[發明專利]基于物聯網技術的生豬生長環境監測與控制系統

有效

• 申請號: 201210277954.8
• 申請日: 2012-08-07
• 公開（公告）號: CN103576632A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: 曹杰;毛波;趙慕階;伍之昂;劉英卓
• 申請（專利權）人: 南京財經大學
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418;G06Q10/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

(一)技術領域

本發明屬于物聯網智能化管理系統，具體地說是一種基于物聯網技術的生豬生長環境監測與控制系統。?

(二)背景技術

物聯網技術誕生以來，越來越多的應用于各行各業中，為行業發展提供了最新的技術支撐?！拔锫摼W”是將所有物品通過射頻識別等信息傳感設備與互聯網連接起來，實現智能化識別和管理。?

從技術發展趨勢來看，物聯網技術的發展呈現出融合化、嵌入化、可信化、智能化的特征，從管理應用發展趨勢呈現標準化、服務化、開放化、工程化的特征。物聯網發展的關鍵在于應用，只有以應用需求為導向，才能帶動物聯網技術與產業的蓬勃發展。借助物流網的發展潮流，將其引入到生豬安全生產中，使用電子耳標識和相關傳感器管控和追蹤農產品的免疫記錄、健康記錄和飼養記錄。?

本發明實施將目前國內領先的技術運用到生豬飼養當中，為此類技術的突破。?

(三)發明內容

本發明是集成物聯網、云計算、傳感技術等，構建一個生豬安全生產與智能管控的信息化平臺，為豬肉飼養、加工與銷售全產業鏈上的其他環節提供智能決策依據，并為企業、政府監管部門及客戶提供信息化監管平臺包括數據倉庫、傳感數據采集模塊、前端信息采集模塊、通信模塊、后臺管理模塊、環境控制模塊、云計算/數據挖掘模塊、RFID生豬個體信息采集與管理模塊、視頻監控模塊。?

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：?

1.生豬信息采集與通信的物聯網技術?

物聯網主要由EPC編碼、RFID?電子標簽、讀寫器、神經網絡軟件(Savant)、傳感器、無線通信網絡、數據庫組成，本發明在已有技術基礎上，主要對RFID自動識別技術、傳感器網絡與檢測技術、基于ZigBee的通信技術進行研究，實現低成本、低能耗、高精度的采集與傳輸。?

1)二維條碼耳標及RFID自動識別技術?

利用二維條碼耳標、電子標簽(RFID)中間件技術，研究生豬生產全程的電子編碼技術，引用標準的協議和接口，實現RFID讀寫器與數據中心之間的信息交互，建立基于電子標簽中間件技術的編碼溯源相關數據庫。重點研究集成數據過濾和預處理機制的RFID事件管理器、具有多功能接口的RFID信息服務器，及電子標簽中間件應用體系結構。?

2)傳感器網絡與檢測技術?

重點研究傳感器的分布式信息處理技術、嵌入式計算機技術、智能化傳感網絡節點及傳感器自身的檢測與控制技術，完成無線傳感器在養豬場的信息采集，實現與數據庫之間的信息交互。?

傳感器采集環境信息如附圖3所示：?

例如：發送：{R01SEN}?

傳同：{FS01#000000#000000#000000#000000#000000#}?

控制開關狀態?

(1)發送：{R01K1N}傳回：{FA01K1N}功能：打開設備1?

(2)發送：{R01K1F}傳回：{FA01K1F}功能：關閉設備1?

(3)發送：{R01K2N}傳回：{FA01K2N}功能：打開設備2?

(4)發送：{R01K2F}傳回：{FA01K2F}功能：關閉設備2?

(5)發送：{R01K3N}傳回：{FA01K3N}功能：打開設備3?

(6)發送：{R01K3F}傳回：{FA01K3F}功能：關閉設備3?

(7)發送：{R01K4N}傳回：{FA01K4N}功能：打開設備4?

(8)發送：{R01K4F}傳回：{FA01K4F}功能：關閉設備4?

3)多參數傳感器融合技術?

豬舍環境是一個多變量、大慣性、非線性系統，且有耦合、延時等現象，需利用多參數傳感器融合技術來監測和調控各參數。對同類傳感器使用自適應加權算法進行特征級融合，提高測量值的準確性，對不同類傳感器進行決策級融合，通過多只不同類傳感器采集的環境參數的共同作用來對豬舍環境狀態做出精確的識別。?

4)基于ZigBee的通信技術?

ZigBee技術是一種簡單、低功耗、低成本、高效率的無線通信技術，由于其數據速率低、網絡容量大等特點，適合應用于生豬養殖的數據傳輸，同時能夠較好保障數據安全。?

2基于云計算的數據存儲、處理技術?

1)海量數據的分布式存儲技術?

構建層次式的分布式海量數據存儲系統，需要對不同特征值和不同類型的數據進行存儲，而且對底層磁盤設施進行管理和協調，保證其高可用性和高效性。?