我国是畜牧业大国,畜牧产业比重不断上升。牧场作为畜牧业的主“战场”,畜牧业的发展必然要注重牧场的现代化。本课题以奶牛养殖牧场为实例,通过将无线通信技术与牧场现代管理相结合,实现智能化技术在牧场的综合发展,提高牧场的精细化养殖环境。本课题根据国内外智慧牧场与无线通信技术的发展现状,指出现有牧场监测的不足,提出了基于LoRa技术的智慧牧场监测平台的总体方案。该方案要实现牧场中奶牛的行为识别、发情监测、牛舍环境监测以及身份识别等功能需求。首先,通过需求分析,确定一种基于KNN算法的改进K-means算法实现奶牛的行为识别,利用基于结构相似度的子序列段快速聚类算法(SC-SS)实现奶牛发情行为监测。并进一步确定以SX1278为核心的无线传输模块,实现数据传输与组网功能。并以EM4305为核心设计一套基于RFID奶牛身份识别模块,可以精确采集奶牛基础信息。并利用SHT10、MPU6050等传感器完成数据采集,设计相应的数据采集与LoRa数据传输等程序,完成系统信息传递的功能。最后,结合硬件设计并融合识别算法开发了基于C/S(Client/Server)架构的上位机“智慧牧场监测平台管理系统”。智慧牧场监测平台通过软硬结合并融合识别算法的设计方式实现了牧场的现代化建设,提高了养殖环境的信息化水平。该平台摆脱了传统牧场工作效率低、监测功能少、操作环境复杂等缺陷,具有良好的发展前景。