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舒磊教授团队:农业物联网9分科研论文之路

发布者: 曹晶 发布日期: 2020-08-19 浏览次数:


 近几年,舒磊教授团队一直秉承“诚信做人,朴实做事,勤学近知,力行近仁”的南农大校训精神,对农业物联网、太阳能杀虫灯物联网开展了持续的科学研究工作,不断在物联网传感器网络前沿领域开拓和探索,并发表了多篇研究论文。2020年团队中黄凯(博士后)、杨帆(博士生)、刘野(师资博士后)相继收获三篇九分以上科研论文。


坚持不懈,做科研“守夜人”


 黄凯:2019年10月31日晚11点,我和李凯亮全副武装,将已经打包好的蓄电池,杀虫灯,两捆三脚架,一个大箱子搬运到操场上准备实验。自然这样的行装,方教授见到了,也会打趣“怎么做个实验还偷偷摸摸的”。因为一天当中,也只有在这会儿,大部分学生回宿舍了,操场才会比较空旷,场地才适合信号传输实验。

 抵达操场,我们分工搭建实验台,准备实验。南京的深秋,深夜比较冷,而我们只期待这次实验能够得出一些有价值的结果。然而,我们也已习惯了这样一种状态:很期待每次的实验结果,但最后的结果大部分是给我们浇一盆冷水。忙碌到凌晨1点,结果也不出意外,我们失落的回到实验室,卸下装备,整理好数据,叹了口气“哎!又摸索到了一个坑!还想不明白为啥!


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图1 太阳能杀虫灯物联网放电干扰监测实验床


 终于踩够了坑,积攒了足够多的经验,找到了可以重复验证的关键性参数,发现太阳能杀虫灯工作期间释放高压脉冲放电,如果太阳能杀虫灯缺乏特殊的设计,就不能在其附近部署无线通信设备;否则,将会导致太阳能杀虫灯物联网节点之间的无线通信无法正常进行。同时,这种能够释放高压脉冲放电设备,可以视为无线传感器网络攻击来源,会出现新的农业物联网安全问题。回想7月份组装搭建实验床以来,由于研究方向前沿,找不到相应的参考资料,各种测试不计其数,无效数据也是一大堆,来来回回折腾,这么多失败的体验,也让我们充分认识到了前沿科学所需要面临的一个现实:要经历不断的试错,要尽可能多的去查阅相关资料。同时,这对于我们的研究规划而言,也存在较大的挑战,由于存在诸多不可控因素,规划不断调整。我想,在这未知的科研世界中探索,需要和导师充分的交流,让自己不至于陷入到细节问题而偏离最初的研究目的。同时,需要有勇气,大胆探索这样的前沿交叉领域;勤奋是必要的,试错也是必要的,只有这样,才可能获得一个我们期待的结果!


不忘初心,扬帆远航


 杨帆:作为舒磊教授团队里的一员,务实严谨是我在实验室里最大的感受。对于科学研究的各个环节,不论是在实验代码的编写、实验数据的分析,还是在论文撰写、图表制作都要做到细致入微、尽善尽美,这已然成为每个团队成员潜移默化的习惯,也成就了整个团队的高质量发展。我本不是个特别有耐心的人,但是在一次次的实验研究过程中,我克服了焦虑,慢慢跟着导师和身边的人沉浸下心来做事情,我开始相信所有的迷茫也都会有柳暗花明的时候,今年完成的这篇论文,离不开我们团队里每一位曾给予我帮助的人。


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图2 太阳能杀虫灯组成结构图


 这篇论文提出了基于太阳能杀虫灯物联网的节点部署策略,通过集成无线通信模块与环境感知模块,使其在完成杀虫任务之外,还具备虫情自动化测报和农情信息采集的功能,是太阳能杀虫灯物联网节点优化部署的最新研究论文,进一步丰富了该领域的研究内容。


科学研究,绝非纸上谈兵


 刘野:对待科研,我最大的心得体会就是要踏实肯干,多向导师学习。我一直以舒磊教授团队所确立的科研方向为主体,结合学院及学校的学科发展布局,并结合自己的专业基础知识,明确自己的主攻研究方向。积极参与领域内相关的学术活动。舒教授高瞻远瞩,走在科研大潮的最前沿,洞察即将到来但还未清晰的研究点。我们只要顺着其思想进行具体实现就可以做出很好的成果。然而有一点很重要,就是多与合作导师沟通,领会其学术思想,从中学习合作导师的优秀品质和学术造诣。


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图3 工业革命和农业革命发展路线图


 该论文详细讨论了工业4.0时代背景下,新兴技术(物联网、机器人、人工智能、大数据、区块链)在农业领域的关键应用及所面临的研究挑战。

 “思路清晰远比卖力苦干重要,心态正确远比现实表现重要,选对方向远比努力做事重要,做对的事情远比把事情做对重要”,在舒磊教授的带领下,团队一直在稳步扎实地朝着前沿的科研道路前进。相信未来舒磊教授团队会继续为农业物联网带来更多贡献。

 

1、Kai Huang, Kailiang Li, Lei Shu*, Xing Yang, Timothy Gordon, Xiaochan Wang*. High Voltage Discharge Exhibits Severe Effect on ZigBee-based Device in Solar Insecticidal Lamps Internet of Things. IEEE Wireless Communications, 2020. (JCR Q1, IF=11.391)

相关研究视频链接:http://nljrc.pk.njau.edu.cn/index.php/demo-interference-sil_iots/

 

2Fan Yang, Lei Shu*, Kai Huang, Kailiang Li, Guangjie Han and Ye Liu, A Partition-Based Node Deployment Strategy in Solar Insecticide Lamp Internet of Things[J].IEEE Internet of Things Journal, doi: 10.1109/JIOT.2020.2996514. (JCR Q1, 5IF=11.216)

相关视频链接:http://nljrc.pk.njau.edu.cn/index.php/solar-insecticidal-lamps-internet-of-things/

 

3Ye LiuXiaoyuan MaLei Shu*,Gerhard Petrus Hancke, and Adnan M. Abu-Mahfouz, From Industry 4.0 to Agriculture 4.0: Current Status, Enabling Technologies, and Research Challenges”,IEEE Transactions on Industrial Informatics2020.IF=9.112

论文链接:https://ieeexplore.ieee.org/document/9122412

 

相关网站

1、团队网站http://nljrc.pk.njau.edu.cn/