尹 武 張晉娜(睿海智電子科技有限公司)
物聯(lián)網智慧養(yǎng)豬解決方案
尹 武 張晉娜
(睿海智電子科技有限公司)
目前我國養(yǎng)豬物聯(lián)網產業(yè)發(fā)展面臨多重挑戰(zhàn),如缺乏關鍵物聯(lián)網技術積累、物聯(lián)網專業(yè)人才(如物聯(lián)網架構師)以及物聯(lián)網產業(yè)化經驗等。物聯(lián)網技術應用對提升養(yǎng)豬業(yè)生產力潛力巨大,可提高養(yǎng)豬的勞動和管理效率,減少養(yǎng)豬成本,改善養(yǎng)豬業(yè)的勞動環(huán)境。

相比傳統(tǒng)技術,物聯(lián)網技術應用可為現代養(yǎng)豬業(yè)產業(yè)提供革命性的解決方案,全面深入的物聯(lián)網養(yǎng)豬架構主要分為以下四個層次。
2.1 感知層
通過傳感器檢測養(yǎng)殖場溫濕度、氨氣、光照、硫化氫、二氧化碳等環(huán)境參數,并由多個傳感器結合無線射頻技術和網絡構成無線傳感網絡實現實時大范圍的檢測。
2.2 傳輸層
通過WLAN、CDMA、LTE等移動寬帶通信技術以及Zigbee和RFID等短距離通信技術,公網傳輸,光通信網絡,接入服務器等將上述大規(guī)模采集的環(huán)境無線傳感數據傳輸到后臺處理中心。
2.3 處理層
基于SOA架構、webservice后臺服務、移動終端app應用技術,采用先進的數據庫和服務器技術以及處理分析軟件,如二維或三維的GIS地理信息系統(tǒng)來對處理的數據進行分析和處理控制。
2.4 應用層
通過采用數據挖掘、大數據處理技術結合云平臺,對大量采集的豬場環(huán)境數據進行數學建模、分析,做出
豬場環(huán)境或管理的合理判斷、決策以及預測等。
3.1 實現物聯(lián)網大節(jié)點低功耗數據的采集
可以提供大規(guī)模的低功耗和大范圍的無線通信檢測節(jié)點,幫助大型或中小型養(yǎng)豬場進行各種環(huán)境和工作場景的檢測。
3.2 無線遠程視頻監(jiān)控
用戶隨時隨地通過3G手機或電腦可以觀看到養(yǎng)豬現場實際影像,無線監(jiān)控設備安裝周期短、成本低、維護方便,生豬、母豬等的生長進程可方便地進行360度遠程監(jiān)控。
3.3 數據存儲和分析
智慧養(yǎng)豬系統(tǒng)可對檢測數據進行分析,給出日報、周報、月報和季報等分析報告,幫助用戶發(fā)現管理問題并及時解決。
3.4 無線遠程控制
用戶可以遠程實時監(jiān)控豬場各種狀況。
3.5 環(huán)境檢測信息報警控制
智慧養(yǎng)豬系統(tǒng)允許用戶設定自定義的環(huán)境數據范圍,超出范圍時會發(fā)出報警信息提醒用戶解決或直接控制相關的豬場設備。
3.6 手機移動監(jiān)控
通過各種移動終端如手機、ipad和平板電腦等實時查看各種由無線傳感器模塊傳來的數據并根據設置閾值控制養(yǎng)豬現場的風機、卷簾等各種豬場環(huán)境控制設備,調節(jié)養(yǎng)豬現場的通風、溫濕度、空氣質量、光照、噪聲等環(huán)境參數。

圖1 智慧養(yǎng)豬信息系統(tǒng)(3DGIS)顯示及數據處理系統(tǒng)


圖2 智慧養(yǎng)豬現場控制

圖4 移動終端現場環(huán)境控制后臺

圖5 智慧養(yǎng)豬現場溫度、濕度、氨氣監(jiān)控儀數據圖像顯示
物聯(lián)網平臺總體架構基于多層次化方案,集成無線傳感檢測網絡、Zigbee、無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)、環(huán)境空氣控制系統(tǒng)以及無線傳輸等技術,建立環(huán)境監(jiān)控數據采集、傳輸及分析和處理平臺。數據平臺包含現場無線數據采集網絡、采集傳感裝置以及采集設備接口,自組網匯總網絡內各類相關傳感信息。
通過該物聯(lián)網養(yǎng)豬系統(tǒng)在部分養(yǎng)豬企業(yè)的階段性成功示范應用表明,物聯(lián)網技術應用是中國養(yǎng)豬行業(yè)降低生產成本、減少疫情、提高產量以及改善環(huán)境污染和保護養(yǎng)豬企業(yè)品牌的最終選擇。