基于物联网的禽畜智能养殖监控系统的设计
农业物联网系统
农业物联网系统篇一:基于智慧型物联网的智能农业系统设计课程设计报告(物联网技术与应用)学院:化学工程与自动化学院题目:基于物联网的智能农业系统设计专业班级:自动化131班学号:2420212905 学生姓名:吴亚敏指导老师:韩树人时间:2021年4月30日摘要由于现代农业管理中农田的作物范围大、监控点设置多、布线复杂等,为此我们基于物联网技术对于当前的农业管理系统进行优化,研究开发系统内了完全符合物联网技术的职能农业系统,并能够家畜实现对管理区域内的农作物的土壤、环境、灾情预报、灌溉控制、温度控制在内的多项职能化的农业系统管理管理系统。
关键词:农业系统;物联网;系统设计目录摘要 2第1章物联网技术的研究现状和发展情景 11.1 研究现状 (1)1.2 发展趋势 (2)第2章智能农业概述 3第3章系统的需求分析 4第4章系统的组成 . 5第5章系统的开发平台设计 75.1 无线传输协议优先选择 75.2 硬件节点平台 75.3 系统的软件设计 8第6章系统调试 (9)第7章心得体会 .. 10参考文献 12第1章物联网技术的研究现状和发展情景1.1研究现状M2M技术、传感网技术及射频识别(RFID)技术、网络通信技术是物联网的关键技术。
(一)M2M技术。
M2M电子技术通过实现机器与机器、人与人、人与机器之间的通信,与操作者共享了使机器设备、应用处理过程与后天信息系统提供的信息。
M2M技术提供了传输数据的技术优良伎俩,使设备能够能够实时地在系统之间、远程设备之间、被誉为或个人之间建立无线连接成为可能。
(二)传感网技术。
小规模无线传感网络技术、传感器及其智能处理技术的结合便是传感网技术。
由于是纯粹检测装置,传感器能够感受到被测量的信息,并能将检测到的内部信息,按一定变换规律变换成电信号或其他所需形式的信息输出,以满足资料的存储、传输、显示、记录、处理等要求。
实现自动控制与自动检测的首要环节是传感器,在实际应用中,传感器相当于人的“感觉器官。
农业物联网之畜禽养殖环境智能监控系统
畜禽养殖环境智能监控系统1、系统简介该系统利用物联网技术,围绕设施化畜禽养殖场生产和管理环节,通过智能传感器在线采集养殖场环境信息(二氧化碳、氨气、硫化氢、空气温湿度、光照强度、气压、噪声、粉尘、视频等),同时集成改造现有的养殖场环境控制设备、饲料投喂控制设备等,实现畜禽养殖场的智能生产与科学管理。
养殖户可以通过手机、PDA、计算机等信息终端,实时掌握养殖厂环境信息,及时获取异常报警信息,并可以根据监测结果,远程控制相应设备,实现健康养殖、节能降耗的目标。
2、系统组成该系统主要包括:①畜禽舍环境信息智能采集系统:实现养殖舍内环境(包括二氧化碳、氨气、硫化氢、空气温湿度、光照强度、气压、噪声、粉尘、视频等)信号的自动检测、传输、接收。
②养殖舍环境自动调控系统:实现养殖舍内环境(包括照度、温度、湿度等)的集中、远程、联动控制。
③智能养殖管理平台:实现对采集自养殖舍的各路信息的存储、分析、管理;提供阈值设置功能;提供智能分析、检索、告警功能;提供权限管理功能;提供驱动养殖舍控制系统的管理接口。
3、特色与创新1)所采用的各种智能环境传感器具有自识别、自校正、自补偿功能和通用数字串口,有良好的互换性,便于设备更新维护,且成本较低。
2)所采用的无线传感网络技术具有组网灵活、超低功耗的特点,省去布线的麻烦,便于现场安装和技术升级。
3)无线网络设备均为3.0V电池供电,具有低电压、低功耗的特点,并由太阳能补充供电,免除布线,降低了设备成本,方便现场安装,适用于野外长期监控,并且节能降耗。
4)该系统集智能传感、智能处理和智能控制于一体,系统自动化水平高、监测精确、控制及时、能耗低。
5)该系统提供GPRS上报和远程控制功能,在任意有互联网或手机信号的地方,用户都可通过电脑或手机察看养殖场的环境信息,并可远程控制环境调节设备。
4、典型案例无锡市养殖物联网示范项目宜兴市智能养殖场示范项目5、中心简介中国农业大学中欧农业信息技术研究中心暨农业先进传感技术北京市工程研究中心,是国家科技部挂牌的国际科技合作基地,主要致力于农业物联网技术及产品的研究和开发,重点研究农业先进传感技术、无线传感网络、通信技术、智能处理技术、农业系统集成技术和面向物联网的信息服务技术,制定农业物联网标准,开发农业物联网产品与平台。
畜禽养殖物联网框架及建设内容
畜禽养殖物联网框架及建设内容一、畜禽养殖物联网架构畜禽养殖物联网面向畜禽养殖领域的应用需求,通过集成畜禽养殖信息智能感知技术及设备、无线传输技术及设备、智能处理技术,实现畜禽养殖的养殖环境监控、智能精细饲喂、疾病诊治、养殖环境控制。
下面以生猪养殖物联网系统为例,说明畜禽养殖物联网的总体框架。
畜禽养殖物联网系统的整体架构如下所示。
物联网架构示意图1.感知层作为物联网对物理世界的探测、识别、定位、跟踪和监控的末端,末端设备及子系统承载了将现实世界中的信息转换为可处理的信号的作用,其主要包括传感器技术、RFID(射频识别)技术、二维码技术、视频和图像技术等。
采用传感器采集温度、湿度、光照、二氧化碳、氨气和硫化氢等畜禽养殖环境参数,采用RFID技术及二维码技术对畜禽个体进行自动识别,利用视频捕捉等,实现多种养殖环境信息的捕捉。
2.传输层传输层完成感知层和数据层之间的通信。
传输层的无线传感网络包括无线采集节点、无线路由节点、无线汇聚节点及网络管理系统,采用无线射频技术,实现现场局部范围内信息采集传输,远程数据采集采用4G等移动通信技术,无线传感网络具有自动网络路由选择、自诊断和智能能量管理功能。
3.应用层应用层提供所有的信息应用和系统管理的业务逻辑。
它分解业务请求,在应用支撑层的基础上,通过使用应用支撑层提供的工具和通用构件进行数据访问和处理,并将返回信息组织成所需的格式提供给客户端。
应用层为畜禽养殖物联网应用系统(生猪养殖物联网系统、奶牛养殖物联网系统、家禽养殖物联网等)提供统一的接口,为用户(包括养殖户、农民合作组织、养殖企业、涉农职能部门等用户)提供系统入口和分析工具。
二、畜禽养殖物联网建设主要内容1.养殖环境监控系统利用传感器技术、无线传感网络技术、自动控制技术、机器视觉、射频识别等等现代信息技术,对养殖环境参数进行实时的监测,并根据畜禽生长的需要,对畜禽养殖环境进行科学合理的优化控制,实现畜禽环境的自动监控,以达到畜禽养殖集约、高产、高效优质、健康、节能、降耗的目标。
基于物联网的智能农业环境监控与控制系统
基于物联网的智能农业环境监控与控制系统智能农业是利用物联网技术来提高农业的生产效率和质量的一种新型农业管理模式。
基于物联网的智能农业环境监控与控制系统是智能农业的核心组成部分,它通过实时监测和控制农业生产过程中的环境参数,提供精准的灌溉、施肥、温湿度调控等服务,从而实现农业生产的智能化、自动化和精细化。
本文将详细介绍基于物联网的智能农业环境监控与控制系统的原理、优势及其在农业生产中的应用。
一、基于物联网的智能农业环境监控与控制系统的原理基于物联网的智能农业环境监控与控制系统由传感器网络、数据传输网络、云计算和决策支持系统等组成。
传感器网络是整个系统的核心,它通过安装在农田、温室等地的传感器采集环境参数,如温度、湿度、土壤湿度、二氧化碳浓度等。
采集到的数据通过数据传输网络传输到云计算平台,经过分析和处理后,最终送到决策支持系统显示和处理。
决策支持系统通过对数据分析和预测,给出农业生产中的指导意见和控制指令,以实现环境参数的精确调控。
二、基于物联网的智能农业环境监控与控制系统的优势1. 实时监测:基于物联网的智能农业环境监控与控制系统能够实时监测农田、温室等环境参数的变化,保持农作物生长环境的稳定性。
2. 精确控制:通过传感器采集到的数据,系统可以精确调控温湿度、灌溉量等参数,保持最佳的生长条件,提高农作物的产量和品质。
3. 自动化运行:系统采用自动化控制技术,能够自动调整环境参数,减轻农民的劳动强度,提高生产效率。
4. 安全高效:系统能够快速发现并处理温室火灾、农田虫害等突发事件,保证农业生产的安全性和高效性。
5. 节能减排:通过合理控制灌溉和肥料的使用量,系统能够节约能源和减少环境污染。
三、基于物联网的智能农业环境监控与控制系统的应用基于物联网的智能农业环境监控与控制系统在农业生产中得到了广泛的应用。
其中,温室蔬菜种植是一个典型的应用场景。
通过安装在温室内的传感器,系统能够实时监测温度、湿度和CO2浓度等参数,并自动调控温湿度等环境参数,保持最佳生长条件。
畜禽养殖物联网设计方案
物 联 网 物 实 现 物 与 物 、人 与 物 之 间 的 自动 化 信 息 交 互 与 处 理 的智 能 网络 。 物联 网 在 我 国畜 禽 养 殖 主 要 有 以下几方面的需求 :① 畜 (禽 )舍环境信息 采集和 控 制 。 在 畜 (禽 )舍 布 置 不 同 的 传 感 器 节 点 和 执 行 机 构 构成 无线 网络 ,测 定温度 、空气湿 度 、光 照强 度 、 氨和 CO 浓度 等 ,利用 网关 实现控制 装置 的网络化 , 来 获得 畜 (禽 )生长 的最佳 条件 。② 应用 于畜 (禽 )
现 代 畜 禽 养 殖 是 一 种 “高 投 入 、 高 产 出 、 高 效 益 ” 的 集 约 化 产 业 ,资 本 密 集 型 和 劳 动 集 约化 是 其 基 本 特 征 。与 发 达 国 家 相 比 ,我 国畜 禽 养 殖 的 集 约 化 主 要 表 现 为 劳动 集 约 化 . 目前 已随 着 经 济 的 发 展 ,劳 动 集 约 化 已 经 开始 向 资 本 集 约 化 方 向过 渡 。但 是 ,这 种 集 约 化 的 产业 也 耗 费 了大 量 的人 力 和 自然 资 源 ,并 在 某种程度 上对环 境造成 了负面影 响。通 过使用物联 网 可 以有 效 降 低 资 源 消 耗 ,减 少 对 环 境 的 影 响 ,使 畜 禽 养殖 成为管理科 学 、资源节约 、环境 友好 、效益显著 的产 业 。
· 综 述 与专 论 ·
农业 网 络信 息
AGPdGULTURE NETWORK 7阳 R 刀 . oⅣ
2012年 第 8期
畜禽 养殖 物 联 网设计 方案
李秀峰 ,艾红 波
(中 国农 业科 学 院农业信 息研 究所 ,北京 100081)
畜牧智慧养殖系统设计设计方案
畜牧智慧养殖系统设计设计方案畜牧智慧养殖系统设计方案一、需求分析畜牧智慧养殖系统是一个集成了物联网、大数据、云计算等技术的智能化养殖管理系统,旨在提高畜牧业的生产效率、降低养殖成本、改善养殖环境,提供可持续发展的解决方案。
1. 生产效率提升畜牧智慧养殖系统能够监测和分析畜禽的生长情况、饲料消耗、疾病预防等关键指标,帮助养殖户及时调整饲养管理策略,提高生产效率。
2. 成本降低通过智能化的饲养管理和资源调度,可以合理控制饲料消耗、节约水电用量,减少养殖成本。
3. 环境改善通过监测和控制养殖环境的温湿度、氨气浓度等关键指标,保持良好的生长环境,减少养殖产生的污染物,提高养殖环境的质量。
二、系统组成和功能模块1. 传感器模块通过安装温湿度传感器、氨气传感器、光照传感器等监测设备,实时获取畜禽的生长环境指标和饲养数据。
2. 数据采集与传输模块将传感器模块获取的数据通过无线传输技术传送到云平台,保证数据的实时性和准确性。
3. 数据存储和分析模块将采集到的数据存储在云平台的数据库中,并通过大数据分析技术进行挖掘和分析,得出养殖管理的决策依据。
4. 决策支持模块通过分析得出的数据结果,提供给养殖户个性化的决策支持,如饲料配比推荐、饲养管理提供等。
5. 报警与控制模块当监测到环境指标超过预设阈值时,系统将自动发送报警信息提醒操作人员进行处理,同时可以通过远程控制设备来调整养殖环境和饲料供给等。
三、系统特点和创新点1. 物联网技术的应用通过传感器模块对养殖环境进行实时监测,使得养殖户能够远程了解畜禽的生长环境情况,及时调整饲养管理策略。
2. 大数据分析的应用通过对大量的养殖数据进行挖掘和分析,提供科学、准确的养殖管理建议,提高养殖效益,并为养殖户提供个性化的决策支持。
3. 云计算的应用通过将数据存储在云平台上,实现数据共享和数据交互,提供养殖管理的整体解决方案,使得数据管理更加便捷和高效。
四、系统实施与运维1. 系统硬件设备的选型和配置根据养殖规模和现有设备的情况,选择合适的传感器和监测设备,并进行合理的配置和安装。
畜牧业智能养殖系统解决方案
畜牧业智能养殖系统解决方案随着科技的不断发展,智能养殖系统也逐渐成为畜牧业的新趋势。
传统的养殖方式面临着人工成本高、效益低、环境污染等问题,而智能养殖系统则可以有效地解决这些问题。
本文将介绍一个畜牧业智能养殖系统的解决方案。
1.利用物联网技术建立智能监控系统首先,可以利用物联网技术建立一个智能监控系统。
通过在畜牧场内部设置传感器和监控设备,可以实时监测畜禽的生长环境、行为和健康状况等信息。
这些传感器可以测量空气温度、湿度、气体浓度等参数,以提供一个适宜的生长环境。
同时,还可以利用摄像头监控畜禽的行为,从而及时发现损伤、疾病或其他异常情况。
2.数据分析和预测通过收集和分析监测得到的数据,可以得出一些有价值的信息和规律。
例如,可以分析畜禽的饲料消耗情况和生长速度,从而调整饲料的配比;还可以根据历史数据预测畜禽的生长趋势和市场需求,以便合理安排养殖计划和销售策略。
3.智能饲喂系统智能饲喂系统可以根据畜禽的饥饿程度和生长需求,自动调整饲喂量和饲喂时间。
通过与上述数据分析和预测相结合,可以实现个体化的饲养方式,提高饲喂效率和生长速度。
4.智能疫苗注射系统疫苗是防止疾病传播和保障畜禽健康的重要手段。
而传统的注射方式存在效率低、注射不准确等问题。
利用智能疫苗注射系统,可以根据畜禽的体重和生长状况,自动计算剂量和注射时间,提高注射效率和准确性,减少传染病的发生。
5.环境控制系统为了提高畜禽的生长效率和产品质量,畜牧场需要提供一个适宜的环境条件。
智能环境控制系统可以根据监测得到的数据,自动调整温度、湿度、通风等环境参数,提供一个舒适和稳定的生长环境。
6.数据共享和追溯系统通过建立一个数据共享和追溯系统,可以实现养殖从业者、政府监管部门和消费者之间的信息共享和互动。
养殖从业者可以将养殖过程和产品质量的相关信息录入系统中,政府监管部门和消费者可以通过扫码或查询系统,了解产品的生产过程和质量安全状况。
总之,畜牧业智能养殖系统可以通过物联网技术、数据分析和预测、智能饲喂系统、智能疫苗注射系统、环境控制系统等手段,解决人工成本高、效益低、环境污染等问题,实现养殖的智能化和可持续发展。
基于STM32G474和物联网的养鸡场环境监测系统研究
基于STM32G474和物联网的养鸡场环境监测系统研究目录1. 内容概括 (2)1.1 研究背景 (2)1.2 研究目的 (3)1.3 研究意义 (4)1.4 国内外研究现状 (5)1.5 本文结构 (7)2. 系统设计与实现 (8)2.1 系统架构设计 (10)2.1.1 硬件设计 (11)2.1.2 软件设计 (13)2.2 传感器选型与连接 (13)2.2.1 温度传感器 (15)2.2.2 湿度传感器 (16)2.2.3 光照传感器 (18)2.2.4 氧气传感器 (18)2.3 通信模块设计与实现 (20)2.3.1 WiFi模块设计 (21)2.3.2 LoRa模块设计 (22)2.4 STM32G474主控程序设计 (23)2.5 数据处理与展示 (25)2.5.1 数据采集与存储 (26)2.5.2 数据分析与处理 (28)2.5.3 结果展示与可视化 (29)3. 实验与测试 (31)3.1 硬件连接与调试 (32)3.2 软件编程与调试 (34)3.3 功能测试与性能评估 (35)4. 结果分析与讨论 (36)4.1 环境参数实时监测结果分析 (37)4.2 系统稳定性与可靠性评估 (39)4.3 与其他类似系统的比较分析 (40)5. 结论与展望 (41)5.1 主要工作总结 (42)5.2 进一步研究方向与展望 (43)1. 内容概括随着智慧化农业的发展,养鸡场环境监测的需求日益增长。
本论文针对养鸡场环境监测问题,设计并实现了一个基于STM32G474微控制器和物联网技术的自动化监测系统。
该系统主要完成温度、湿度、二氧化碳浓度、氨气浓度、光照强度等关键环境参数的实时监测和数据传输,并结合物联网技术实现远程监控与数据分析。
通过STM32G474微控制器的快速处理能力和丰富的外设接口,系统能够有效采集和处理传感器数据。
物联网平台则负责数据存储、分析和可视化展示,为养鸡场管理提供科学依据,帮助提高养殖效益。
智慧畜牧管理系统论文设计方案
智慧畜牧管理系统论文设计方案智慧畜牧管理系统是将物联网、大数据、云计算等技术应用于畜牧业的一种新型管理系统。
本文将针对智慧畜牧管理系统进行设计方案的讨论。
设计方案包括系统的需求分析、系统架构设计和系统实施及应用。
一、需求分析智慧畜牧管理系统的目标是提高畜牧业的管理效率和生产效益,具体的需求包括:1. 实时监测:系统能够实时监测畜禽的生长状况、饮食情况和活动状态,及时发现异常情况。
2. 数据分析:系统能够对监测到的数据进行分析,提供科学的饲养建议和病虫害预警,帮助农民提高养殖技术水平。
3. 远程管理:系统能够实现远程监控和控制,如远程喂食、远程调整光照、远程打开喷淋等功能。
4. 综合决策:系统能够根据不同畜禽的要求,自动调整环境参数,提高畜禽的生长效益。
二、系统架构设计智慧畜牧管理系统的架构分为三层:感知层、网络传输层和应用层。
1. 感知层:感知层负责采集和监测畜禽的各项生长、饮食和活动数据,包括温度传感器、湿度传感器、摄像头等传感器设备。
2. 网络传输层:网络传输层负责数据的传输和通信,将感知层采集到的数据传输给应用层,同时将远程控制指令传输给感知层设备。
3. 应用层:应用层是整个系统的核心,负责数据的存储、分析和展示,以及远程管理和决策。
应用层包括数据存储服务器、数据分析引擎、远程管理控制器和用户终端界面等模块。
三、系统实施及应用系统的实施和应用主要包括以下几个步骤:1. 设备安装:在畜禽场内安装感知层设备,包括温度传感器、湿度传感器和摄像头等设备,并与网络传输层连接。
2. 数据采集:感知层设备开始采集和监测畜禽的各项数据,并通过网络传输层传输给应用层。
3. 数据分析:应用层对采集到的数据进行分析,提供科学的饲养建议和病虫害预警。
4. 远程管理:应用层可以通过远程管理控制器实现远程监控和控制,如远程喂食、远程调整光照、远程打开喷淋等功能。
5. 数据展示:应用层将分析结果和管理信息展示在用户终端界面上,供农民和管理人员查看和操作。
畜禽养殖环境远程监控系统研究
畜禽养殖环境远程监控系统研究摘要:畜禽养殖业在现代农业发展中占据着重要地位,但是由于受到环境限制和监管不到位等问题,养殖环境的监控变得尤为重要。
传统的养殖环境监控方式存在局限性,而基于互联网的畜禽养殖环境远程监控系统可以有效地解决这些问题。
本文基于互联网和物联网技术,设计了一种畜禽养殖环境远程监控系统,可以实现实时监测和远程管理畜禽养殖环境,提高养殖效益。
关键词:畜禽养殖,环境监控,远程监控,互联网,物联网1.引言随着人口的不断增加和生活水平的提高,对畜禽产品的需求也在不断增加。
畜禽养殖业作为农业的重要组成部分,在满足人们需求的同时,也为经济发展做出了重要贡献。
然而,养殖环境的监控对于养殖业的健康发展至关重要。
传统的养殖环境监控方式存在许多问题,如监控范围有限、数据获取困难等。
因此,研究并设计一种基于互联网和物联网技术的畜禽养殖环境远程监控系统是十分必要的。
2.相关研究然而,在现有研究中还存在一些问题,如对养殖环境监控范围的限制、对数据的处理和应用不够全面等。
因此,本文拟设计一种畜禽养殖环境远程监控系统,通过引入互联网和物联网技术,实现对畜禽养殖环境的全面监测和管理。
3.系统设计本文设计的畜禽养殖环境远程监控系统主要由传感器模块、数据传输模块、数据处理模块和远程管理模块组成。
传感器模块负责采集养殖环境中的温度、湿度、氨气浓度等参数信息;数据传输模块通过互联网将采集到的数据发送到数据处理模块;数据处理模块接收并处理传输过来的数据,并根据需要进行分析和报警;远程管理模块可以通过互联网实现对养殖环境的远程监控和管理。
4.实验与结果本文设计了一个实验样例,对畜禽养殖环境远程监控系统进行了测试。
实验结果表明,该系统能够实时采集和传输畜禽养殖环境的参数信息,同时能够对数据进行及时处理和分析,并通过远程管理模块实现对养殖环境的远程监控和管理。
5.结论与展望本文设计了一种基于互联网和物联网技术的畜禽养殖环境远程监控系统,该系统可以实现对养殖环境的实时监测和远程管理。
物联网畜禽养殖管理系统
物联网畜禽养殖管理系统在当今科技飞速发展的时代,物联网技术正逐渐渗透到各个领域,畜禽养殖也不例外。
物联网畜禽养殖管理系统的出现,为畜禽养殖带来了全新的变革,极大地提高了养殖效率和质量,保障了畜禽产品的安全。
传统的畜禽养殖方式往往依赖人工观察和经验判断,存在着诸多问题。
例如,养殖环境的控制不够精准,难以实时掌握畜禽的健康状况,饲料和水资源的管理也较为粗放等。
而物联网畜禽养殖管理系统则有效地解决了这些问题。
这一系统主要由传感器网络、数据传输网络和数据分析处理平台三大部分组成。
传感器网络就像是系统的“触角”,分布在养殖场的各个角落,包括畜禽舍内、饲料储存区、饮水设施等地方。
这些传感器能够实时监测环境温度、湿度、光照强度、氨气浓度等参数,以及畜禽的体重、进食量、饮水量、运动量等信息。
通过这些传感器,养殖场的各种数据得以源源不断地收集起来。
数据传输网络则如同系统的“神经”,将传感器收集到的数据快速、准确地传输到数据分析处理平台。
目前,常用的传输方式包括有线网络和无线网络,如 WiFi、蓝牙、Zigbee 等。
无线网络具有部署灵活、成本低等优点,在许多养殖场中得到了广泛应用。
数据分析处理平台是整个系统的“大脑”,它对收集到的数据进行分析和处理,为养殖户提供决策支持。
通过对环境数据的分析,系统可以自动调节通风设备、加热设备、照明设备等,以创造适宜的养殖环境。
对于畜禽的生长数据,系统可以评估其健康状况和生长趋势,及时发现潜在的疾病风险。
此外,系统还能够根据畜禽的生长阶段和采食情况,精准计算饲料和水的需求量,实现科学的饲养管理。
物联网畜禽养殖管理系统在实际应用中带来了许多显著的优势。
首先,它提高了养殖效率。
通过自动化的环境控制和精准的饲养管理,畜禽能够在更舒适、健康的环境中生长,生长速度加快,饲料转化率提高,从而缩短了养殖周期,降低了养殖成本。
其次,保障了产品质量安全。
系统对养殖过程的全程监控,确保了畜禽在良好的环境中生长,减少了疾病的发生,降低了药物的使用,从而提高了畜禽产品的质量安全,让消费者能够放心食用。
智能牧场管理系统的设计与实现
智能牧场管理系统的设计与实现随着科技日新月异的发展,农业领域的智能化也越发普及,人工智能、互联网技术等先进技术被广泛运用到生产、管理、销售等各个环节。
传统的农业养殖方式已经很难满足现代化的需求,智能农业养殖成为未来的发展方向。
在这样的大背景下,本文将探讨智能牧场管理系统的设计与实现。
一、智能牧场管理系统的需求分析牧场是畜牧生产的重要基地,而管理是否有效直接关系到畜牧业的收益与安全。
因此,设计一套智能化的牧场管理系统显得迫切。
具体而言,应该满足以下需求:1.实时监控对于农牧业来说,及时发现问题十分关键。
因此,智能化的牧场管理系统需要实时监控,及时反馈畜禽的状态、运动状况、饮食情况等。
通过感应器、摄像头等设备对畜禽行为进行监控,依据采集数据进行分析,更好地对牧场运营进行管理。
2.自动化调节智能化牧场管理系统应该具备自动控制功能,以保障畜禽的健康与生产效益。
如在饲养、清洁、消毒等环节实现自动化。
利用传感器采集饲料量、饲料品种、噪声等数据,进而自动调节投食器、清洁器、灭菌器等设备。
3.远程管理智能化牧场管理系统应该具备远程管理功能,方便管理人员进行远程监控和操作。
如可通过移动终端或电脑对牧场进行实时监测,通过视频会议与现场人员进行实时沟通,及时制定应对策略。
二、智能牧场管理系统的设计构架智能化的牧场管理系统需要集成多项技术,包括物联网、云计算、人工智能等,因此系统的设计至关重要。
智能牧场管理系统的体系架构应分为三个层级:物理层、网络层和应用层。
1.物理层物理层主要是采用传感器、摄像头等设备进行数据采集。
基于网络环境,这些设备需要接入到中间件应用服务器和数据库存储服务器。
2.网络层网络层主要是进行数据传输的环节,负责将采集到的数据传输至应用层,同时支持应用层向各个设备发送指令。
由于各种设备和平台之间的差异,中间件需支持多种网络协议。
3.应用层应用层主要是用户界面和应用逻辑,包括数据展示和分析、人机交互、规则引擎等。
基于物联网的畜禽智能化养殖系统研究与应用成效分析
基于物联网的畜禽智能化养殖系统研究与应用成效分析作者:魏祥帅朱筱华来源:《现代农业科技》2018年第23期摘要; ; 当前,农业物联网技术在农业生产中的应用不断加快,应用领域涵盖设施园艺、畜禽养殖、水产养殖、大田种植、农产品加工等多个领域,特别是畜禽养殖、水产养殖、设施园艺领域对农业物联网技术应用的需求更为迫切,应用效益也相对更好。
在畜禽养殖领域,目前智能化水平较高的成套设备大都由西方发达国家进口,应用成本非常高。
本文针对这一现状,介绍了一种低成本、能推广的畜禽智能化养殖系统解决方案,该系统以物联网技术为核心,利用无线传感器实时采集养殖环境因子数据,通过Wi-Fi、4G、互联网等将数据实时传输到远程服务器,对管理人员提供可视化的操作控制界面;同时,它可以根据事先設定的畜禽养殖最适宜环境的参数阈值,自动启动或关闭生长环境调节自动化控制设备,节约了劳动用工,提高了畜禽规格、产量和养殖效益,具有较高的推广应用价值。
关键词; ; 物联网;畜禽智能化养殖系统;应用成效中图分类号; ; O6-3; ; ; ; 文献标识码; ; A; ; ; ; 文章编号; ;1007-5739(2018)23-0286-03智能农业是在相对可控的环境条件下,利用现代信息技术,包括物联网感知技术、互联互通技术和智能化技术,实现集约、高效、可持续发展的现代农业生产管理方式[1]。
智能农业作为现代农业发展的重要内容已经引起人们的重视,它以物联网技术为核心,利用无线传感器实时采集动植物生产环境因子数据,通过无线局域网、4G、互联网等及时将畜禽养殖场的实时画面传输到远程电脑屏幕、手机屏幕等终端,便于管理人员实时掌握畜禽的生长态势[2]。
一方面,它可以根据事先设定的畜禽养殖最适宜环境的各类参数阈值,自动启动或关闭生长环境调节自动化控制设备;同时,也为管理人员提供远程手动调控环境因子功能,以营造适宜畜禽生长的外部环境,提高畜禽规格、产量和养殖效益。
畜禽养殖物联网设计方案
展望未来,畜禽养殖物联网将在 提高生产效率、降低成本、保护 环境等方面发挥更大作用,助力 畜牧业实现可持续发展。
THANKS
感谢观看
发展
随着技术的不断进步,物联网逐渐从概念走向现实,并在各个领域得到广泛应 用,成为推动社会经济发展的重要力量。
畜禽养殖现状及挑战
现状
我国畜禽养殖业规模庞大,但生 产方式相对落后,效率不高,对 环境也造成了一定的压力。
挑战
畜禽养殖面临着资源短缺、疫病 防控、食品安全等多方面的挑战 ,急需引入先进技术提升产业水 平。
通风监测
利用风速传感器,监测畜禽舍内的通 风情况,确保空气流通,减少有害气 体积累。
光照监测
通过光照传感器,根据畜禽生长需要 ,自动调节畜禽舍内的光照强度和时 长。
饲养管理方案
01
饲料消耗监测
运用电子秤和RFID技术,实时监 测饲料消耗情况,确保畜禽获得
足够营养。
03
生长监测
定期通过测量设备对畜禽的生长 情况进行监测,如体重、身长等
建立可追溯体系
通过物联网技术,记录畜禽生 长过程中的关键信息,建立可
追溯体系,保障食品安全。
பைடு நூலகம்
设计原则
01
02
03
04
实用性
设计方案应满足实际生产需求 ,操作简单,易于推广。
先进性
采用成熟的物联网技术和设备 ,确保系统稳定性和可靠性。
扩展性
系统应具有良好的扩展性,以 适应不同规模和类型的畜禽养
殖场。
行业协作:推动畜禽养殖企业、 物联网技术提供商、科研机构等 多方协作,共同研发适用于畜禽 养殖场景的物联网解决方案。
政府支持:加大政府对畜禽养殖 物联网技术的扶持力度,制定相 关优惠政策,推动物联网技术在 畜牧业的应用。
基于物联网的畜禽智能化养殖系统研究与应用成效研究
基于物联网的畜禽智能化养殖系统研究与应用成效研究摘要:畜禽养殖是我国畜牧业发展中的重要内容,其产值比例较大,具有较大的发展潜力。
但是近年来,由于社会发展形势的变化,畜禽养殖户尤其是散户面临的压力逐渐增大。
为了能够使畜禽养殖实现规模化,朝着现代畜牧业发展方向前进,借助物联网技术发展智能化养殖系统,这对于畜禽养殖业的发展有重要的意义。
鉴于此,本文主要从需求分析出发,对物联网下的畜禽智能化养殖系统进行了研究,以供参考。
关键词:智能化养殖系统;物联网;畜禽;应用现阶段,物联网技术在各个领域中的应用不断深化,其中覆盖农业、畜牧业、工业、商业等,尤其是畜禽养殖,近年来对物联网技术的使用需求逐渐迫切。
在畜禽养殖业的发展中,由于多方面因素的影响,产业规模化还存在一定的不足,信息化程度较低。
为了解决这一问题,借助物联网相关技术,建立和应用智能化畜禽养殖系统,这样畜禽养殖的综合效益可以得到更好的提高,能够推动畜禽养殖业现代化水平有效提升。
1.需求分析首先,从人力成本方面考量,在以往的畜禽养殖过程中,没有物联网技术的支持,从生产到销售,有关畜禽的喂养、环境指标控制、场地清理以及产品的买卖等工作,都需要有相应的人员来实现。
对于成规模的畜禽养殖场来讲,需要投入较多的人力,才能保证各个环节工作有序进行,而基于物联网技术建立智能化养殖系统,能够很好的节约人力,降低人力成本。
其次,从生产规模方面考量,现阶段畜禽养殖的散户比例仍然较大,通过建立和应用智能化养殖系统,可以有效的解决散户养殖设备不足、生产力较低等问题,使其逐步实现规模化生产。
再者,从生产流程方面考量,畜禽智能化养殖系统能够实现养殖全过程的监控,使生产销售一体化,能够优化繁杂的流程,简化操作,从而使畜禽养殖形成完整的链条。
最后,从设施设备的成本方面考量,基于物联网的智能化养殖系统所使用的有关硬件设备、芯片等具有较齐全的功能,而且适用范围较广,成本相对较低,对畜禽养殖来讲具有经济可行性,所以推广使用具有重要的意义。
基于物联网的智能养殖技术研究与应用
基于物联网的智能养殖技术研究与应用智能养殖技术是基于物联网的创新应用,通过将传感器、通讯设备和云平台等技术融合于养殖过程中,实现全面监测和智能管理,提高养殖效率和产出质量。
本文将探讨基于物联网的智能养殖技术的研究与应用,分析其优势和挑战,并展望未来发展方向。
一、智能养殖技术的意义和应用场景1.1 智能养殖技术的意义随着人口的不断增长和对食品质量的要求提高,传统养殖方式难以满足市场需求。
智能养殖技术通过实时数据采集和分析,可以帮助养殖户实现精细化管理、提高养殖效益,同时减少对环境的影响,促进养殖业的可持续发展。
1.2 应用场景智能养殖技术可以应用于各类养殖行业,如畜禽养殖、水产养殖和蔬菜种植等。
以畜禽养殖为例,智能养殖技术可以帮助监测温度、湿度、饲料投放量等关键参数,实现精准饲养和疾病预警,提高生长速率和肉质品质。
二、基于物联网的智能养殖技术的关键技术和优势2.1 关键技术(1)传感器技术:通过安装在养殖环境中的传感器,实时监测养殖过程中的环境参数,如温度、湿度和饲料浓度等。
(2)无线通信技术:通过无线通信网络,实现传感器与云平台的连接,将采集到的数据传输到云端进行分析和处理。
(3)云计算和大数据技术:利用云平台提供的计算和存储资源,对大量的养殖数据进行处理和分析,提供智能化的养殖管理决策。
2.2 优势(1)实时监测和预警:通过传感器实时采集环境数据,可以及时发现异常情况并及时采取相应措施,预防疾病的发生。
(2)精准饲养和管理:通过分析大数据,可以制定个体化的饲养方案,提高饲料利用率,节约成本。
(3)资源节约和环境保护:通过精细化管理,减少资源的浪费和环境的污染,实现可持续发展。
三、基于物联网的智能养殖技术的挑战和解决方案3.1 挑战(1)数据安全和隐私保护:养殖数据涉及养殖户和相关企业的商业机密,因此需要建立完善的数据安全和隐私保护机制。
(2)设备兼容性和标准化:智能养殖技术涉及多种设备和网络,如何实现设备之间的兼容性和互操作性,需要制定统一的标准。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
象有一个良好的、适宜 的 生 长 环 境,调 节 生 长 周 期、改 善 品 元的正常运作。
质 、达 到 增 产 、提 高 经 济 效 益 的 目 的 。
3 系 统 的 硬 件 设 计
3.1 ZigBee模 块 的 硬 件 设 计 传 感 器 终 端 节 点 的 无 线 模 块 采 用 符 合 IEEE 802.15.4
制,同时每个大棚的下位机主控制器通过 ZigBee网络将数 据汇总 到 带 有 GPRS 模 块 的 下 位 机 终 端 控 制 器,利 用
时 显 示 的 2.8 英 寸 液 晶 屏 幕 上 。 同 时 对 比 设 置 好 的 参 数 上 下 限 ,通 过 继 电 器 控 制 风 扇 、灯 光 、卷 帘 和 水 帘 的 工 作 ,完 成
传感器节点实现各 个 环 境 参 数 的 数 据 采 集,处 理 和 传 输功能如图1所示。节 点 微 控 单 元 用 来 数 据 采 集,转 换 和 校准,同时搭载了蜂 鸣 器 报 警 系 统。 该 节 点 的 某 一 项 环 境 参 数 若 超 过 系 统 设 定 的 上 下 限 ,则 触 发 蜂 鸣 器 报 警 ,这 一 来 可以方便养殖场第一时间采取对策。同时微控单元通过 SPI与2.4G 无线模块连接,可以直接讲实时数据传送到大
来进行简单的监控。 WEB 服务器,用户可以在任意终端进行访问Internet,
可以实时监测、显示各 个 大 棚 节 点 的 环 境 情 况,下 发、设 置 养 殖 棚 环 境 参 数 ,并 可 以 随 时 控 制 各 个 节 点 相 应 的 控 制 器 。
系统实现养殖环境 的 全 自 动 智 能 化 监 控,保 证 养 殖 对
物 联 网 技 术 可 实 现 智 能 化 监 测 、识 别 、定 位 等 功 能 具 有
高效、节能、安全等优点[2],通过遍 布 在 各 个 角 落 和 物 体 上 的形形色色的传感器以及由它们组成的无线传感器网络, 来最终感知整个物质世界的 。 [3] 物联网技 术 和 无 线 传 感 网 络的发展可以为禽畜 的 养 殖 提 供 很 好 的 方 案,大 量 的 传 感 器节点组成一定规模 的 多 跳 的 自 组 织 网 络,全 方 面 采 集 养 殖 场 的 环 境 ,最 终 可 以 通 过 无 线 网 络 传 递 给 指 定 的 监 控 器 。
1 引 言
我国是禽畜养殖 大 国,但 不 是 禽 畜 养 殖 生 产 强 国。 发 达 国 家 的 养 殖 业 ,均 有 着 高 技 术 、低 人 工 ,高 产 能 ,低 消 耗 等 特 点 ,这 其 中 ,高 技 术 的 科 技 力 量 已 经 成 为 衡 量 现 代 化 养 殖 场一个关键性的指标。所 以 如 何 运 用 现 代 科 技,将 它 与 传 统的养殖相结合,是 养 殖 企 业 升 级 转 型 的 主 要 方 向。 养 殖 环境是动物活动的主要场所,是影响禽畜养殖、生 长、发育、 健康及畜产品产量的重要因素[1],近几年,企 业 加 强 了 对 禽 畜养殖环境的检测和 有 效 控 制,以 此 加 强 禽 畜 各 类 流 行 性 疾 病 预 防 ,有 效 的 控 制 疾 病 的 传 播 ,增 加 企 业 的 收 入 。
The design of intelligent breeding livestock monitoring system based on the Internet of things(IoT)
Ying Shengbin Lei Bicheng Zhou Kun Wang Jiangwei (College of Physics and Electronic Engineering,Taizhou University,Taizhou 318000,China)
摘 要:设计了一套基于物联网的养殖场自动监控系统。系 统 运 用 各 种 传 感 器 组 成 无 线 传 感 网 络 ,实 现 养 殖 棚 环 境 中的温度、湿度、光照强度、CO2 浓度、NH3 浓度等物理 量 参 数 的 检 测 。依 靠 2.4G 无 线 技 术、ZigBee技 术 和 GPRS 网 络将采集的数据传输至远程服务器。由控制器根据设定的参数控制供热、供湿、排风等设备的运作。同时 将 采 集 到 的 数据传送到企业的 Web服务器,实现用户对养殖现场的监 测 与 控 制,达 到 养 殖 环 境 的 全 自 动 智 能 化 监 控 功 能 。 该 套 系统经过合作企业的实地测试,系统正确、实时地采集到了各节点的环境状态,充分证明了系统的可行性和 稳 定 性,说 明 了 系 统 具 有 准 确 ,方 便 ,快 捷 的 特 点 。 关 键 词 : 物 联 网 (IOT);无 线 传 感 网 络 (WSN);远 程 监 控 ;ZigBee;STM32 中 图 分 类 号 :TP393 文 献 标 识 码 :A 国 家 标 准 学 科 分 类 代 码 :510.5015
Abstract:This paper designs a set of Internet of Things based on farms automatic monitoring system.The system uses various sensors to achieve breeding shed in the environment temperature,humidity,light intensity,CO2 concentration,NH3 concentration and other physical parameters detection.Relying on the 2.4G wireless technology,ZigBee technology and GPRS network data collected will be transmitted to the remote server.The controller controls the heating,according to set parameters for wet operation,exhaust fan and other equipment.At the same time will transfer the collected data to the Web server, monitor and control for breeding site users,to achieve automatic intelligent cultivation environment monitoring function.Field testing of the system through a cooperative enterprise system,the real-time acquisition to the right and the environmental conditions in each node.It proves the feasibility and stability of system,shows the system is accurate,convenient,efficient characteristics. Keywords:Internet of Things(IoT);wireless sensor network(WSN);remote monitoring;ZigBee;STM32
可通过监测平台在线 获 取 数 据,及 时 发 现 问 题 以 及 确 定 发
生问题的具体位置[6],并采取相对应措施 改 善 环 境,实 现 了
对养殖环境参数的远程监测和自动调控功能。
2 系 统 总 体 架 构
图 1 传 感 器 节 点 硬 件 棚内的下位机主控制器节点。
该基于物联网技术 的 养 殖 场 自 动 控 制 系 统,主 要 由 无 线传感网,下位机主控制器和 WEB 服务器3部分组成。
下位机终端控制器节点主要完成对各个传感器节点的
传输到各大棚下位机主控制器。 下位 机 控 制 器 实 现 供 热、供 湿、排 风 等 设 备 的 自 动 控
数据收集,处理和上传。它搭载2.4G 无线模块,完成对一 个 大 棚 内 各 环 境 参 数 的 收 集 ,数 据 经 过 微 控 制 器 处 理 后 ,实
通信和 组 网 技 术 是 无 线 传 感 器 网 络 建 立 的 关 键 , [4] ZigBee技术是 一 种 具 有 低 速 率、近 距 离、低 功 耗、低 复 杂 度、低成本、通信可靠、网 络 容 量 大 等 特 点 的 无 线 网 络 通 信 技术传感 器 技 术[5],可 以 满 足 禽 畜 养 殖 监 控 系 统 的 设 计。 结合禽畜养殖过程中 对 环 境 的 需 要,设 计 了 基 于 物 联 网 技 术 的 禽 畜 养 殖 监 控 系 统 ,降 低 了 现 在 高 昂 的 人 工 成 本 ,采 集
传感器及 非电量检测技术
电 子 测 量 技 术 ELECTRONIC MEASUREMENT TECHNOLOGY
第37卷 第11期 2014 年 11 月
基于物联网的禽畜智能养殖监控系统的设计
应胜斌 雷必成 周 坤 王江伟
(台 州 学 院 物 理 与 电 子 工 程 学 院 台 州 318000)
无线传感网运用温度传感器、湿度传感器、NH3(氨 气) 传感器、光传感器、CO2 传 感 器 设 备,检 测 养 殖 棚 环 境 中 的 温度、湿度、光照强度、CO2 浓 度、NH3 浓 度 等 物 理 量 参 数, 通过2.4G 无线传输技术将同一大棚内各个采集点的参数
微控单元采用意 法 半 导 体 (ST)公 司 生 产 的 8 位 的 低 功耗单片机 STM8,是性价比相当高的一款单片机。STM8 单片机10 位 的 A/D,最 高 到 10 Mbit/s的 SPI接 口,最 高 24 Mbit/s的频率足以满足传感器的需要。 3.3 下 位 机 终 端 控 制 器 节 点 的 硬 件 设 计