基于ARM的嵌入式智能家畜養(yǎng)殖遠(yuǎn)程控制應(yīng)用

刁一峰

湖南生物機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 410126

引言

為了滿足現(xiàn)代社會(huì)對(duì)于畜類(lèi)肉制品的需求，傳統(tǒng)的養(yǎng)殖模式已經(jīng)無(wú)法有效供應(yīng)，造成供求市場(chǎng)出現(xiàn)不平衡的趨勢(shì)。因此，對(duì)于家畜養(yǎng)殖業(yè)而言，需要采用先進(jìn)的養(yǎng)殖模式，提高家畜養(yǎng)殖效率，擴(kuò)大養(yǎng)殖規(guī)模，將現(xiàn)代的科學(xué)技術(shù)應(yīng)用于家畜養(yǎng)殖模式中，從而最大限度的提高家畜養(yǎng)殖效率。對(duì)于技術(shù)應(yīng)用而言，一般以節(jié)約人員勞動(dòng)支出，自動(dòng)化遠(yuǎn)程管理為主要模式。其中，嵌入式技術(shù)在遠(yuǎn)程控制應(yīng)用中，是相對(duì)主流的應(yīng)用技術(shù)。家畜飼養(yǎng)一般以管理為主，因此，采用嵌入式技術(shù)，能夠在很大程度上提高管理的效率，從根本上解決家畜的管理問(wèn)題。進(jìn)而提高養(yǎng)殖效率，增加養(yǎng)殖收入等。

1 基于ARM的嵌入式技術(shù)分析

嵌入式系統(tǒng)以及嵌入式技術(shù)是目前應(yīng)用最為廣泛的遠(yuǎn)程控制技術(shù)，其中以嵌入式為主的單片機(jī)技術(shù)成為了控制技術(shù)中的主流。由于目前均采用機(jī)械化以及自動(dòng)化的生產(chǎn)以及制造模式，因此嵌入式以其簡(jiǎn)潔的優(yōu)勢(shì)廣泛應(yīng)用于控制設(shè)備之中。那么，對(duì)于嵌入式和基于ARM的嵌入式技術(shù)有著怎樣的技術(shù)優(yōu)勢(shì)呢？對(duì)于技術(shù)應(yīng)用層面，兩者的優(yōu)勢(shì)又是如何體現(xiàn)呢？

1.1 ARM技術(shù)的介紹

實(shí)際上，ARM是一種處理器，與CPU的功能類(lèi)似。但是在單片機(jī)中，很少直接使用CPU，都是采用一種類(lèi)似于CPU的集成芯片，作為數(shù)據(jù)運(yùn)算以及命令操作的核心構(gòu)架。對(duì)于ARM而言，其采用了具備37個(gè)寄存器的結(jié)構(gòu)。這就在很大程度上提高了其對(duì)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)能力，通過(guò)程序的嵌入，從而實(shí)現(xiàn)高速度運(yùn)算的方式。在實(shí)際的設(shè)備使用中，采用ARM作為處理器，主要依托于現(xiàn)有的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。其中，ARM具有耗電量少，雙指令集以及接口眾多的優(yōu)勢(shì)。其中，耗電量少是非常實(shí)用的優(yōu)勢(shì)。一般情況下，單片機(jī)都屬于遠(yuǎn)程控制單元。因此，對(duì)于電量的需求是要保證穩(wěn)定和持久性。由于設(shè)備的設(shè)計(jì)以及整體架構(gòu)的要求，對(duì)于電源的體積就有了一定的限制。那么，在供電方面，就無(wú)法滿足較長(zhǎng)的續(xù)航時(shí)間。但是，如果ARM處理器可以實(shí)現(xiàn)較少的供電，就可以在很大程度上實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)久的續(xù)航與使用的能力。此外，對(duì)于ARM的雙指令集合也是一大特色。一般可以同時(shí)采用32位以及16位的指令集，從而保證了在使用過(guò)程中應(yīng)對(duì)不同的需求。多接口的應(yīng)用方式，可以提供更多的設(shè)備接口，實(shí)現(xiàn)單一處理器的多項(xiàng)設(shè)備連接，在最大限度上實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)軟件的高效利用。

1.2 基于ARM的嵌入式技術(shù)分析

嵌入式是一種技術(shù)理念或者說(shuō)是一種技術(shù)形式，一般主要應(yīng)用于單片機(jī)技術(shù)中。單片機(jī)系統(tǒng)中，采用的均為嵌入式的模式。原因在于單片機(jī)的體積一般都很小，而且需要控制設(shè)備與系統(tǒng)的體積大小，從而保證設(shè)備運(yùn)行的有效性。因此，一般嵌入式均指單片機(jī)的技術(shù)形式。對(duì)于采用ARM的嵌入式技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)多接口的對(duì)接，保證了設(shè)備的高效性。此外，在進(jìn)行數(shù)據(jù)運(yùn)算的過(guò)程中，ARM同樣可以采用相對(duì)有效的指令集作為存儲(chǔ)方式的選擇。指令的發(fā)出，需要根據(jù)操作的實(shí)際情況進(jìn)行分析，從而保證嵌入式系統(tǒng)的高效運(yùn)行。

2 家畜養(yǎng)殖遠(yuǎn)程控制中基于ARM的嵌入式智能技術(shù)應(yīng)用

家畜養(yǎng)殖過(guò)程中，主要涉及的技術(shù)就是以ARM為主的嵌入式遠(yuǎn)程智能控制技術(shù)。所謂遠(yuǎn)程智能控制，就是可以實(shí)現(xiàn)非人工操作。家畜飼養(yǎng)者可以通過(guò)遠(yuǎn)程控制的方式，并且控制設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)智能化操作，提高了控制的效率，減少了養(yǎng)殖成本。那么，在遠(yuǎn)程控制中，基于ARM的嵌入式系統(tǒng)采用了怎樣的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)呢？

首先，基于ARM的嵌入式控制系統(tǒng)將設(shè)備核心嵌入在養(yǎng)殖設(shè)備中，例如家畜的飲水裝置。采用ARM的嵌入式智能管理系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)定時(shí)給水的模式。通過(guò)定時(shí)設(shè)備，家畜可以按時(shí)得到飲水，而不需要人工進(jìn)行喂水操作。此外，嵌入式智能控制系統(tǒng)中，可以添加觸控感應(yīng)器。當(dāng)家畜需要飲水的時(shí)候，可以對(duì)設(shè)備進(jìn)行觸碰，設(shè)備感應(yīng)器接收觸控指令的時(shí)候，就會(huì)自動(dòng)給水，從而實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程的智能操作。

其次，食物攪拌以及自動(dòng)喂養(yǎng)；大規(guī)模的養(yǎng)殖模式，如果飼料都采用人工制作，那樣的工作量太大，而且效率完全根本上。利用智能控制系統(tǒng)，將飼料的原材料進(jìn)行機(jī)器加工，然后通過(guò)設(shè)備的運(yùn)輸管道，按照等比的指令操作，進(jìn)行遠(yuǎn)程飼料運(yùn)送。這在一定程度上大大減少了人工支出。并且，根據(jù)飼料的量進(jìn)行合理供給。飼料供給系統(tǒng)中，依然會(huì)采用觸控設(shè)備，家畜的喂養(yǎng)就可以在很大程度上實(shí)現(xiàn)物料的合理應(yīng)用。避免了傳統(tǒng)的飼料浪費(fèi)的現(xiàn)象，節(jié)約了養(yǎng)殖成本。

最后，在養(yǎng)殖區(qū)域內(nèi)設(shè)置病情預(yù)警以及防盜預(yù)警設(shè)備。采用嵌入式的智能控制系統(tǒng)，可以進(jìn)行防盜設(shè)備的安裝，從而在一定程度上實(shí)現(xiàn)對(duì)養(yǎng)殖場(chǎng)的安全管理。傳統(tǒng)的養(yǎng)殖過(guò)程中，對(duì)于防盜一般都采用人工的方式。但是人工方式成本很高，而且存在很大的問(wèn)題。因此，采用智能防盜系統(tǒng)，就可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化全天候的防盜系統(tǒng)。此外，對(duì)于病情預(yù)警的防范也同樣重要。其中，對(duì)于常見(jiàn)的病情進(jìn)行資料統(tǒng)計(jì)收集，然后設(shè)置藥劑噴射裝置。定期對(duì)養(yǎng)殖場(chǎng)所進(jìn)行藥劑噴射，從而保證養(yǎng)殖場(chǎng)所的安全。

3 結(jié)語(yǔ)

總之，對(duì)于現(xiàn)代化的家畜養(yǎng)殖而言，人工養(yǎng)殖模式早已無(wú)法滿足市場(chǎng)的需求。為了擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，必須引進(jìn)先進(jìn)的養(yǎng)殖技術(shù)，并利用先進(jìn)的技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的養(yǎng)殖模式。因此，通過(guò)基于ARM的嵌入式養(yǎng)殖管理系統(tǒng)的介入，讓家畜養(yǎng)殖的效率得以提高，在養(yǎng)殖成本上也大大降低。最為重要的是，通過(guò)高效的管理模式，在很大程度上提高了家畜的存活率，保證了穩(wěn)定的經(jīng)濟(jì)收益。

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