【摘 要】
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传统的畜牧方式受人力资源的制约,对牲畜的活动信息的了解较为模糊,畜牧的规模和区域很小,导致劳动强度大,产量效率低。并且对牲畜的信息监测大多要凭牧民的经验来判断,往往存在错判、误判的现象。近几年来随着科学技术的不断发展,以物联网、大数据、人工智能等新兴技术不断推动着传统畜牧方式向智慧畜牧方式转变。本文设计并实现了智慧牧场牲畜信息监测系统,该系统通过传感器技术能够采集牲畜的位置、体温、心率和运动量牲畜
【基金项目】
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内蒙古自治区科技计划项目（2019GG238）; 广州市科技计划项目（202002030321）
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传统的畜牧方式受人力资源的制约,对牲畜的活动信息的了解较为模糊,畜牧的规模和区域很小,导致劳动强度大,产量效率低。并且对牲畜的信息监测大多要凭牧民的经验来判断,往往存在错判、误判的现象。近几年来随着科学技术的不断发展,以物联网、大数据、人工智能等新兴技术不断推动着传统畜牧方式向智慧畜牧方式转变。本文设计并实现了智慧牧场牲畜信息监测系统,该系统通过传感器技术能够采集牲畜的位置、体温、心率和运动量牲畜信息,根据牲畜健康诊断算法来判断牲畜的健康状态,还根据所处地区的移动信号强度来切换不同的通信方式,使人员能在第一时间了解牲畜的活动信息和健康状态。本文的主要内容包括智慧牧场牲畜信息监测系统方案设计、硬件设计、软件设计以及系统功能测试四个方面。首先结合国内外研究现状设计了系统方案。然后对系统所用到的北斗短报文、窄带物联网（Narrowband Internet of Things,NB-Io T）、远距离无线电（Long-Range Radio,Lo Ra）无线通信技术进行了研究。分析了系统的功能和结构,根据功能和结构设计了智慧牧场牲畜信息监测系统的硬件结构图。以主节点模块和子节点模块为主进行了硬件设计,在软件设计上分别从系统的各模块、通信协议、牲畜信息监测云平台和牲畜健康诊断算法进行设计。主节点模块和子节点模块能够采集牲畜的数据信息通过无线通信模块传输到数据库中,并显示在牲畜信息监测云平台上。同时,本文还设计了一种“头羊/牛-群羊/牛”的通信方式,能够根据所处地区移动信号强度自由切换无线通信方式,并能保证牲畜数据的有效性和实时性。最后对系统进行了功能测试,系统的各个模块和牲畜信息监测云平台都能正常工作,实现对牲畜的信息管理、实时位置查询、轨迹跟踪查询、电子围栏和健康诊断等功能。本文设计的智慧牧场牲畜信息监测系统运用了物联网和传感器等技术手段对牲畜进行有效的监测和科学的管理,对我国从传统的畜牧方式向具有技术性和现代化的智慧畜牧的转变起到了推动作用。
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