物聯(lián)網(wǎng)智慧養(yǎng)豬解決方案

尹 武 張晉娜（睿海智電子科技有限公司）

物聯(lián)網(wǎng)智慧養(yǎng)豬解決方案

尹 武 張晉娜
（睿海智電子科技有限公司）

目前我國(guó)養(yǎng)豬物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨多重挑戰(zhàn)，如缺乏關(guān)鍵物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)積累、物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才（如物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)師）以及物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)化經(jīng)驗(yàn)等。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用對(duì)提升養(yǎng)豬業(yè)生產(chǎn)力潛力巨大，可提高養(yǎng)豬的勞動(dòng)和管理效率，減少養(yǎng)豬成本，改善養(yǎng)豬業(yè)的勞動(dòng)環(huán)境。

相比傳統(tǒng)技術(shù)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用可為現(xiàn)代養(yǎng)豬業(yè)產(chǎn)業(yè)提供革命性的解決方案，全面深入的物聯(lián)網(wǎng)養(yǎng)豬架構(gòu)主要分為以下四個(gè)層次。

2.1 感知層

通過傳感器檢測(cè)養(yǎng)殖場(chǎng)溫濕度、氨氣、光照、硫化氫、二氧化碳等環(huán)境參數(shù)，并由多個(gè)傳感器結(jié)合無(wú)線射頻技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)大范圍的檢測(cè)。

2.2 傳輸層

通過WLAN、CDMA、LTE等移動(dòng)寬帶通信技術(shù)以及Zigbee和RFID等短距離通信技術(shù)，公網(wǎng)傳輸，光通信網(wǎng)絡(luò)，接入服務(wù)器等將上述大規(guī)模采集的環(huán)境無(wú)線傳感數(shù)據(jù)傳輸?shù)胶笈_(tái)處理中心。

2.3 處理層

基于SOA架構(gòu)、webservice后臺(tái)服務(wù)、移動(dòng)終端app應(yīng)用技術(shù)，采用先進(jìn)的數(shù)據(jù)庫(kù)和服務(wù)器技術(shù)以及處理分析軟件，如二維或三維的GIS地理信息系統(tǒng)來(lái)對(duì)處理的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理控制。

2.4 應(yīng)用層

通過采用數(shù)據(jù)挖掘、大數(shù)據(jù)處理技術(shù)結(jié)合云平臺(tái)，對(duì)大量采集的豬場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)學(xué)建模、分析，做出

豬場(chǎng)環(huán)境或管理的合理判斷、決策以及預(yù)測(cè)等。

3.1 實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)大節(jié)點(diǎn)低功耗數(shù)據(jù)的采集

可以提供大規(guī)模的低功耗和大范圍的無(wú)線通信檢測(cè)節(jié)點(diǎn)，幫助大型或中小型養(yǎng)豬場(chǎng)進(jìn)行各種環(huán)境和工作場(chǎng)景的檢測(cè)。

3.2 無(wú)線遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控

用戶隨時(shí)隨地通過3G手機(jī)或電腦可以觀看到養(yǎng)豬現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際影像，無(wú)線監(jiān)控設(shè)備安裝周期短、成本低、維護(hù)方便，生豬、母豬等的生長(zhǎng)進(jìn)程可方便地進(jìn)行360度遠(yuǎn)程監(jiān)控。

3.3 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和分析

智慧養(yǎng)豬系統(tǒng)可對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，給出日?qǐng)?bào)、周報(bào)、月報(bào)和季報(bào)等分析報(bào)告，幫助用戶發(fā)現(xiàn)管理問題并及時(shí)解決。

3.4 無(wú)線遠(yuǎn)程控制

用戶可以遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控豬場(chǎng)各種狀況。

3.5 環(huán)境檢測(cè)信息報(bào)警控制

智慧養(yǎng)豬系統(tǒng)允許用戶設(shè)定自定義的環(huán)境數(shù)據(jù)范圍，超出范圍時(shí)會(huì)發(fā)出報(bào)警信息提醒用戶解決或直接控制相關(guān)的豬場(chǎng)設(shè)備。

3.6 手機(jī)移動(dòng)監(jiān)控

通過各種移動(dòng)終端如手機(jī)、ipad和平板電腦等實(shí)時(shí)查看各種由無(wú)線傳感器模塊傳來(lái)的數(shù)據(jù)并根據(jù)設(shè)置閾值控制養(yǎng)豬現(xiàn)場(chǎng)的風(fēng)機(jī)、卷簾等各種豬場(chǎng)環(huán)境控制設(shè)備，調(diào)節(jié)養(yǎng)豬現(xiàn)場(chǎng)的通風(fēng)、溫濕度、空氣質(zhì)量、光照、噪聲等環(huán)境參數(shù)。

圖1 智慧養(yǎng)豬信息系統(tǒng)（3DGIS）顯示及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)

圖2 智慧養(yǎng)豬現(xiàn)場(chǎng)控制

圖4 移動(dòng)終端現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境控制后臺(tái)

圖5 智慧養(yǎng)豬現(xiàn)場(chǎng)溫度、濕度、氨氣監(jiān)控儀數(shù)據(jù)圖像顯示

物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)總體架構(gòu)基于多層次化方案，集成無(wú)線傳感檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)、Zigbee、無(wú)線視頻監(jiān)控系統(tǒng)、環(huán)境空氣控制系統(tǒng)以及無(wú)線傳輸?shù)燃夹g(shù)，建立環(huán)境監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)采集、傳輸及分析和處理平臺(tái)。數(shù)據(jù)平臺(tái)包含現(xiàn)場(chǎng)無(wú)線數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)、采集傳感裝置以及采集設(shè)備接口，自組網(wǎng)匯總網(wǎng)絡(luò)內(nèi)各類相關(guān)傳感信息。

通過該物聯(lián)網(wǎng)養(yǎng)豬系統(tǒng)在部分養(yǎng)豬企業(yè)的階段性成功示范應(yīng)用表明，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用是中國(guó)養(yǎng)豬行業(yè)降低生產(chǎn)成本、減少疫情、提高產(chǎn)量以及改善環(huán)境污染和保護(hù)養(yǎng)豬企業(yè)品牌的最終選擇。