粟圣森
摘 要:為了充分發(fā)揮和利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在病媒生物智能監(jiān)控領(lǐng)域中的應(yīng)用優(yōu)勢,現(xiàn)以鼠類智能監(jiān)控系統(tǒng)為研究對象,通過利用相關(guān)管理科學(xué)理念知識,在綜合運用多種傳感器以及大數(shù)據(jù)平臺的基礎(chǔ)上,實現(xiàn)對鼠類智能監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)建,并進行相應(yīng)的現(xiàn)場應(yīng)用測試,以驗證該系統(tǒng)可靠性。結(jié)果表明:鼠類智能監(jiān)控系統(tǒng)具有非常高的應(yīng)用價值和應(yīng)用前景,不僅可以實現(xiàn)對鼠類藥物投放量、設(shè)備使用流程的智能化監(jiān)控,還能實時收集和整理鼠類活動相關(guān)數(shù)據(jù),同時,還能為用戶提供相應(yīng)的風(fēng)險預(yù)警服務(wù)功能。故得出以下結(jié)論:通過綜合運用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與大數(shù)據(jù)技術(shù),構(gòu)建鼠類智能監(jiān)控系統(tǒng),可以為鼠害防控工作的有效開展提供重要的平臺支持,提高了病媒生物智能監(jiān)控水平,該系統(tǒng)被廣泛地應(yīng)用于衛(wèi)生檢疫工作、社會生產(chǎn)以及人類生活等各個領(lǐng)域中,并取得了良好的應(yīng)用效果。
關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng)技術(shù);病媒生物;智能監(jiān)控;實現(xiàn)
中圖分類號:TN929.5;TP391.44;TP277? ? ? ? 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1001-5922(2021)09-0087-04
Implementation of Intelligent Monitoring of Disease Vectors Based on Internet of Things Technology
Su Shengsen
(Guangxi Agricultural Vocational College, Nanning 530007, China)
Abstract:In order to make full use of the advantages of the Internet of things technology in the field of intelligent monitoring of disease vectors, the research object of this paper is mouse intelligent surveillance system, through the use of relevant management scientific concepts and knowledge, based on the integrated use of multiple sensors and big data platform, the intelligent monitoring system for rodents is constructed, and the corresponding field test is carried out to verify the reliability of the system. The results show that the mouse intelligent monitoring system has a very high application value and application prospect, which can not only realize the intelligent monitoring of the mouse drug delivery and the equipment using process, but also collect and sort rodent activity-related data in real time, at the same time, It can also provide the function of risk early-warning service for users. Therefore, the following conclusions are drawn: through the integrated use of Internet of things technology and big data technology, the construction of intelligent monitoring and control system for rodents can provide an important platform for effective rodent prevention and control work, and improve the level of intelligent monitoring and control of vectors, the system has been widely used in health quarantine, social production and human life and other fields, and has achieved good results.
Key words:Internet of things technology; vector biology; intelligent monitoring; implementation
隨著我國科技水平的不斷提高和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展,我國迎來了全球網(wǎng)絡(luò)資源共享和交互的嶄新局面。而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)出現(xiàn)和應(yīng)用,將物品與網(wǎng)絡(luò)進行充分結(jié)合,實現(xiàn)兩者之間的有效連接。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用背景下,我國逐漸加大了對病媒生物智能監(jiān)控力度,并構(gòu)建和應(yīng)用了鼠類智能監(jiān)控系統(tǒng),為提高衛(wèi)生防疫工作效率,促進社會生產(chǎn)活動的有效開展發(fā)揮出重要作用。因此,為了充分發(fā)揮和利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢,以鼠類智能監(jiān)控系統(tǒng)為研發(fā)對象,加強對病媒生物智能監(jiān)控相關(guān)系統(tǒng)的開發(fā)和實現(xiàn)顯得尤為重要。
1 物聯(lián)網(wǎng)概念
物聯(lián)網(wǎng)主要是指通過利用終端設(shè)備相關(guān)信息采集技術(shù),獲取和收集系統(tǒng)所需要的各種信息數(shù)據(jù),然后,借助互聯(lián)網(wǎng),將收集好的信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)叫畔⑻幚碇行?,由信息處理中心對這些信息數(shù)據(jù)進行集中分析和處理,并將最終的處理結(jié)果傳輸?shù)浇K端設(shè)備[1],以實現(xiàn)對相關(guān)設(shè)備的自動化、智能化控制。物聯(lián)網(wǎng)四大關(guān)鍵領(lǐng)域如圖1所示,從圖中可以看出,物聯(lián)網(wǎng)包含了傳感器網(wǎng)絡(luò)、RFID技術(shù)、兩化融合和M2M技術(shù)。因此,物聯(lián)網(wǎng)既是互聯(lián)網(wǎng)的拓展,又是各種信息數(shù)據(jù)的智能化應(yīng)用。
2 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)病媒生物智能監(jiān)控系統(tǒng)研究背景
2.1 互聯(lián)網(wǎng)+在衛(wèi)生檢疫領(lǐng)域的應(yīng)用是大勢所趨
隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展和普及,各種互聯(lián)網(wǎng)平臺不斷涌現(xiàn),為實現(xiàn)傳統(tǒng)行業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)平臺的深入融合發(fā)揮出重要作用.,為此,我國迎來了互聯(lián)網(wǎng)時代。而衛(wèi)生檢疫行業(yè)作為我國重點關(guān)注的行業(yè),該行業(yè)的發(fā)展核心是加強對病媒生物的預(yù)防和控制,因此,在互聯(lián)網(wǎng)時代背景下,不斷提高病媒生物防控的有效性和針對性產(chǎn)生積極的影響。所以,在衛(wèi)生檢疫工作中,加強對互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用是大勢所趨。
2.2 新時代對衛(wèi)生檢疫工作的要求越來越高
目前,我國傳染病疫情形勢非常嚴峻,為了給人們的身體提供相應(yīng)的健康保障,加強對鼠類智能監(jiān)控系統(tǒng)的研發(fā)和應(yīng)用是當(dāng)務(wù)之急,為此,我國對衛(wèi)生檢疫工提出了更高的要求,旨在實現(xiàn)對病媒生物的智能化控制和預(yù)防,為滿足人們對健康的需求打下堅實的基礎(chǔ)。為了達到衛(wèi)生檢疫工作相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求,順應(yīng)新時代的發(fā)展趨勢,加強對鼠類智能監(jiān)控系統(tǒng)的研發(fā)和應(yīng)用顯得尤為重要。
2.3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為病媒生物監(jiān)控提供新模式
物聯(lián)網(wǎng)作為計算機信息技術(shù)的核心和關(guān)鍵,在具體的運用中,通過利用局部網(wǎng)絡(luò),可以將傳感器、控制器以及相關(guān)人員進行有效連接[2],并形成一種人物相聯(lián)、物物相聯(lián)的智能化網(wǎng)絡(luò)。自2015年以來,傳感技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)以及移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不斷發(fā)展和普及,為提高全球物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用價值和應(yīng)用前景提供重要技術(shù)支持。目前,隨著電子機械系統(tǒng)。信號處理技術(shù)的不斷發(fā)展和普及,智能化傳感器不斷涌現(xiàn),為充分發(fā)揮和利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢,實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)接口的構(gòu)建發(fā)揮出重要作用.,在這樣的背景下,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)被廣泛地應(yīng)用于病媒生物智能監(jiān)控領(lǐng)域中,為進一步提高病媒生物智能監(jiān)控水平提供技術(shù)支持。
3 系統(tǒng)建立與應(yīng)用
3.1 系統(tǒng)研發(fā)思路
管理科學(xué)理論在具體的運用中,主要綜合運用了數(shù)學(xué)、統(tǒng)計學(xué)相關(guān)知識,在利用電子計算機技術(shù)的基礎(chǔ)上,制定行之有效的管理決策[3],然后,采用制定好的措施,實現(xiàn)對相關(guān)問題的有效解決,以降低問題解決的時間成本、資金成本。而鼠類智能監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)是管理科學(xué)理論在果園衛(wèi)生檢疫工作[4]、社會生產(chǎn)活動以及人類社會生活等領(lǐng)域中的典型應(yīng)用,在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用背景下,通過綜合應(yīng)用管理科學(xué)理論,開發(fā)鼠類智能監(jiān)控系統(tǒng),不僅為鼠害防治提供相應(yīng)預(yù)警服務(wù)功能,還為不斷地修正、優(yōu)化和完善鼠類預(yù)制方案打下堅實的基礎(chǔ)
3.2 系統(tǒng)基本構(gòu)成
該系統(tǒng)在具體的設(shè)計中,主要用到了MVC模式,該模式具有耦合性低、重用性高、生命周期成本低、可維護性高等特征[5],其三層結(jié)構(gòu)如圖2所示。
在MVC模式的應(yīng)用背景下,該系統(tǒng)硬件架構(gòu)設(shè)計如圖3所示,從圖中可以看出,該系統(tǒng)基本構(gòu)成原理如下,通過將生物傳感器、溫濕度傳感器、稱重傳感器等多種智能傳感器嵌入到已定制好的“鼠籠”中,形成兩種智能化裝置,一種是智能化鼠籠[6],另一種是智能化毒鼠屋,然后,借助物聯(lián)網(wǎng),將相關(guān)信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)较鄳?yīng)的設(shè)備中,通過利用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù),從而形成一個龐大的鼠類檢測智能化網(wǎng)絡(luò)。
3.3 鼠類智能監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)場應(yīng)用
在2018年12月~2019年3月,為了提高廣西衛(wèi)生檢疫工作效率,該省區(qū)檢疫局共設(shè)置了9個監(jiān)測點,同時,所投放的鼠籠個數(shù)達到了670個,采集的相關(guān)數(shù)據(jù)達到了2.5萬余條,這些信息數(shù)據(jù)主要包含濕溫度、盜餌量以及鼠類進出次數(shù)[7]。與傳統(tǒng)鼠籠鼠夾法相比,該系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用不僅成功實現(xiàn)了藥物智能化投放、設(shè)備智能化管理,極大地提高了病媒生物智能監(jiān)控水平,還完成了對鼠類活動相關(guān)信息數(shù)據(jù)的智能化采集和整理。
4 系統(tǒng)應(yīng)用效果
在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用背景下,所開發(fā)的鼠類智能監(jiān)控系統(tǒng)在病媒生物智能監(jiān)控領(lǐng)域中取得了良好的應(yīng)用,并演變成了一種典型化、大規(guī)模化商業(yè)應(yīng)用,該系統(tǒng)逐漸成為了一種智能傳感器產(chǎn)品,為提高鼠害防控管理水平,實現(xiàn)相關(guān)信息數(shù)據(jù)的在線監(jiān)測和綜合處理,補充和完善病媒生物大數(shù)據(jù)發(fā)揮出重要作用.。因此,鼠類智能監(jiān)控系統(tǒng)非常高應(yīng)用價值和應(yīng)用前景。
4.1 利用窄帶物聯(lián)網(wǎng)提高系統(tǒng)網(wǎng)格化管理水平
窄帶物聯(lián)網(wǎng)作為一種新興物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),對低功耗設(shè)備具有很好的兼容作用,能夠?qū)崿F(xiàn)對廣域網(wǎng)相關(guān)信息數(shù)據(jù)的有效連接,因此,窄帶物聯(lián)網(wǎng)又被稱為“廣域網(wǎng)”,該物聯(lián)網(wǎng)具有以下5個特征:
(1)連接能力強。該系統(tǒng)通過利用一個扇區(qū)就能實現(xiàn)對若干個終端設(shè)備的有效連接,同時,對功耗較低的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)具有很好的兼容作用和支持作用[8]。
(2)穿透能力強。與傳統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用效果相比,通過利用窄帶物聯(lián)網(wǎng),可以在保證頻段條件相同的情況下,可以實現(xiàn)對提高網(wǎng)絡(luò)速度的最大化提高。
(3)覆蓋區(qū)域廣。通常情況下,一個基站可以覆蓋的地域范圍達到了幾公里,為滿足農(nóng)民網(wǎng)絡(luò)訪問需求打下堅實的基礎(chǔ)。
(4)功耗低。在相關(guān)管理理念技術(shù)的應(yīng)用背景下,通過利用窄帶物聯(lián)網(wǎng)[9],可以延長該系統(tǒng)終端設(shè)備的待機時間,使得待機時間達到十年之久。
(5)設(shè)備成本低。目前,利用單個窄帶物聯(lián)網(wǎng)連接網(wǎng)絡(luò)模塊的成本僅僅為5美元。現(xiàn)階段,窄帶物聯(lián)網(wǎng)被廣泛地應(yīng)用于各個行業(yè)中,為提高鼠類智能監(jiān)控系統(tǒng)的運行性能,促進系統(tǒng)管理向網(wǎng)絡(luò)化、智能化、數(shù)字化方向不斷發(fā)展創(chuàng)造良好的條件。此外,還提高監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩院涂煽啃浴?/p>
4.2 利用智能傳感器實現(xiàn)系統(tǒng)終端的自動化發(fā)展
智能傳感器在具體的運用中,通過借助普通傳感器內(nèi)部芯片,將模擬信號轉(zhuǎn)化為海量數(shù)字信號,確保鼠類智能監(jiān)控系統(tǒng)具有處理和加工原始信息數(shù)據(jù)的目的。在此基礎(chǔ)上,通過構(gòu)建和利用標(biāo)準(zhǔn)接口,形成一種先進的傳感器該傳感器可以實現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)部資源與外界資源的交互和通信,以達到提高資源信息利用率的目的[10]。與傳統(tǒng)傳感器相比,智能傳感器具有以下特點,分別是精確度高、功能完善、量程高、可靠性和安全性高。此外,通過將生物傳感器、稱量傳感器和溫濕度傳感器嵌入到智能鼠籠與智能毒鼠屋內(nèi)部,可以實現(xiàn)對多種信息數(shù)據(jù)的科學(xué)分析和判斷,為促進鼠類智能監(jiān)控系統(tǒng)終端管理向智能化、數(shù)字化方向不斷發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。
4.3 利用大數(shù)據(jù)分析提高管理應(yīng)用水平
在智能傳感器的應(yīng)用背景下,通過利用窄帶物聯(lián)網(wǎng),可以實現(xiàn)對鼠類活動次數(shù)、盜餌量等相關(guān)信息數(shù)據(jù)的全面采集和整理,然后,通過利用大數(shù)據(jù)技術(shù),對鼠類活動規(guī)律的精確分析和判斷,同時,還能根據(jù)鼠類餌料的變化情況,開發(fā)出餌料超標(biāo)報警功能、智能巡檢功能,為節(jié)省人力成本、物力成本提供有力的保障。此外,在大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用背景下,還可以精確評估和分析該系統(tǒng)的滅鼠效果,為實現(xiàn)監(jiān)測功能與控制功能的有效結(jié)合,提高監(jiān)測結(jié)果的真實性和精準(zhǔn)性產(chǎn)生積極的影響。另外,通過不斷改革和創(chuàng)新鼠類防治管理方案,不僅實現(xiàn)了對滅鼠管理流程的優(yōu)化和完善,還制定了一套系統(tǒng)、健全的鼠類監(jiān)督評價機制,為有效共享鼠類防治相關(guān)信息數(shù)據(jù),提高滅鼠的效率和效果發(fā)揮出重要作用。
5 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)病媒生物智能監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用
前景
5.1 在多種社會生產(chǎn)領(lǐng)域中的應(yīng)用前景
鼠害作為全球性難題,對農(nóng)業(yè)、林業(yè)、畜牧業(yè)等多種社會生產(chǎn)領(lǐng)域造成極大的危害,同時,還對儀器設(shè)備造成一定程度的破壞,為工業(yè)生產(chǎn)、人們交通出行埋下了一系列安全隱患,降低了社會生產(chǎn)的效率和效果?,F(xiàn)以農(nóng)區(qū)生產(chǎn)為例,近年來,隨著農(nóng)區(qū)鼠害問題不斷加劇,阻礙了糧食生產(chǎn)活動的有序開展,給農(nóng)民造成了不同程度的經(jīng)濟損失。據(jù)相關(guān)文獻統(tǒng)計,平均每年我國農(nóng)田遭受因鼠害影響的面積達到了50萬km2,其中,因鼠害問題而導(dǎo)致蔬菜、糧食農(nóng)作物損失量達到倆1600萬t,約占總產(chǎn)量的5%左右。此外,在儲糧過程中,因鼠害問題而導(dǎo)致儲糧損失量達到了15%左右。另外,平均每年因各種鼠害問題而導(dǎo)致草原受災(zāi)面積達到了43萬km2,嚴重影響了我國草原生態(tài)環(huán)境的平衡發(fā)展。因此,通過分析和研究鼠類生活習(xí)慣,有針對性地制定行之有效的鼠害控制方案,并利用鼠類智能監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用優(yōu)勢,為提高鼠害防治效果,實現(xiàn)對鼠害防治相關(guān)方案的優(yōu)化和完善打下堅實的基礎(chǔ)。
5.2 在果園衛(wèi)生檢疫工作中的應(yīng)用前景
目前,因病媒生物傳播而引發(fā)的傳染病,對人類身體的危害程度越來越高,同時,因病媒生物傳播而引發(fā)的各種新型傳染病層出不窮。旅行者、貨物、集裝箱成為了病媒生物的主要寄宿對象,這無疑增加了傳染病的傳播效率。因此,為了降低傳染病的傳播效率,我國境果園逐漸加大了對病媒生物的監(jiān)測力度和控制力度。為了最大限度地提高衛(wèi)生檢疫工作效率,相關(guān)人員要嚴格按照衛(wèi)生檢疫相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求,從源頭上避免病媒生物的入侵和傳播,為提高生態(tài)衛(wèi)生的健康水平,促進貿(mào)易工作的有序開展提供重要的依據(jù)和參考。此外,為了充分發(fā)揮和利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢,最大限度地提高病媒生物智能監(jiān)控水平,相關(guān)人員重要重視對以下5項技術(shù)的突破,這五大技術(shù)分別為病媒生物數(shù)字化鑒定技術(shù)、病媒生物自動化監(jiān)測技術(shù)、病媒生物生態(tài)化模擬技術(shù)、病媒生物、精確處理技術(shù)以及病媒生物應(yīng)急處理技術(shù)?,F(xiàn)階段,智慧衛(wèi)檢系統(tǒng)不斷涌現(xiàn),為病媒生物的處理和消滅提供重要的平臺支持。同時,通過應(yīng)用智慧衛(wèi)檢系統(tǒng)可以優(yōu)化和完善信息數(shù)據(jù)的上傳功能,手工錄入數(shù)據(jù)的方式被逐漸淘汰,這種自動化數(shù)據(jù)錄入方式極大地提高數(shù)據(jù)錄入的準(zhǔn)確度和高效性。而鼠類智能監(jiān)控系統(tǒng)作為病媒生物智能監(jiān)控技術(shù)的典型應(yīng)用,不僅實現(xiàn)了對相關(guān)信息數(shù)據(jù)的實施處理和智能化傳輸,同時,還有效地補充和完善了智慧衛(wèi)檢系統(tǒng)的相關(guān)功能,為提高病媒生物智能監(jiān)控水平,充分發(fā)揮和利用鼠類智能監(jiān)控系統(tǒng)的預(yù)警功能提供技術(shù)支持。
5.3 在人類生活中的應(yīng)用前景
鼠類作為人類生活中經(jīng)常遇到的動物,主要依附于人類而生存,嚴重影響了人類生活質(zhì)量。鼠類種類繁多,數(shù)量龐大,具有較強的適應(yīng)能力,目前,我國鼠類數(shù)量大約是我國現(xiàn)有人口數(shù)量的5倍。鼠類的出現(xiàn)將各種疾病直接傳播給人類,同時,采用體外蟲媒的方式,將疾病傳播給人畜,據(jù)統(tǒng)計,鼠類傳播的疾病種類達到了36種以上,如鼠疫疾病、血熱疾病、斑疹疾病等。同時,歷史上被感染鼠類傳播疾病的死亡人數(shù)超過了所有戰(zhàn)爭死亡總?cè)藬?shù)。由此可見,治理鼠患疾病道路漫長而艱巨。目前,習(xí)近平同志在黨中央“三農(nóng)”工作中特別強調(diào)了農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展問題,因此,加強對鼠患的科學(xué)治理,為實現(xiàn)農(nóng)業(yè)健康、可持續(xù)發(fā)展、提高農(nóng)村生態(tài)的穩(wěn)定性,以及保障農(nóng)民身體健康提供有力的保障。因此,鼠類智能監(jiān)控系統(tǒng)在農(nóng)村生產(chǎn)、工農(nóng)業(yè)發(fā)展等領(lǐng)域非常高應(yīng)用價值和應(yīng)用前景。
6 結(jié)語
綜上所述,在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用背景下,我國病媒生物智能監(jiān)控取得了重大突破和創(chuàng)新,在這樣的情況下,鼠類智能監(jiān)控系統(tǒng)不斷涌現(xiàn),被廣泛地應(yīng)用于果園衛(wèi)生檢疫工作、社會生產(chǎn)活動以及人類社會生活,為提高我國科技水平,促進社會和諧、穩(wěn)定發(fā)展提供有力的保障。因此,技術(shù)人員要與時俱進,不斷學(xué)習(xí)物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)新知識和新技術(shù),提高自身的專業(yè)能力和職業(yè)素養(yǎng),為研發(fā)鼠類智能監(jiān)控系統(tǒng),提高我國病媒生物智能監(jiān)控水平貢獻自己的一份力量。
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