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智能养殖在畜禽生产中的应用

养殖与饲料 2024年第8期23卷 49-52页

作者：孙晓转牛星刘泉城临沂科技职业学院山东临沂273300

为促进智能养殖在畜禽生产中的推广应用,增进从业者对智能养殖的认识,本文对当前智能养殖的关键技术及其在畜禽生产中的应用进行了归纳总结。智能养殖利用物联网、人工智能及大数据等技术,能为畜禽养殖环境调控、个体身份识别、精准饲... 详细信息

为促进智能养殖在畜禽生产中的推广应用,增进从业者对智能养殖的认识,本文对当前智能养殖的关键技术及其在畜禽生产中的应用进行了归纳总结。智能养殖利用物联网、人工智能及大数据等技术,能为畜禽养殖环境调控、个体身份识别、精准饲喂、疾病防治、粪污处理、生产管理过程智能化及良种繁育等方面带来巨大助力。但当前智能养殖的应用也存在资金投入高、推广应用受限、专业人才缺乏及对动物福利重视程度低等问题。针对这些问题,应采取加大政策扶持力度、制定行业标准、重视高品质畜禽产品及加强专业人才队伍建设等措施,以推动我国智能养殖健康、可持续发展。

关键词：智能养殖畜禽生产关键技术应用

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智能养殖:生猪行为研究及其应用

农业现代化研究 2021年第1期42卷 1-9页

作者：冯泽猛张云华贺玉敏王荃周脚根叶仑李铁军印遇龙中国科学院亚热带农业生态研究所动物营养生理与代谢过程湖南省重点实验室中国科学院亚热带农业生态重点实验室畜禽养殖污染控制与资源化技术国家工程实验室湖南省畜禽健康养殖工程技术研究中心农业部中南动物营养与饲料科学观测实验站湖南长沙410125 中国科学院计算机网络信息中心北京100190 湖南师范大学生命科学学院动物营养与人体健康实验室湖南长沙410081 中国科学院西安光学精密机械研究所陕西西安710119 淮阴师范学院城市与环境学院江苏淮安223399

信息技术与各行业的深度融合是当前全球信息化发展的显著特征,这些技术在生猪养殖中的引入推动了生猪智能养殖的发展。智能养殖已成为了生猪养殖未来发展的重要方向,其基础是生猪养殖产业链中信息数据的规模化动态收集。生猪养殖过程是... 详细信息

信息技术与各行业的深度融合是当前全球信息化发展的显著特征,这些技术在生猪养殖中的引入推动了生猪智能养殖的发展。智能养殖已成为了生猪养殖未来发展的重要方向,其基础是生猪养殖产业链中信息数据的规模化动态收集。生猪养殖过程是联系产业链各个链条的中枢环节,对其智能控制是生猪养殖转型升级过程中的关键。作为生猪养殖过程中最具丰富信息的载体,生猪行为的动态监测数据,可作为生猪运动功能、健康状态和精神状态的重要评估依据。本文全面梳理了生猪行为的细化分类;分析了遗传、营养状态和日粮组成、养殖环境、养殖管理、健康状况等因素对生猪行为的影响;探讨了基于射频识别(RFID)和加速度等传感器、机器视觉、声音等生猪行为监测方式;提出了生猪行为监测技术规模化应用所面临的挑战。研究表明,生猪行为的监测将为生猪智能养殖提供又一有力数据抓手,可借此实时监控养殖过程中的生猪健康和福利状态,助推生猪养殖过程控制的智能化发展。

关键词：生猪行为智能养殖射频识别(RFID) 机器视觉精细化养殖大数据

智能养殖中基于深度学习的家畜类动物的识别与跟踪研究

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智能养殖中基于深度学习的家畜类动物的识别与跟踪研究

作者：陈云北京邮电大学

学位级别：硕士

近年来,人们对肉类食物的需求量越来越大,但是养殖场相对落后的养殖方式制约着肉类食物的产能,用工荒、养殖效率低等问题突出。推动养殖场的信息化和智能化,可以改善这些问题,从而提高养殖场的产量。目前监控设备成本下降,养殖场可以大... 详细信息

近年来,人们对肉类食物的需求量越来越大,但是养殖场相对落后的养殖方式制约着肉类食物的产能,用工荒、养殖效率低等问题突出。推动养殖场的信息化和智能化,可以改善这些问题,从而提高养殖场的产量。目前监控设备成本下降,养殖场可以大规模安装摄像头进行监控,在保证安全的同时也能产生大量的视频数据。而大数据与计算机视觉技术进行结合,可以设计出智能化算法辅助人们高效地管理养殖场。因此,本文基于家畜养殖场的监控影像,结合人工智能技术开发高效的智能算法,推动智能养殖的发展。基于监控影像,本文主要研究三个问题:家畜的智能识别算法、智能跟踪算法和智能行为识别算法。家畜的智能识别、跟踪和行为识别算法,分别涉及到计算机视觉领域的目标检测技术、多目标跟踪技术和行为识别技术。养殖场监控影像数据存在样本不均衡、小目标识别困难、光照不均衡、遮挡严重、样本区分度低等问题,对算法的性能有极大的影响。本文针对数据集的难点,设计和改善算法。对于家畜的智能识别算法,本文通过高分辨网络和其他技术手段对目标检测网络的输入端、骨干网、Neck和检测头这四个部分做出改善,提高网络的信息提取和表达能力;对于家畜的智能跟踪算法,提出基于图论的网络,将跟踪问题转化为图的更新和节点匹配问题,充分利用图像的空间信息和纹理信息;对于家畜的智能行为识别算法,提出一种结合Attention网络的R-C3D算法,并联合家畜的智能识别和智能跟踪算法,完成密集目标的行为识别任务。这三个算法在家畜数据集上能得到良好的效果,同时设计的消融实验证明所提出的改进是有效的。本文的研究内容在家畜监控影像上取得良好的成绩。家畜智能识别算法达到58.38%的mmAP值,家畜智能跟踪算法达到78.4%的MOTA值,家畜智能行为识别算法达到74.3%的mAP值。这说明本文的研究内容,在基于监控影像进行家畜的智能识别、跟踪和行为识别领域上,具有一定的研究意义和现实应用价值。

关键词：智能养殖目标检测目标跟踪行为识别

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基于物联网的肉牛智能养殖系统设计与研究

吉林农业大学学报 2023年第4期45卷 485-496页

作者：李健徐帆谢易宸刘烁王新鹏付海涛吉林农业大学信息技术学院长春130118 吉林省生物信息学研究中心长春130118

研究了肉牛养殖过程中信息的采集与传输、智慧养殖系统的系统架构搭建与实现。通过采集不同传感器的信息、ZigBee技术、网络信息技术和SQL Server数据库,搭建了一套肉牛智慧养殖系统。系统可以从肉牛入栏开始进行监控与养殖,并进行智能... 详细信息

研究了肉牛养殖过程中信息的采集与传输、智慧养殖系统的系统架构搭建与实现。通过采集不同传感器的信息、ZigBee技术、网络信息技术和SQL Server数据库,搭建了一套肉牛智慧养殖系统。系统可以从肉牛入栏开始进行监控与养殖,并进行智能监督与自动/手动启动智能措施,以及进行个体肉牛基本信息的查询,直至肉牛出栏。通过该系统,可以实现肉牛养殖的智能化,进行发情预测及疾病预防,为肉牛提供最佳的生长环境,实现科学的肉牛养殖,提高了肉牛的产量和品质,为后续追溯提供有利条件。

关键词：物联网智能养殖肉牛

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基于智能养殖的边缘质量检测网关系统设计

传感器与微系统 2021年第6期40卷 101-103,106页

作者：沈文徐曦李亚宁杨雪邓依婷湖南工业大学计算机学院湖南株洲412007 智能信息感知及处理技术湖南省重点实验室湖南株洲412007

基于Linux, Ubuntu操作系统,支持ZigBee、串口、LAN数据传输,SQLite3数据库存储、MQTT数据上报、边缘计算逻辑判断等功能,并基于QT5设计了人机交互界面。在软件层面对智能车、ZigBee设备、摄像头三种类型设备进行边缘质量检测。经本地... 详细信息

基于Linux, Ubuntu操作系统,支持ZigBee、串口、LAN数据传输,SQLite3数据库存储、MQTT数据上报、边缘计算逻辑判断等功能,并基于QT5设计了人机交互界面。在软件层面对智能车、ZigBee设备、摄像头三种类型设备进行边缘质量检测。经本地测试与工厂实际使用,该质检网关满足设备质检需求,已稳定检测超过2万条数据指令,检测设备数目超过2千个,检测出不合格品数目100个以上。结果表明:该质检网关对智能养殖设备具有良好的检测效果,具有一定实用性。

关键词：质检网关智能养殖边缘计算 MQTT协议 QT技术

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基于物联网环境的智能养殖系统研究与实现

基于物联网环境的智能养殖系统研究与实现

作者：岳明灯西华大学

学位级别：硕士

物联网作为一个新经济增长点的战略新兴产业,具有良好的市场效益,近年来已成为各国构建经济社会发展新模式以及塑造国家竞争力的先导领域。基于物联网的智能养殖系统作为物联网技术的关键应用之一,其出现改变了传统的人工养殖方式,将工... 详细信息

物联网作为一个新经济增长点的战略新兴产业,具有良好的市场效益,近年来已成为各国构建经济社会发展新模式以及塑造国家竞争力的先导领域。基于物联网的智能养殖系统作为物联网技术的关键应用之一,其出现改变了传统的人工养殖方式,将工作人员从繁重的传统养殖工作中解放出来,大大提高劳动生产效率。基于成都聪慧物联网技术有限公司开发的物联网工程项目,设计出一个基于物联网环境的智能养殖系统。论文介绍了物联网相关概念;阐述了物联网的主要支撑技术;对比现有的无线传感器网络传输协议,选择ZigBee作为通信标准,选择CC2530作为底层节点的开发平台;根据养殖大棚数量多、分布范围广、节点多的特点与系统节能的需求最终选择簇状结构作为无线传感器网络的拓扑结构;设计外围电路与通信节点;选择网关设备进行二次开发。在研究智能养殖系统过程中,出于对节点节能以达到延长网络生存时间,保证系统的实用性等方面考虑,论文对比现有的无线传感器网络路由算法,发现LEACH算法在节能方面具有优势,分析发现该算法仍存在一些问题,对其在簇头的选择、簇的组织、簇的路由三个方面进行改进,再通过仿真对比其它经典分簇路由算法,证明改进的新路由算法确实能达到节能的目的。最后对系统的硬件与软件进行测试。

关键词：物联网智能养殖无线传感器网络路由协议 LEACH

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基于Zigbee的智能养殖场的研究与实现

基于Zigbee的智能养殖场的研究与实现

作者：张健曲阜师范大学

学位级别：硕士

从原始社会的散养发展到古代的后院养殖，最后发展到现代化的养殖场，人类悠远的历史长河里始终能找到养殖的影子，人类的发展史和养殖业是息息相关的。在我国，养殖业也是一个重要的产业。在一些发达国家，他们的养殖技术很发达，技术... 详细信息

从原始社会的散养发展到古代的后院养殖，最后发展到现代化的养殖场，人类悠远的历史长河里始终能找到养殖的影子，人类的发展史和养殖业是息息相关的。在我国，养殖业也是一个重要的产业。在一些发达国家，他们的养殖技术很发达，技术高，人工成本低，产量高，低消耗。在这其中，技术的创新起到了关键的作用，使得养殖场朝着智能化自动化方向发展。在这些技术中，Zigbee和ARM为核心的物联网相关技术起到了革命性的作用。提到Zigbee技术，我们想到的是它是一个低功耗，组网简单，传输过程中延时小的技术，这些技术正是我们设计智能养殖场智能监控所需要，ARM相关技术为智能养殖场提供了一个强大的数据处理能力，可以处理Zigbee模块传输过来的数据，来满足人们监控养殖场的需要。针对养殖场需要多点监控、有线布线不方便，本文设计的智能养殖场系统采用无线传感网络和ARM平台结合开发技术，硬件主要由3个部分组成：前端采集点部分采集养殖场内的温度和湿度;协调点部分主要负责创建一个网络，收集采集的数据，通过串口发送到ARM平台;后台处理部分也就是ARM模块，负责数据的分析和存储。在硬件方面，数据采集部分的主控制器选用高性能、低功耗的CC2530芯片，加上温度和湿度传感器构成数据采集模块。由于数据量不大，协调节点也采用CC2530处理器。最后ARM模块使用三星公司的S3C2440和一些外围器件构成。在软件方面，采用模块化思想进行编程，在对采集点和协调器进行编程的时候采用TI公司的Z-STACK协议栈进行修改和加工，使之符合我们的需要。这样可以缩短我们的开发周期，提高了开发的效率。由于时间短暂，在ARM模块我们只移植操作系统和一些必要的驱动，ARM模块需要保存采集来的数据，因此我们也移植必要的嵌入式数据库来供后续的开发使用。本论文所设计的智能养殖场系统，结构简单，可拓展性强，方便安装调试，实现了养殖的智能化，提高了养殖的效率，减少了养殖的成本。

关键词： Zigbee ARM CC2530 智能养殖 Z-STACK 物联网

基于ZigBee和组态技术的智能养殖场控制系统

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基于ZigBee和组态技术的智能养殖场控制系统

作者：刘会哲天津科技大学

学位级别：硕士

智能化的养殖场已经成为当今禽畜养殖业的潮流趋势。智能化养殖能够有效地减少环境对禽畜造成的影响,减少经济损失,而且对于一些养殖场还提高了产品的质量从而带来更大利润。传统的自动化养殖场具有需要劳动力多、安装复杂、难以维护等... 详细信息

智能化的养殖场已经成为当今禽畜养殖业的潮流趋势。智能化养殖能够有效地减少环境对禽畜造成的影响,减少经济损失,而且对于一些养殖场还提高了产品的质量从而带来更大利润。传统的自动化养殖场具有需要劳动力多、安装复杂、难以维护等缺点,为了将劳动力从简单的劳动中解脱出来,实现更好的发展,本文提出了一种基于ZigBee和组态技术的智能养殖场控制系统。利用ZigBee无线传感网络采集了禽畜室影响禽畜生长的温湿度、光照强度和氨气浓度等参数,PLC采集影响青贮饲料品质的温湿度和PH值,使用CC2530模块设计了传感器节点的硬件电路连接。软件上以Z-Stack协议栈为基础根据各个节点的工作流程进行程序设计,实现无线数据采集和上传。设计了一种采用PID控制算法控制粉碎机电流从而控制送料器进料量的自动喂料系统,送料及时、喂料精准且运行方式可靠,解决了送料不及时和粉碎机超载堵机的问题。上位机采用组态王监控软件对系统进行画面组态,将采集到的数据进行实时显示,还具有历史数据查询、曲线显示、报警窗口、报表查询、WEB发布等功能。远程监控功能通过TC35短信模块实现,系统检测到有问题数据在报警的同时将问题数据以短信的形式发送到目标手机,及时处理。本课题的研究经过了课题调研、系统总体分析设计、模块设计和功能的实现四个阶段。本系统能够达到要求的数据监测、自动喂料、远程监控和历史数据查询等功能,改善了传统的自动化养殖场的缺点,增加了系统的灵活性和应用性。

关键词： ZigBee PID控制组态王 PLC 智能养殖

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移动式智能养殖系统的设计与开发

移动式智能养殖系统的设计与开发

作者：朱文龙杭州电子科技大学

学位级别：硕士

智慧养殖是基于系统集成的概念,通常是结合电子信息技术和硬件设备,实现对养殖场环境信息和牲畜生命体征信息的检测、分析等功能,为养殖人员提供实时、准确的信息服务,以达到信息技术和传统养殖的完美结合。本文结合当前国内外智能养殖... 详细信息

智慧养殖是基于系统集成的概念,通常是结合电子信息技术和硬件设备,实现对养殖场环境信息和牲畜生命体征信息的检测、分析等功能,为养殖人员提供实时、准确的信息服务,以达到信息技术和传统养殖的完美结合。本文结合当前国内外智能养殖系统的研究现状,设计了一套循迹智能养殖机器人系统。本智能养殖系统主要包括嵌入式硬件系统和服务器系统两部分,嵌入式硬件系统用于完成对养殖环境中环境数据的采集、分析和上传等功能,主要包括路径识别、电机驱动、速度检测、环境数据采集、无线数据传输、云端接入、报警检测以及电源电路等功能模块。服务器系统实现了对硬件系统上传的环境数据和设备配置数据进行存储、分析以及展示等功能,主要包括数据库系统模块、PC平台模块和Android客户端模块。本文将智能车的自主导航功能应用于养殖系统中,根据养殖人员在整个牧场为智能车设计的巡视路线,智能车完成连续不间断的、多方位的实时环境数据的采集和监控工作,当养殖环境出现突发状况,报警模块会在第一时间通过报警短信和报警电话告知牧场主和工作人员。同时,管理员可以通过PC或客户端实时地查看牧场的环境数据以及设备的配置信息。本文是以帮助牲畜更好地适应复杂多变的养殖环境为目的,能够有效地防止疫情的扩散、提高牲畜质量、加快生产效率以及降低人工成本。本文研发的智能养殖系统能够实现对养殖环境的实时监控,养殖人员可以根据PC端和客户端的实时数据下发设备的调控参数,以实现对养殖场的远程控制。该研究成果为现代化养殖模式提供了整套解决方案,在现代智能养殖业具有一定的应用前景和商业价值。

关键词：智能车电磁导航 PID控制智能养殖服务器