將物聯(lián)網(wǎng)運用到黃粉蟲養(yǎng)殖中的技術(shù)分析

閆浩明 李金友

（通化師范學院，吉林 通化 134000）

緒論

關(guān)于黃粉蟲養(yǎng)殖應(yīng)與傳統(tǒng)養(yǎng)殖的關(guān)鍵因素一樣來決定養(yǎng)殖方向和效果，溫度、濕度外加獨有的二氧化碳濃度是黃粉蟲養(yǎng)殖的關(guān)鍵，通過傳感器來實現(xiàn)信號采集是黃粉蟲實現(xiàn)收集、集中、傳導一體化養(yǎng)殖的基本方式，在集中時通過數(shù)據(jù)模塊來反應(yīng)養(yǎng)殖問題，實現(xiàn)傳導調(diào)控的效果。本文將主要闡述物聯(lián)網(wǎng)在黃粉蟲養(yǎng)殖中能發(fā)揮的重要作用，主要思考方向是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在黃粉蟲養(yǎng)殖過程中的可行性,就黃粉蟲的養(yǎng)殖生活習性結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)來分析物聯(lián)網(wǎng)在黃粉蟲養(yǎng)殖過程中能發(fā)揮的主要作用。主要內(nèi)容將通過物聯(lián)網(wǎng)運用的具體實施方法、黃粉蟲養(yǎng)殖的環(huán)境與條件要求、怎樣將物聯(lián)網(wǎng)和黃粉蟲養(yǎng)殖相結(jié)合三個方面來進行說明。

一、物聯(lián)網(wǎng)運用的具體實施方法

養(yǎng)殖溫室分別由傳感器信號采集系統(tǒng)、計算機收集及控制系統(tǒng)、溫度調(diào)控系統(tǒng)、濕度調(diào)控系統(tǒng)、二氧化碳濃度調(diào)控系統(tǒng)來進行實現(xiàn)。所有數(shù)據(jù)不光會進行記載，還可以通過多次養(yǎng)殖的數(shù)據(jù)來進行信息反饋，給出產(chǎn)值最大的養(yǎng)殖方式，更具規(guī)范化的物聯(lián)網(wǎng)整體系統(tǒng)可以使養(yǎng)殖方式更加簡單，并且增大我們的產(chǎn)量，更具科學性。

（一）傳感器的運用

當下信息技術(shù)發(fā)展已經(jīng)算是突飛猛進了，如果將物聯(lián)網(wǎng)傳感技術(shù)、應(yīng)用開發(fā)等技術(shù)結(jié)合，及時采集空氣溫濕度、二氧化碳濃度等環(huán)境信息，通過有線和無線方式發(fā)送給中央監(jiān)控器，并以直觀的圖表和曲線方式將數(shù)據(jù)顯示給養(yǎng)殖戶，這樣可以根據(jù)生產(chǎn)需要設(shè)置執(zhí)行設(shè)備的自動調(diào)控條件，達到自動養(yǎng)殖的目的，同時呢這些東西帶來的不只是生產(chǎn)便利，更多的是節(jié)約出了農(nóng)戶的時間可以用來從事其它的生產(chǎn)活動。

二氧化碳濃度的調(diào)控方法：二氧化碳濃度可以使用兩個NDIR（非色散紅外）來進行監(jiān)測，方法簡單便捷，通過監(jiān)測反映給中心計算機并記錄進日志然后預警，多余就自動開窗放出，少了就自動開閥門注入二氧化碳，最終便捷實現(xiàn)二氧化碳的調(diào)控。

濕度溫度的調(diào)控方法：濕度溫度調(diào)控可以使用我們常用的濕溫傳感器YGM408-1C01LN005EM來進行監(jiān)測，進而進行加濕加溫。濕度的調(diào)控主要通過加濕器和排風系統(tǒng)來完成，溫度的調(diào)控可通過暖氣來進行調(diào)控，這樣所有的系統(tǒng)就可以通過天貓精靈、小愛同學這一類的智能化語音機器人來實現(xiàn)智能化，類似于生活中的智能家裝。

（二）驅(qū)動程序設(shè)計

步進電機控制程序設(shè)計：溫室養(yǎng)殖系統(tǒng)使用多個步進電機來控制溫濕度和通風換氣的功能：每個步進電機由2個I/O口進行控制，實現(xiàn)正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)以達到空氣的排出和吸入；進氣閥門和排氣風扇控制程序設(shè)計：使用繼電器來控制排風扇和閥門工作，通過單片機I/O口輸出高、低電平，通過控制繼電器，實現(xiàn)的排風扇或進氣閥門的啟動和停止。驅(qū)動控制，采用細分驅(qū)動模式，這樣就可以有低俗振動小和定位精度高的優(yōu)點，特別是對低速運行或定位精度要求小于0.90度的步進電機，步進電機驅(qū)動器細分驅(qū)動模式獲得了廣泛使用。

（三）關(guān)于控制需求

室內(nèi)濕度控制實現(xiàn)：加濕器進行補充濕度，除濕器進行降低濕度。

室內(nèi)溫度控制實現(xiàn)：加溫器進行加溫，散熱裝置進行降溫。

室內(nèi)二氧化碳濃度的控制：通風口的排出控制。

二、黃粉蟲養(yǎng)殖的環(huán)境與條件要求

黃粉蟲俗稱面包蟲，富含大量的動物蛋白和維生素和十幾種氨基酸，可用于合成動物蛋白藥品以及養(yǎng)殖高蛋白動物的飼料，并且見效快，利用率高。黃粉蟲的養(yǎng)殖可分為四個養(yǎng)殖階段：卵-幼蟲-蛹-蛾，黃粉蟲卵在25℃到30℃經(jīng)過5-7天進行孵化，在同等溫度下飼料含水量百分之十五的情況下，大概八天作用完成一次蛻皮變成二齡幼蟲，經(jīng)過32天到38天經(jīng)過6次蛻皮就會變成8齡成熟幼蟲。同時，黃粉蟲具有變溫習性，在自然溫度下一年只繁殖一代，在20℃到30℃之間一年可以繁殖四代。黃粉蟲的飼料主要以玉米粉、青稞等農(nóng)作物為食。黃粉蟲自身含水量大概在百分之五十左右，要求養(yǎng)殖濕度在50%-80%，且在蛹、蟲、卵不同狀態(tài)下要分開養(yǎng)，以免蟲吃掉蛹和卵。前期每十五天清除一次蟲糞和蟲皮，后期每3-5天一次，養(yǎng)殖要在光線較暗的環(huán)境下進行，并且保持一定通風。

對于黃粉蟲養(yǎng)殖需要的溫室建設(shè)要求比較簡單，首先需要一個封閉式的且?guī)в袨V網(wǎng)式通風口的房間（房間大小盡量不要太大，房間小溫度容易保持，特別是在冬天的時候），大棚建設(shè)頂層盡量避免用鐵皮進行封頂，養(yǎng)殖黃粉蟲需要分層的鐵架子及大量的木匣子，上下層的間隔不用太寬，適當密集也行，在投放蟲卵前一個月還應(yīng)進行消毒和通風處理，試運行后在開始大規(guī)模投放養(yǎng)殖。

三、怎樣將物聯(lián)網(wǎng)和黃粉蟲養(yǎng)殖相結(jié)合

（一）政策支持的背景環(huán)境

隨著新農(nóng)村建設(shè)的推進，以及國家新農(nóng)村建設(shè)政策和扶貧政策的支持，利用信息技術(shù)進行新農(nóng)村建設(shè)已經(jīng)高速發(fā)展起來。黃粉養(yǎng)殖的主要試點以及方向就是我們的農(nóng)村養(yǎng)殖戶以及養(yǎng)殖廠式的養(yǎng)殖群體，主要目的還是以高效脫貧為主，同時拉動我們農(nóng)戶的生活狀態(tài)，擺脫低效高投入的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式。與此同時，物聯(lián)網(wǎng)養(yǎng)殖應(yīng)和傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)一樣歸類為扶貧政策下扶貧基金的扶持對象，可以以村為試點進行實踐，有重要成果以后再拉開規(guī)模。同時，我們的地方政府可以聯(lián)系相應(yīng)的生產(chǎn)或者生物制藥公司或者給出政策來刺激養(yǎng)殖的進行。如果出現(xiàn)產(chǎn)量過大的情況出現(xiàn)了滯銷情況還可以將黃粉蟲作為飼料來養(yǎng)殖牛蛙、魚類、龍蝦、雞鴨這一類的開闊養(yǎng)殖，這樣養(yǎng)殖成本和養(yǎng)殖風險就會大大下降，可以使農(nóng)戶更省心。

（二）平臺的建立

我們構(gòu)想的養(yǎng)殖上位機主要以one-NET（one-NET平臺價格低廉、操作簡單、反應(yīng)靈敏）互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)為主進行主要的調(diào)控操作，通過類似于ESP8266的無線模塊與單片機相連實現(xiàn)無線數(shù)據(jù)的傳輸和指令控制，單片機在接收到指令后進行相應(yīng)的操作。而對于遠程控制的完成有自動和手動兩種，這樣在特殊情況下對我們的養(yǎng)殖影響就能有簡便的解決辦法。

主控系統(tǒng)由的pc端來進行控制，一臺計算機以及可控式觸摸板以及轉(zhuǎn)接器就可以擔任起控制任務(wù)，但是還是得設(shè)定備用管理機，并且每日數(shù)據(jù)需要上傳到備用管理機或者進行云備份，控制系統(tǒng)以及下位機器都應(yīng)該具備紅外射頻識別的功能，附帶需要的感應(yīng)器和傳感器。主控計算機應(yīng)該建立隱私保護機制，對系統(tǒng)數(shù)據(jù)進行適當加密，防止他人對長期的數(shù)據(jù)進行更改，例如設(shè)計程序登錄驗證，只要滿足所給出的條件，智能化生產(chǎn)就完全可以實現(xiàn)。

結(jié)束語

互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)日益發(fā)達，不再是一種遙不可及的理論知識和想法，只要好好利用就完全能滿足人們的生產(chǎn)生活需要，我們應(yīng)重視物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，特別是大量產(chǎn)生的新型的傳感器、感應(yīng)器等元件，以及不斷更新和完善的紅外射頻技術(shù)。作為高收入、低技術(shù)含量、低風險的黃粉蟲養(yǎng)殖，我們將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運用到養(yǎng)殖過程中去是完全可行的，并且是很輕松的。只要在給農(nóng)戶帶去利益的同時不斷進行技術(shù)更新，就能帶動物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)業(yè)的發(fā)展，帶動經(jīng)濟增長，去開創(chuàng)一個科技生產(chǎn)的新紀元。