片内流动电子间碰撞的问题可能极小，几乎不存在电阻，所以生物计算机机的能耗极小。把生物学和工程学结合起来制造生物计算机已不再是天方夜谭。

五、结束语

近年来计算机技术发展迅速，为我国的发展带来巨大的动力，同时也日益改变着人们的生活方式，推动人类的发展。计算机应用的未来发展趋势将是非常的前景，相信未来计算机会更好。

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篇9

关键词：“互联网+农业”；区域差异；竞争优势

中图分类号：F127 文献标识码：A 文章编号：1008-4428（2016）08-65 -03

一、问题与框架

“互联网+农业”主要是指将互联网技术运用到农业生产经营活动的各个环节，包括生产计划、劳动过程、农产品销售等，以改造传统农业生产和销售模式，优化农业生产结构、提高农业生产效率的新型农业生产方式，标准化生产、形象品牌化、科学化管理、创新化销售等几个方面的特点使其区别于传统农业生产经营方式。随着“互联网+农业”生产经营形式在全国范围内的推广及应用，如何创新“互联网+农业”的发展路径成为学者们研究的重点。目前，“互联网+”在农业领域的应用尚在培育与探索阶段，多数研究还处在对其定义、特征、模式及对策等方面。李敏（2015）认为“互联网+农业”是指发挥互联网在农业生产经营过程中优化资源配置的作用，使互联网技术与农业发展实现深度融合的方式，从而提高农业生产效率和生产效益。蒋融（2015）认为我国“互联网+农业”处于摸索的时期，其在农业生产各环节、领域的应用还相对有限，但它给我国农业现代化发展带来的促进作用具有明显的比较优势。夏青（2014）提出发展“互联网+农业”的几种发展模式，如智能农业模式、电商模式、产业链模式，通过融入互联网技术，从生产、营销、融资等环节优化农业生产，创新产业链，成为克服传统农业弊端的新型经营方式。刘玉忠（2015）根据我国“互联网+农业”的现状，提出依据国情做好顶层设计制定战略规划、完善相应的基础设施和技术、创新监管方式提升服务管理水平等多项对策。梳理相关的“互联网+农业”文献，发现学者们基本上认同“互联网+农业”的发展道路有利于实现农业现代化，为传统农业向现代农业过渡提供良好的契机。对于“互联网+农业”的定义、特征等问题阐述得比较多，多为定性分析，实证和案例分析较少。“互联网+农业”在发展过程中存在基础设施落后、农民文化水平普遍偏低、资金投入不足等问题。学者们提出从做好顶层设计、完善基础设施、加快资本投入、创新监管方式等方面入手推动“互联网+农业”发展。然而，也有学者认为互联网不是农业的灵丹妙药，要对“互联网+农业”冷思考。

迈克尔・波特（Michael Porter）首次提出竞争优势理论，其认为企业在市场竞争中可以拥有两种不同类型的基本竞争优势，一种是低成本的竞争优势，另一种是差异化的竞争优势。如果企业参与所有市场活动的累计成本低于其竞争对手的成本，那么它在市场竞争中具有低成本优势；如果企业能够提供给客户有别于竞争对手的具有独特性的产品，那么它就在市场竞争中拥有差异化的优势。低成本竞争优势主要是指以特殊资源为基础的资源经济优势（如特殊的物产资源、较低的原料成本和廉价劳动力等），可以视为一种较低层次的竞争优势。而差异化的竞争优势，主要是通过创造更契合客户需要的差异型产品为核心的竞争优势，由于市场上的竞争对手更难以模仿，可以将竞争优势较长期的保持下去，可以将其视为较高层次的竞争优势。波特将获取不同层次竞争优势的方法总结为低成本战略和差异化战略。

“互联网+农业”，既符合规模化的农业经营发展路线，又融合了新兴的互联网科技技术，是适应现代农业发展方向的经营形式。根据波特的竞争优势理论，“互联网+农业”的发展可以将不同区域的竞争优势建立在不同的层次上。采取低成本竞争优势的发展路径，必须发现和开发具有成本优势的资源，着重降低成本的运行空间。因此，可以选择以电商模式为基础的发展路径，利用互联网优势将农贸市场向电子商务平台转型，培育新型的互联网技术人才，使农民参与进来。“互联网+农业”的差异化发展路径，就是要实现互联网与农业的深度融合，使其区别于其他的农业经营发展方式，独具匠心的营造高技术含量的农业发展潮流，以自身的竞争优势发展智能农业模式提升农业的现代化水平。

二、“互联网+农业”发展的区域差异及原因分析

目前，“互联网+农业”的发展模式在我国还属于新生事物，随着互联网技术的不断成熟以及在农村地区生产建设中的推广应用，越来越多的农户接受“互联网+农业”的发展模式并逐步开发以“互联网+农业”为核心的特色产业。截至2013年底，我国农村地区使用互联网的农民已经达到了1.77亿人，同比增长了近2000万人，增长率为13.5%① 。大规模的农村网民增长以及互联网在农村地区的普及给“互联网+农业”的农业发展模式奠定了坚实的基础。同时，相关的涉农网站也在不断增加，并农业市场的供求信息、更新农业优惠政策、提供各类农业资讯服务及建立农产品贸易电商平台等，为“互联网+农业”的发展寻求更大的突破。

首先，地区经济发展水平一定程度上影响“互联网+农业”的发展状况。2013年东部地区GDP总量为32.2万亿、中部地区12.7万亿、西部地区12.6万亿，东部分别是中、西部的2.5倍；人均GDP东部地区为6.24万元、中部为3.54万元、西部为3.45万元，东部地区分别是中、西部的2倍；东部地区农村居民人均纯收入1.21万元，较中部地区0.84万元、西部地区0.68万元有明显优势② 。东部较好的经济发展水平，带动区域内科技进步特别是互联网技术在各个领域的应用，使农民接触互联网的机会增加、成本降低，冲击农民保守的观念，推动农民创新“互联网+农业”的建设渠道和积极性。中西部地区经济发展相对缓慢，市场开放程度不高，“互联网+农业”的培育度和成熟度低，相关的互联网基础设施建设落后等，降低农户发展“互联网+农业”的意愿，造成“互联网+农业”的发展规模小、速度慢。经济的发展状况影响了发展“互联网+农业”的规模和速度，信息、技术等应用水平也制约“互联网+农业”的培育和发展。

其次，农民的文化素质水平也是影响“互联网+农业”发展的重要因素。整理《中国农村统计年鉴-2013》可以得出2012年各地区农民的文化水平具有明显差异，大部分的农民处于初中文化水平，西部地区三分之一的农民文化水平是小学程度。就各地区的差距来看，东部地区高中及高中以上教育程度的比重远远大于全国的平均水平，在全国各地区遥遥领先，东部地区农民的教育文化程度普遍较高；西部地区大部分的农民教育水平处于小学和初中程度，高中以上比重低于全国平均水平，100个人高中及以上文化程度的仅为11.52人，远低于东部地区的21.89人；中部地区比重与整体的平均受教育程度相当。总的来说，文化素质较高的农民更容易接受互联网在农业领域的应用。因此，相较于中西部地区，东部地区发展“互联网+农业”更具优势。

第三，各个地区农村网络基础设施及通讯设备的建设和配备水平存在差异。发展“互联网+农业”，离不开最基本的网络基础设施和通讯设备。东部地区凭借其较高的经济发展水平和较为完善的网络配套设施，形成了配备较为齐全的农村网络，网络在村的覆盖水平远远高于全国其他地区。同时，网络技术应用必需的通讯设备设施也较为齐全，先进的通讯系统为“互联网+农业”的发展提供重要的动力支持。与东部地区相比，中西部地区的农村网络基础设施较差，互联网技术并没有广泛应用到农业生产中。基于经济发展水平、文化素质高低等因素，一些地区的农民很少涉及“互联网+农业”的知识和应用技术，甚至从未真正了解互联网技术如何应用到农业生产中，导致中西部地区“互联网+农业”的发展还相对迟缓，导致农业现代化发展也落后于其他地区。

三、竞争优势与“互联网+农业”发展的路径

根据波特的竞争优势理论，东部地区和中西部地区可以结合差异化的区域资源禀赋，选择不同的发展路径。

（一）中西部地区“互联网+农业”的低成本发展路径

1.农村互联网基础设施建设

互联网设施建设与信息技术是制约中西部地区发展“互联网+农业”的难点。“互联网+农业”在中西部地区的发展主要依赖于基础设施和信息技术的应用普及度在农业农村领域大范围扩张这一重要前提。目前，中西部地区农村互联网基础设施如电脑、宽带设备等还相对少、普及慢，基础设施的建设仍相对薄弱。电脑等设备的户均拥有量远远低于其他地区，懂上网、熟网络的农民还不多，互联网普及率低于30%，甚至70%以上的农民表示不太会使用网络。因此，国家应该在创新顶层设计、制定相关政策和在实践引导层面予以支持，通过财政补贴及政策优惠，吸引电商企业或网络商扎根农村，推动“互联网+农业”在农村地区的发展。同时，向从事农业生产的农民推广电商平台，加大宣传力度，引导懂技术、会管理的互联网技术人才投入到农村互联网发展建设中。

2.农贸市场向电子商务平台转型

“买贵卖难”的困境经常出现在以往单一的农产品销售模式中。由于产销信息不对接、流通环节繁冗等问题，新鲜的各类农产品从生产基地出售到市场、市民手中和餐桌上需要多重环节。通过电商平台能有效地共享各类农产品销售供求信息，减少流通和交易成本，减少环节缩短时间，实现农产品与顾客的精准对接。中西部地区结合区域内资源丰富的特点，努力创新区域特色的“互联网+农产品”电商平台，推动农产品电商由简入繁的从小点上到大平台转型，打造一批O2O的直销模式。具体而言，一方面是打造一批如淘宝、京东等综合类农产品电商平台，构筑区域内农产品的“网上农贸市场”。另一方面努力开创新的提供综合服务的专业电子商务平台，如成都的“菜易通”，实行大宗农产品网络销售与技术推广相结合。

3.新型职业农民的培育

目前，互联网人才短缺是造成中西部地区“互联网+农业”发展的重要瓶颈。中西部地区经济发展水平逐步提升，信息化通讯网络较以往也得到不断完善，各项互联网基础设施建设日益加快，但该地区互联网相关人才匮乏，农民对“互联网+农业”的知识不了解，互联网营销人才严重不足。因此，中西部地区各级地方政府与村委会要鼓励农村的年轻劳动力以及下乡干部、大学生村官等新生力量敢为人先投身“互联网+农业”的发展中，开创电商平台融入农业生产中；利用财政拨款和政策优惠，吸引外来资金和互联网人才参与中西部地区“互联网+农业”的发展；选择与地方大专院校合作，对农民进行互联网技术培训，教会农民相关电商技术、技能，向新型职业农民转型；鼓励涉农类院校的毕业学生到农村开创电商平台销售农产品等。面对人才匮乏的现状，有针对性的将思维活跃、文化水平较高的农民培训成为拥有互联网思维、能掌握信息化技术的新型职业农民，以种养大户、返乡创业农民为主要对象，打造区域内具备竞争优势的互联网电商大军。

（二）东部地区“互联网+农业”的差异化发展路径

1.运用互联网技术优化农业生产各环节

传统农业生产方式，基本上根据农民个人的主观经验进行播种、施肥及灌溉，耗时费力，对土壤、环境造成一定危害。改变传统农业种植方式，东部地区通过发展“互联网+农业”的途径，采用互联网技术，实现智能化管理、数字化把控，使农业生产种植变得更加及时、有效、精准。互联网技术进入种苗培育、水利灌溉、机械化收割、后期加工处理等农业生产环节，都受到严格的标准控制，实现农业生产的标准化、专业化及精细化，从而提高农业生产效率。通过采集数据并进行分析，了解市场信息，合理利用耕地资源和水资源，规划农产品培育时间，制定农产品贸易时节等，形成农业数据资源平台，对农业生产各环节进行合理的整合和改善，使农业生产高效、智能、安全。

2.推进物联网技术在农业生产应用中的深化

运用互联网技术的基础上，把控制的端点从人延伸至物体上，通过采集信息、传播信息，让人与物、物与物相连，从而实现实时、有效、远程及智能化的操控，即物联网技术。东部地区发展“互联网+农业”，在物联网基础上对传统农业进行升级改造，同时利用大数据资源，融合为“互联网+农业”的全新路径。东部地区利用经济、科技、人才等先天优势，构建物联网平台，开发出适应农业生产的农产品质量检验系统、环境监测系统、土壤质量监测系统等，利用物联网技术对农业生产各环节实时监控，收集信息并分析处理，将智能化理念应用于农业发展中，加快智能农业发展的实现。将收集的数据信息与政府相关部门、农科站等采集中心实现共享，有利于指导农业进行农业生产，加快农业生产现代化、智能化，这也是未来东部地区发展现代农业、实现“互联网+农业”融入农户和农业生产的主要手段。

3.利用互利网技术发展智能农业

东部地区拥有领先其他地区的经济实力和科技水平，要创新各种农业基础设施，开发智能的农业生产设备，如研制和利用智能节水灌溉系统、组建智能温室监测系统等；通过遥控无人飞机来取代传统人力施肥喷药，利用数据与实际状况控制其对作物喷洒的位置和量；利用先进的采摘机器人替代传统的人工采摘，利用传感器、红外扫描设备来获取果实的信息并判断其成熟度，据此考量是否采摘。这一系列的高新技术正是未来东部地区发展“互联网+农业”的趋势所在。以互联网技术和高新技术为基础，集合大数据、云计算、物联网技术为一体，实现“智慧”与“农业”连线，降低了人力成本，提高品质和效率，逐步实现信息化与现代农业的深度结合，是东部地区“互联网+农业”发展的未来趋势和现实路径。

四、结束语

中国区域广袤，各地发展水平不平衡，单一的“互联网+农业”发展模式不适宜地区差异化现状。根据区域差异的客观事实，运用竞争优势理论，结合区域内可获得本土资源、经济水平和互联网基础设施选择“互联网+农业”不同的发展路径。经济发达的东部地区可以选择差异化的发展路径，以获取区别于对手的竞争优势实现“互联网+农业”的快速成长。经济欠发达的中西部地区则可运用低成本的发展路径来培育“互联网+农业”，鼓励农户利用区域特色资源优势发展“互联网+农业”。

参考文献：

[1]李敏.“互联网+农业”视域下河南省现代农业发展研究 [J]. 创新科技，2015，（06）.

[2]蒋融.我国互联网农业发展现状、存在的问题及建议对策[J].经济论坛，2015，（08）.

[3]夏青.用互联网思维做农业[J].农经，2014，（08）.

[4]刘玉忠.“互联网+农业”现代农业发展研究[J].创新科技，2015，（07）.

[5]朱启臻.互联网不是农业的灵丹妙药[J].中国农村科技，2015，（09）.

[6]迈克尔・波特.竞争优势[M].北京：华夏出版社，1997.

[7]石盛林，薛锦.竞争战略与技术创新关系的实证研究[J].技术经济，2011，（04）.

[8]李国英.“互联网+”背景下我国现代农业产业链及商业模式结构[J].广东农业科学，2015，（09）.

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篇10

【关键词】智能家居；物联网；行业分析；发展前景

科技改变生活，引领时尚。在过去的一年里，谷歌眼睛、三星gear智能手表，以及还未的苹果iwatch始终吸引着大众的眼球。科技不断飞速发展，新技术层出不穷，科技领域相应也发生翻天覆地的变化。与科技相关的信息产业和IT技术逐渐呈现出五大趋势――“云物移大智”，即云计算、物联网、移动互联网、大数据、智慧城市。这五个要素相互促进、相互融合，无孔不入的从各个角落影响和改变着我们的生活。其中让我们感受最深的是基于物联网的智能家居，其必将给我们的生活带来前所未有的改变。

智能家居，通俗地讲，是将计算机网络、自动控制系统和网络安全通讯技术融为一体的智能化网络化的家居控制系统。用户可以方便的通过便携设备管理家庭设备。比如，通过触摸设备、电话、互联网、无线遥控器或者语音识别设备控制家用设备，执行场景模式操作，多个设备相互联动，并且家居内的设备可以相互通讯，根据预设的模式或环境自发运行，给用户带来最大限度的舒适、便利、高效与安全。

比尔・盖茨的“未来之屋”可以算的上最早最全的智能家居的应用代表：进入盖茨家前给访客配备特制的电子胸针，进入“未来之层”后，电子胸针会自动记录访客个人的相关资料，并且可以透过胸针内建的微型发讯器，自动连接中央控制器，电脑通过分析胸针传来的数据进行分析处理，再分别对空调、音响及灯光系统等下达指令，在不知不觉间展开一连串的惊奇互动。

其实，物联网智能家居的概念很早已经被提起，也经过了十几年的发展，并且曾经得到过国家的大力推广，但由于当时技术的所限，未能在市场上大面推广，迟迟没有像人们预期的那样深入到百姓的日常居家生活中。近两年来，智能手机终端的大量普及、3G网络性能的提升以及最近国家紧锣密鼓的4G网络的推进、国家对物联网各个关键技术的突破，为物联网智能家居走入寻常百姓家提供了机遇。

新技术的成熟和发展给智能家居产品带来了革命性的变化，产品由原来的有线连接改为现在的无线连接，在得到通讯技术的发展与支持，产品更加智能化。从产品角度来讲，以后的智能家居产品会朝着实用化、傻瓜化、模块化的方向发展。所谓模块化就是产品开发商把智能家居产品做成模块化的，可以根据用户的实际需要任意搭配，不仅可满足不同层次用户的需要，而且可以节约成本，也可以节约不必要的端口模块的浪费。

根据国内智能家居市场的相关调查，消费者比较关注关心的是安防报警、对讲、灯光控制和空调控制等功能，一般有需求的用户会优先选择与家庭安防相关的产品。影响智能家居潜在需求的关键因素是需求意愿，而影响需求意愿的关键因素是感知有用性。所以要从消费者最关注、感觉对他们最有用的产品入手来促进智能家居的发展。支付能力是影响智能家居市场的关键因素，企业应该不断进行技术创新，降低供给成本，进而降低产品价格；同时推出差异化产品，根据不同收入水平的消费者推出不同层次的服务产品。

智能家居是住宅智能化的核心部分，目前我国的智能家居市场有三个特点：一是市场潜力大，现在有房地主企业在全国的发展都很火爆，作为其下游产业，智能家居市场前景还是非常乐观的；二是产品多，厂家多，大部分集中在上海、北京、深圳、广州等地。但到目前为止还没有一家形成规模化；三是目前国家对智能家居行业还没有统一的行业标准，使得很多中小企业各自为政，按自己对市场的理解来开发产品，相互间的产品不具备兼容性，这种局面就像春秋战国时代诸侯争霸。

当然，智能家居的发展自然少不了安防、家电、IT和系统集成商的密切合作，只有这样才可以整合各自特有的优势，尽快打出一片天地。今后几年智能家居市场会进入一个行业整合阶段，最终将会出现几家规模比较大，品牌影响力好的厂家。

我国现阶段正处于居民消费升级，工业化、城镇化、信息化、农业现代化加快融合发展的阶段。国家为了推动信息化、智能化数字化城市发展，国家了关于促进信息消费扩大内需的若干意见，并出台了一系列政策进行扶持，这些都为智能家居、物联网行业的发展奠定了坚实的基础。移动新技术的出现和国家的大力扶持，智能家居会迎来一个新的春天。在大的房地产受到调控的行业背景下，智能家居市场仍然明显增长，势头良好。这说明智能家居行业进入了一个新的发展阶段。

在接下来的几年里，智能家居将进入快速的发展阶段，一方面关于智能家居相关的协议与技术标准开始主动互通和融合，另一方面智能家居的行业并购现象开始出来甚至成为主流。虽然未来的几年是智能家居行业发展极为快速的几年，但也是最不可琢磨的时期，由于住宅家庭成为各行业争夺的焦点市场，智能家居作为一个承接平台成为各方力量首先争夺的目标。谁能最终胜出，我们可以作种种分析，但最终结果，也许只有到时才知。但不管如何发展，这个行业内将诞生多家大型的智能家居企业。

智能家居肯定是改变生活的一种趋势，现在关于智能家居的产品也随处可见，除了日常的家用电器设备外，智能家居也向更深更广的方向延伸，如智能手环检测健康，智能珠宝来监测室外的紫外线强度，雨伞根据天气变化提示是否有雨，这些都是智能家居生活的一部分。

在中国城镇化、信息化、智能化等国家政策与产业趋势下，相信智能家居一定会得到迅速发展，在未来，没有智能家居系统的住宅将像今天不能上网的住宅那样不合潮流。相信不远的将来，智能家居一定会更好地造福人类。

参考文献

[1]向忠宏.智能家居[M].人民邮电出版社，2002.

[2]顾牧君.智能家居设计与施工[M].同济大学出版社，2004.

[3]王凯明.智能家居系统的研究[D].西安科技大学，2005.