基于物聯網技術的湖羊育種管理信息系統的研究*

高立兵，刁 鵬

（甘肅有色冶金職業技術學院，甘肅 金昌 737100）

近年來口蹄疫、豬流感、禽流感不斷蔓延，對畜牧業帶來了較為嚴重的影響[1]。目前市場上羊肉等肉類產品價格不斷上漲，國民出現吃肉難現象，生活水平大大降低，因此如何提高湖羊的產量是目前急需解決的問題。甘肅省金昌市由于自身的環境特點，可以大量飼養湖羊，現已形成大規模的養殖體系。但是目前的養殖仍舊使用傳統的方法，成本高、管理難[2]，以至于產量提升困難，技術革新成為當務之急，基于物聯網開發的湖羊育種管理信息系統能有效地節約生產成本、提高產量，將在畜牧生產中發揮關鍵作用[3]。

1 湖羊育種管理信息系統的開發

預先設計技術路線，見圖1。根據設計思路，建立開發總體流程，見圖2。

圖1 技術路線示意圖

金昌市湖羊飼養種類繁多，養殖困難，為了改善養殖環境，2017 年以來，養殖基地與甘肅有色冶金職業技術學院開展合作，開發引進物聯網技術，力求建立一個可靠的管理平臺，克服養殖遇到的困難。管理系統由信息感知層、信息傳輸層、信息應用層組成，依托電子耳標、攝像頭、無線通信網絡、互聯網、PC、手機終端等多樣化設備完成各層之間的銜接，基于金昌市湖羊生產基地的實際流程，通過有效的方式獲取大量的一手資料文獻，預先建立數據庫，并以此為基礎建立了該系統。使用系統工程的思想和工程化的方法進行開發設計，涉及到多種理論方法，如計算機科學、畜牧學、統計學等。經過3 年的合作開發，該系統已經趨于成熟，管理體系正在本地養殖基地全面推廣[4]。

圖2 開發總體流程圖

2 湖羊育種管理信息系統的總體設計

系統采用人性化設計，注重用戶體驗，界面簡單，容易操作。在系統設計的過程中遵循了開放、可靠、安全、實用、可擴展5 項原則。系統建立了數據庫，可以實時更新數據，管理人員可以根據數據建立統計表，數據分析更為簡便。系統采用分層設計的方法，建立七大模塊，擴展性好。采用客戶端/服務器端（Client/Server，C/S） 結構模式與瀏覽器/服務器（Browser/Server，B/S） 結構模式[5]，將系統分為3 層：用戶界面層、業務邏輯層、數據操作層，各層之間相互獨立。各層功能見圖3。

圖3 C/S 與B/S 層級分布圖

經過多方考慮，最終確定系統使用框架設計，使用此設計方法可以在很大程度上降低系統開發的難度，并且具備很多特點，如周期短、測試簡單、結構清晰、開發容易等。系統采用開源集成框架SSH，其中Struts 是系統的基礎，負責分離數據，Spring 則作為容器來使用，負責查找、定位，Hibernate 則為人機交互，負責傳送請求和接受響應，SSH 框架能很好地處理并返回結果。

3 湖羊育種管理信息系統的數據統計

數據統計采用數據庫與數據表的方法，見圖4。

圖4 數據庫體系結構圖

整個數據庫由5 個部分組成，每個部分可以相應的延伸出不同的數據表，共可形成9 類統計表。

數據庫具有體積小、速度快、使用方便等特點，為開源設計，有多種接口，適用于多數的計算機語言。它還支持兩種以上的存儲引擎，支持多線程、多語言，并且提供了優化的管理工具。

數據表依據整體完整性、域完整性、參照完整性、用戶定義完整性4 項原則進行約束設計[6]，共設計9 類大表完成統計分析。包括用戶管理表、基本信息表、疾病登記表、死亡登記表、配種記錄表、繁殖記錄表、飼料管理表、員工管理表、育種信息表。每個表格的功能信息簡介見表1。

通過對9 類表格的數據采集、統計分析，找出最優的管理方法，從而確立系統。

4 湖羊育種管理信息系統網站開發

系統后期計劃申請域名，支持多種瀏覽器使用，目前僅支持項目的測試使用，內部登錄。

系統縱向有兩個鏈接，用戶登錄、用戶注冊。用戶注冊時必須使用自己的員工編號，另外注冊時需要選擇工種，此項選擇決定使用者后期擁有不同的權限，如管理員擁有最高權限，技術員只能對下級模塊進行操作，普通員工則只有基礎的功能。

用戶登錄時必須使用正確的用戶名和密碼，另外還需要填寫驗證碼。用戶登錄的過程采用C++程序設計，采用If 語句，生成判斷條件，幫助用戶選擇不同的權限。

系統橫向有7 個模塊菜單，用戶根據自己的需求進行選擇。每個模塊負責不同的功能，見表2。

表1 數據統計表各表解析

表2 模塊功能簡介

5 結束語

系統引入物聯網技術，與計算機技術相結合，通過對金昌市畜牧養殖基地的深入研究，結合基地的生產流程和養殖規律，設計出先進的信息管理系統。系統功能齊全，界面簡潔，實用性強，運行良好，符合新時代下企業的要求，值得廣泛推廣。