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《湖南农业大学》 2013年
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基于本体的农业物联网信息智能管理机制研究

熊大红  
【摘要】:农业信息智能管理是农业信息化研究的一个重要分支和热点。农业物联网是物联网技术在农业方面的拓展和应用,在农业物联网背景下,人、机、物三者全面联通、智能交互,它的发展和应用为农业信息管理带来前所未有的机遇,但也带来挑战。一方面,由于农业物联网物理性能的局限性和外部环境的动态变化性,其所获取的信息常带有显著的不确定性。另一方,由于农业物联网结构的开放性、分布性、异构性引起信息表示形式多样化。这些特征给包括农业信息、描述表达、分析和加工、信息利用和服务等方面的农业信息管理带来较大影响。因而,加强对农业物联网信息管理的研究,对于促进农业信息智能管理研究和推进农业信息化发展具有十分重要的理论和现实意义。 本体是精确的概念化规范,在知识信息描述表达、分类及相关计算方面具有独到优势。本文引入本体技术,结合神经网络等智能计算技术,研究农业物联网信息智能获取、描述表达、分析和融合加工问题,提出基于本体的农业物联网信息智能管理机制,并以稻田养鸭生态种养物联网应用为例进行了技术实现。本文的主要工作有: 1)在分析农业物联网信息类型、特征的基础上,提出农业物联网信息应该包括上下文信息和相关领域知识信息,应该促进二者相互转化的观点; 2)探索了农业物联网信息获取的一般途径和模式,提出了基于本体的农业物联网信息获取和描述表达模型,并以实例说明了农业物联网上下文本体构建和信息描述方法; 3)针对农业物联网信息、的异构性、不确定性和表现形式多样性等特征,在分析常用信息融合方法的基础上,提出了基于本体和神经网络的农业物联网信息融合方法和框架,以提高信息的精确化管理水平; 4)在分析和总结物联网环境下农业信息智能管理新需求的基础上,提出了基于本体的农业物联网信息智能管理机制,提炼出基于本体的需求-功能-应用模型(ODFA模型),注重实现信息利用需求、农业物联网信息、系统功能和信息服务应用三者无缝衔接与有机结合;提出农业物联网信息智能管理除了技术实现外,还需形成配套管理方法和激励机制的观点,并研究推进农业信息化管理的对策和形成农业信息化管理的激励机制; 5)提出基于本体的农业物联网信息利用需求模型、农业物联网交互式信息服务模型,探讨了个性化信息推送模式、自助式信息、服务模式和混合式信息服务等三种农业物联网信息服务模式,并以所提出的模型、信息管理机制和服务模式等为基础,设计和实现了一个基于网络的农业物联网信息管理与服务平台; 6)以稻田养鸭生态种养物联网应用为例,进行农业物联网信息智能管理关键技术实现,深入研究鸭子喂食机器人电子小车的软硬件设计和实现问题。 本研究综合应用了信息技术和农学、管理学等学科知识,具有较好的理论意义和实际应用价值。
【学位授予单位】:湖南农业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:F323.3

【参考文献】
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