舒磊教授团队：太阳能杀虫灯物联网节点的防盗防破坏设计及展望（2021年第1期）

引用格式：黄凯, 舒磊, 李凯亮, 杨星, 朱艳, 汪小旵, 苏勤. 太阳能杀虫灯物联网节点的防盗防破坏设计及展望[J]. 智慧农业(中英文), 2021, 3 (1): 129-143.
HUANG Kai, SHU Lei, LI Kailiang, YANG Xing, ZHU Yan, WANG Xiaochan, SU Qin. Design and prospect for anti-theft and anti-destruction of nodes in Solar Insecticidal Lamps Internet of Things[J]. Smart Agriculture, 2021, 3 (1): 129-143. 

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太阳能杀虫灯物联网节点的防盗防破坏设计及展望

黄凯1，2， 舒磊2，3*， 李凯亮2， 杨星2， 朱艳1， 汪小旵4， 苏勤2
（1.国家信息农业工程技术中心，江苏南京 210095；2.南京农业大学 人工智能学院，江苏南京 210031；3.英国林肯大学，林肯LN67TS；4.南京农业大学 工学院，江苏南京 210031）

摘要：太阳能杀虫灯在有效控制虫害的同时，可减少农药施药量。随着其部署数量的增加，被盗被破坏的报道也越来越多，严重影响了虫害防治效果并造成了较大的经济损失。为有效地解决太阳能杀虫灯物联网节点被盗被破坏问题，本研究以太阳能杀虫灯物联网为应用场景，对太阳能杀虫灯硬件进行改造设计以获取更多的传感信息；提出了太阳能杀虫灯辅助设备——无人机杀虫灯，用以被盗被破坏出现后的部署、追踪和巡检等应急应用。通过上述硬件层面的改造设计和增加辅助设备，可以获取更为全面的信息以判断太阳能杀虫灯物联网节点被盗被破坏情况。但考虑到被盗被破坏发生时间短，仅改造硬件层面还不足以实现快速准确判断。因此，本研究进一步从内部硬件、软件算法和外形结构设计三个层面，探讨了设备防盗防破坏的优化设计、设备防盗防破坏判断规则的建立、设备被盗被破坏的快速准确判断、设备被盗被破坏的应急措施、设备被盗被破坏的预测与防控，以及优化计算以降低网络数据传输负荷六个关键研究问题，并对设备防盗防破坏技术在太阳能杀虫灯物联网场景中的应用进行了展望。

关键词：太阳能杀虫灯；防盗防破坏；无人机杀虫灯；农业物联网；节点

文章图表

图1　杀虫灯被盗被破坏情况

Fig. 1  Theft and destruction of solar insecticidal lamp

图2　太阳能杀虫灯改造设计示意图

Fig. 2  Schematic diagram of retrofit design of solar insecticidal lamp

图3　防盗防破坏系统硬件示意图

Fig. 3  Schematic diagram of system hardware for anti-theft and anti-destruction

图4　防盗防破坏系统硬件实物图

Fig. 4  System hardware for anti-theft and anti-destruction

图5　无人机杀虫灯示意图

Fig. 5  Schematic diagram of unmanned aerial vehicle insecticidal lamp

图6　无人机杀虫灯飞行图

Fig. 6  Flying unmanned aerial vehicle insecticidal lamp

图7　防盗防破坏技术在太阳能杀虫灯物联网中的未来应用场景

Fig. 7  Prospect of anti-theft and anti-destruction technology in the scenario of Solar Insecticidal Lamps Internet of Things

表1 杀虫灯盗窃破坏的相关文献、报道

Table 1 Related literatures and reports on theft and destruction of solar insecticidal lamps

表2 物联网设备安全研究现状对比分析

Table 2 Comparative analysis of research status of Internet of Things equipment safety

表 3 不同模块和传感器的性能对比

Table 3 Performances comparison of different modules and sensors

表4 无人机杀虫灯与太阳能杀虫灯的对比分析

Table 4 Comparison between unmanned aerial vehicle insecticidal lamp and solar insecticidal lamp

来源：《智慧农业（中英文）》2021年第1期

转载请联系编辑部授权

通讯作者简介

舒磊  教授

舒磊，南京农业大学教授/博士生导师、英国林肯大学“林肯教授”/博士生导师、南农林肯智能工程研究中心主任，《智慧农业（中英文）》等期刊编委，《植物科学前沿-智慧植保》栏目主编，曾在超过50个各类国际会议中担任主席，担任超过150个国际会议的评委。长期从事物联网（无线传感器网络）领域的研究，在国内外重要的会议和期刊上发表了400多篇传感器网络领域相关的论文（其中包括100余篇IEEE期刊论文）。在Google Scholar上他引次数超过13980次，H-index为63。曾获IEEE SIGTELCOM 2017等国际会议最优论文奖，2017年IEEE Systems Journal期刊的最优论文奖 (2 out of 254)，2017年Journal of Network and Computer Applications期刊最优论文奖，2018年IEEE Systems Journal期刊的最优论文奖 (5 out of 598)，2020年IEEE Systems Journal期刊的最优论文奖 (7 out of 793)，2017年和2018年IEEE Access期刊的Outstanding Associate Editor奖，2014年CCF计算机应用专委会特别贡献奖。

本期支持单位

Supporters

京蓝云智物联网技术有限公司

浙江臻善科技股份有限公司

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