【摘 要】
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随着我国畜牧业的快速发展,畜牧行业也进入了养殖的集约化发展阶段,养殖的集约化方便了用户对牲畜的集中管理。一般的猪舍养殖工厂都采取封闭式的厂房,因此存在对舍内有害气体的检测不足的问题,恶劣的室内环境严重影响了生猪的生长与发育,严重时造成生猪死亡,甚至引起严重的传染性疾病。本文在查阅大量文献资料的基础上,结合生猪的生长环境和特点设计一套基于窄带物联网技术(Narrow Band Internet of
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随着我国畜牧业的快速发展,畜牧行业也进入了养殖的集约化发展阶段,养殖的集约化方便了用户对牲畜的集中管理。一般的猪舍养殖工厂都采取封闭式的厂房,因此存在对舍内有害气体的检测不足的问题,恶劣的室内环境严重影响了生猪的生长与发育,严重时造成生猪死亡,甚至引起严重的传染性疾病。本文在查阅大量文献资料的基础上,结合生猪的生长环境和特点设计一套基于窄带物联网技术(Narrow Band Internet of Things,NB-Io T)的生猪养殖环境监控系统,能够实时地监控生猪的生长环境因素——温度、湿度、光照强度及有害气体的浓度等。本设计结合微型计算机、现代网络通信技术以及目前应用广泛的物联网技术进行设计。系统分为感知层、通信层、Io T平台、应用服务层和用户层。感知层主要由温湿度传感器、氨气传感器、硫化氢传感器等其他传感器组成。通信层使用的为NB-Io T网络以及COAP+Lw M2M物联网协议,由传感器采集数据后传输至STM32单片机进行数据处理,然后驱动NB-Io T模块进行数据传输。Io T平台使用中国移动物联网平台,主要是用来接收NB-Io T模块上传的数据。应用服务层主要构建猪舍环境数据参数的云端部署。用户层主要是为管理者或用户提供监测数据。本文主要从以下几个方面作了具体研究。(1)结合生猪的生长环境,筛选和设计生猪监控系统物联网方案,同时对于猪舍环境以及生猪生长所需要的温度、湿度、光照强度、有害气体浓度的检测选用了合适的传感器模块。(2)采用STM32微控制器,使用STM32内部ADC采集传感器数据加上数字滤波算法,可以减少猪舍外部环境对系统的干扰,提高系统的采样的稳定性。(3)猪舍环境参数超标时,通过执行机构单元的动作来控制猪舍环境参数的稳定。(4)基于NB-Io T网络结合中国移动One Net物联网平台实现了数据的实时监控和数据传送至云端,同时支持历史数据查询,极大解放了养殖者的工作负担。本文最终设计出了一套生猪养殖环境监控系统,以STM32单片机为微控制器,使用NB-Io T网络,结合中国移动One Net物联网平台,通过在实验室和猪舍采集数据进行验证,基本达到了有效监控生猪养殖环境参数的目的。
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