农业物联网导论 课件 第10、11章 智慧农业文旅、农业物联网安全及其可靠性

智慧农业文旅第10章10.1田园综合体 10.2智慧农业文旅平台 10.3共享农场10.4花卉产业智慧生态园 10.1田园综合体“田园综合体”是随着乡村振兴战略实施而产生的农业农村发展建设模式。农业生产、产品加工、文旅休闲、生活居住、综合服务是田园综合体建设的基础模块。为释放现代农业行业的潜能，可将智慧农业与田园综合体建设结合起来，利用物联网、大数据、人工智能、机器人等技术，使农业生产管理更加智能化，促进不同农业形态的开发与融合。10.2智慧农业文旅平台所谓智慧农业文旅，即借助物联网、云计算等技术主动感知、获取、处理与农业文旅相关的信息，为各个农业文旅环节创造更多的价值。1.智慧农业文旅平台智慧农业文旅平台建设运用了物联网、大数据、人工智能等技术，充分体现了农业文旅业与现代信息技术的融合。通过建设智慧农业文旅平台，同时通过开发智能化子系统，为平台所有用户提供智能化服务。智慧农业文旅平台各组成部分在物联网六域模型中的位置如图10-1所示。10.2智慧农业文旅平台

图10-1智慧农业文旅平台各组成部分在物联网六域模型中的位置10.2智慧农业文旅平台2.智慧农业文旅平台的系统组成1）感知控制域的关键系统（1）智能监控系统。（2）门禁管理系统。（3）智能停车场系统。2）服务提供域的关键系统（1）景区综合管控中心。（2）云平台。10.2智慧农业文旅平台3）运维管控域的关键系统（1）应急救援系统。（2）游客投诉管理系统。4）资源交换域的关键系统（1）信息发布系统。（2）车辆交通管理系统。（3）景区推广营销系统。（4）电商服务平台。10.3共享农场共享农场是田园综合体的一种具体表现形式。采用“互联网+农业”的方式发展特色农业，在此基础上打造集农事体验、休闲娱乐、旅游观光、科普教育、物流、餐饮于一体的综合性共享农场。1.建设方案1）果蔬种植管理平台

图10-2果蔬种植管理平台页面10.3共享农场果蔬种植管理平台的具体功能包括：（1）采集果蔬种植信息。（2）自动控制果蔬种植管理设备。（3）果蔬溯源。2）大数据基础支撑平台考虑到未来数据的增长和横向可扩展性，创建大数据基础支撑平台。3）信息发布和智能处理包括中央控制室统一管理、紧急信息报警提示、终端信息发布处理等功能。此外，后台还提供果蔬种植墒情及病虫害信息分析、三维场面清晰定位显示等功能。10.3共享农场4）电商/经销商/金融平台采用高新技术和现代组织模式，创建果蔬流通平台，解决果蔬流通及信息推广的问题。5）智慧农业文旅智慧农业文旅服务系统系统依托智能网络对农场内的农业资源、农业文旅服务设施、游客及工作人员进行管理，提高农场服务质量，促进农场的经济与环境可持续发展。6）智慧管理平台共享农场内部的即时沟通、流程审批（如设置项目流程、请假及报销申请）、文档和任务管理等均通过OA办公系统实现。10.3共享农场2.现实意义（1）科学种植。（2）精准控制。（3）提高效率。（4）绿色农业。（5）智慧农业文旅。10.4花卉产业智慧农业生态园建设基于农业物联网，集花卉种植、产品溯源、文旅观光、科普教育、智慧物流、餐饮服务于一体的花卉产业智慧农业生态园，可以延长花卉产业链，有效提升花卉产业的附加值。1.建设方案1）花卉种植管理平台花卉种植管理平台具体功能包括：（1）种植环境监测。（2）种植场景视频监控。（3）花卉种植管理设备自动控制。（4）病虫害分析。（5）GIS地理信息服务。10.4花卉产业智慧农业生态园2）花卉溯源平台为实现花卉溯源功能，完整追溯种子来源、生长环境、肥料使用情况、生长周期、物流运输等信息。3）电子商务平台建立电子商务平台，完善其营销、支付、物流、网站配置等功能，可以将商家之间、商家与消费者之间的交易活动转移至线上进行，突破时空限制，提高效率。农业物联网安全极其可靠性第11章11.1农业物联网安全11.2农业物联网设备的可靠性11.1农业物联网安全11.1.1农业物联网安全问题1.感知层安全问题感知层需要采集、识别以及传输的信息种类多、数据量大，所以需要设立较多的感知节点以满足信息获取需求，由此致使节点之间的自组网络繁杂，管理控制难度大，容易出现误差，增加了遭受安全攻击的风险。再加上各感知设备安全防护能力低，且其中的数据传输没有特定的标准，难以建立统一的安全防护体系，节点被篡改、信息被伪造或窃取、通信受阻甚至节点网络瘫痪等都是极有可能发生的安全事故。11.1农业物联网安全2.网络层安全问题由于农业物联网数据采集节点众多，且多以集群方式存在，同时进行多节点的大量数据传输极有可能导致网络不畅，最终无法提供信息传输服务，还极有可能发生数据流失事故。基础通信网络所面临的常见安全威胁，如非法接入、数据窃取、病毒入侵等，仍然存在于农业物联网网络层的数据传输过程中。另外，在网络层中还存在多种类型的异构网络，在安全性、统筹性方面存有潜在风险，实现各异构网络之间的相互连通还需要解决协议转换、跨网认证等安全问题。除此之外还要解决核心网络安全防护系统和异构网络互联互通、安全认证、访问控制的问题，以保障农业物联网系统正常运行。11.1农业物联网安全3.应用层安全问题完善系统认证机制并设定严格的访问权限是提高农业物联网应用层安全性能的关键。用户在应用系统过程中必将会被收集大量个人隐私数据，也就涉及隐私泄露问题，确保用户隐私不受侵犯是农业物联网发展过程中需要优先解决的问题。农业物联网数据来源多、体量大，众多功能不一的数据平台协同完成对这些数据的处理，提高数据处理效率、保证数据安全是处理海量数据时面临的重大挑战。此外，考虑到智能处理失误发生的情况，农业物联网还需要具备意外控制、及时止损并快速恢复系统正常运行的能力。11.1农业物联网安全11.1.2农业物联网安全保障技术现有的互联网安全机制，包括认证机制、加密机制等，也可以用于农业物联网，但农业物联网具有复杂性和多样性特点，所以仍需在原有的互联网安全机制基础上，开发针对农业物联网安全的个性化技术，以保障农业物联网各个层次的安全。11.1农业物联网安全1.感知层安全保障技术农业物联网感知层系统功能相对简单，设备处理能力不能满足传统安全保障技术对资源的需求，所以需要利用安全芯片、安全通信技术等开展安全防护，其中涉及多种轻量级密码算法和安全协议。2.网络层安全保障技术农业物联网网络层包含互联网、移动通信网和无线传感网，为了确保网络层应用安全，需要先处理多网融合问题和传感网路由问题，构建统一的路由体系、设计可抗攻击的路由算法是解决以上问题的常用方法。入侵检测、容侵容错、防火墙、数据加密等技术是保障数据传输安全的有效防护措施。3.应用层安全保障技术应用层涉及的安全保障技术主要包括云平台安全技术和隐私保护技术。11.2农业物联网设备的可靠性11.2.1农业物联网设备电磁兼容性农业物联网设备的工作可靠性和安全性受其电磁兼容性能的影响，如果农业物联网系统内部各部分正常工作，不干扰其他系统，也不会遭受其他系统的电磁干扰，则说明该农业物联网系统具备良好的电磁兼容性能。农业物联网设备电磁兼容包含两个方面的要求：一是农业物联网设备需具备电磁抗扰能力,能够抵抗电磁骚扰（电磁现象的一种，会导致设备不能正常使用，ElectronicMagneticDisturbance，EMD），维持使用性能；其次是农业物联网设备自身不会对周围其他设备造成电磁干扰（由电磁骚扰引起的设备、系统性能降低的结果，ElectronicMagneticInterference，EMI）。11.2农业物联网设备的可靠性11.2.2农业物联网设备的环境可靠性环境可靠性(environmentalreliability)指的是在某种环境条件下，设备能够正常工作的概率，是在材料、设计、制造、测试因素之外，影响设备性能的又一关键因素。为了使农业物联网设备在实际应用过程中经受住气候环境、机械环境等的影响，需要对其进行环境可靠性测试和环境适应性设计。11.2农业物联网设备的可靠性11.2.3农业物联网设备安规农业物联网设备安规是指农业物联网设备在零件选用、设计、开发、检验和使用上都必须符合销售地的法律、法规及产品标准规范的安全规定。农业物联网设备安规认证项目主要涉及电流、温度、电磁兼容性等方面，如抗电强度测试、泄露电流测试、接地电阻测试、耐温测试、电磁兼容性测试等，且对设备中使用的印制电路板（PrintedCircuitBoard,PCB）、绝缘电阻、外壳设计、变压器、绝缘材料等方面都有严格的要求。11.2农业物联网设备的可靠性11