基于物聯(lián)網(wǎng)的rfid鹿養(yǎng)殖智能監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于物聯(lián)網(wǎng)的RFID鹿養(yǎng)殖智能監(jiān)控系統(tǒng),屬于梅花鹿養(yǎng)殖技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)是養(yǎng)鹿大國(guó)，現(xiàn)存欄梅花鹿約60萬頭，居世界第一。梅花鹿是世界主要的藥用經(jīng)濟(jì)動(dòng)物，梅花鹿的人工養(yǎng)殖主要目的是獲取鹿茸，鹿茸具有特殊療效，副產(chǎn)品種類多，用途廣，是我國(guó)內(nèi)銷及外貿(mào)出口的重要物資。作為中國(guó)梅花鹿之鄉(xiāng)，吉林省的梅花鹿種群優(yōu)勢(shì)明顯。
[0003]從2011年開始，吉林省政府頒發(fā)的一系列政策，任務(wù)明確指出將家養(yǎng)梅花鹿作為吉林省特色資源產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)發(fā)展，在保持鹿野性的前提下，進(jìn)一步建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)模養(yǎng)殖、繁育和生產(chǎn)基地，提高產(chǎn)品品質(zhì)，延長(zhǎng)產(chǎn)業(yè)鏈條，形成大投入、大市場(chǎng)、大品牌、大效益的發(fā)展格局，壯大“中國(guó)梅花鹿之鄉(xiāng)”。
[0004]在國(guó)家政策導(dǎo)向的推動(dòng)下，經(jīng)過近幾十年的發(fā)展，家鹿養(yǎng)殖已初步形成了產(chǎn)業(yè)體系。飼養(yǎng)鹿的主要目的是為獲得高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的鹿茸和較高的經(jīng)濟(jì)效益。但在養(yǎng)鹿的生產(chǎn)實(shí)踐中，有許多因素可影響到鹿茸的生長(zhǎng)和養(yǎng)鹿的經(jīng)濟(jì)效益，其中鹿茸生長(zhǎng)的速度與氣候條件有密切的關(guān)系。氣候條件包括光照、溫度、濕度等許多因素，它們對(duì)鹿茸的生長(zhǎng)共同起著綜合影響的作用?？茖W(xué)實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐證明，光照時(shí)間長(zhǎng)可以促進(jìn)鹿茸的生長(zhǎng)，增加鹿茸產(chǎn)量。溫度和濕度對(duì)鹿茸的生長(zhǎng)發(fā)育也有很大影響。早春氣溫低，陽光弱，濕度小，鹿茸生長(zhǎng)就緩慢。夏季氣溫高，溫、濕度適宜，鹿茸生長(zhǎng)就快。若夏季干旱少雨，鹿茸生長(zhǎng)發(fā)育就緩慢；雨后初情，氣溫高，濕度大，鹿茸生長(zhǎng)的就特別快。所以，溫暖潮濕、光照時(shí)間長(zhǎng)的氣候條件是鹿茸生長(zhǎng)最理想的環(huán)境。同時(shí)，實(shí)踐證明；好的飼養(yǎng)管理，有利于鹿茸的生長(zhǎng)，提高鹿茸產(chǎn)量；鹿的健康狀態(tài)越好，鹿茸產(chǎn)量越高。
[0005]目前，養(yǎng)鹿場(chǎng)依舊采用傳統(tǒng)的飼養(yǎng)方式，由于人為因素造成的產(chǎn)品品質(zhì)不穩(wěn)定、產(chǎn)量低、效益差、資源損耗嚴(yán)重等問題長(zhǎng)期存在。目前，還沒有一套成熟的系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)監(jiān)控家鹿養(yǎng)殖環(huán)境。雖然基于物聯(lián)網(wǎng)的RFID的技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用在豬、奶牛養(yǎng)殖的自動(dòng)監(jiān)控之中，但是由于鹿的生活習(xí)性不同于豬、奶牛的生活習(xí)性，鹿養(yǎng)殖場(chǎng)要模擬鹿的野生環(huán)境，所以其尚不可直接應(yīng)用到鹿養(yǎng)殖之中。
[0006]現(xiàn)有相關(guān)畜牧養(yǎng)殖技術(shù)中存在一下諸多缺點(diǎn)，使其在推廣使用中遇到諸多問題。如(一)動(dòng)物電子標(biāo)簽只能標(biāo)識(shí)每頭鹿，存儲(chǔ)鹿的ID、檢疫時(shí)間、年齡等數(shù)據(jù)信息，存儲(chǔ)量小，功能單一，與監(jiān)測(cè)動(dòng)物健康情況的系統(tǒng)是兩個(gè)獨(dú)立的體系，目前動(dòng)物電子標(biāo)簽仍以耳標(biāo)為主，而大多數(shù)的養(yǎng)殖戶以農(nóng)民為主，絕大多數(shù)的農(nóng)民都不愿意選用耳標(biāo)標(biāo)簽，怕其影響家畜的生長(zhǎng)。而本發(fā)明中將RFID標(biāo)識(shí)技術(shù)與監(jiān)測(cè)動(dòng)物的健康情況結(jié)合在一起，設(shè)計(jì)研發(fā)了電子項(xiàng)環(huán)。電子項(xiàng)環(huán)不僅能實(shí)現(xiàn)動(dòng)物電子標(biāo)簽實(shí)現(xiàn)的所有功能，而且其內(nèi)部存儲(chǔ)空間更大，集成有計(jì)步器、體溫傳感器，可測(cè)量鹿的運(yùn)動(dòng)量及相對(duì)體表溫度。
[0007](二)現(xiàn)有畜牧養(yǎng)殖系統(tǒng)中的RFID射頻識(shí)別系統(tǒng)與環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是兩個(gè)獨(dú)立的工作體系，而且每一個(gè)射頻讀寫器都必須設(shè)置一個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址，其數(shù)據(jù)必須通過路由、交換機(jī)傳輸?shù)椒?wù)器，不能實(shí)現(xiàn)無線自組網(wǎng)將所有信息匯聚到一點(diǎn)后，再上傳到服務(wù)器。而本發(fā)明專利將射頻讀寫技術(shù)、傳感器技術(shù)和無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合在一起，并應(yīng)用ZigBee技術(shù)與其他工作節(jié)點(diǎn)組成一個(gè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，通過ZigBee以太網(wǎng)網(wǎng)關(guān)即可將數(shù)據(jù)上傳到服務(wù)器，大大減少了布線、節(jié)約成本、安裝更加便捷。
[0008](三)現(xiàn)有畜牧系統(tǒng)中目前沒有將調(diào)節(jié)光照強(qiáng)度的技術(shù)應(yīng)用其中，本發(fā)明中的日照監(jiān)控節(jié)點(diǎn)，針對(duì)鹿茸生長(zhǎng)對(duì)光照強(qiáng)度、光照時(shí)間的特殊需求，結(jié)合專家系統(tǒng)對(duì)鹿場(chǎng)的設(shè)備進(jìn)行智能調(diào)節(jié)，提高了鹿產(chǎn)品產(chǎn)量和品質(zhì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種部署操作簡(jiǎn)單、安裝便捷、成本低廉，可以對(duì)鹿場(chǎng)環(huán)境進(jìn)行智能調(diào)控、對(duì)疾病進(jìn)行智能預(yù)警和診斷、對(duì)鹿進(jìn)行精細(xì)化喂養(yǎng)、監(jiān)控鹿生活狀態(tài)的基于物聯(lián)網(wǎng)的RFID鹿養(yǎng)殖智能監(jiān)控系統(tǒng)。
[0010]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下:
一、一種基于物聯(lián)網(wǎng)的RFID鹿養(yǎng)殖智能監(jiān)控系統(tǒng)包括多個(gè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)、ZigBee路由節(jié)點(diǎn)、ZigBee以太網(wǎng)網(wǎng)關(guān)、服務(wù)器、客戶端和視頻監(jiān)控系統(tǒng)；其中所述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通過ZigBee路由節(jié)點(diǎn)連接ZigBee以太網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，ZigBee以太網(wǎng)網(wǎng)關(guān)接入服務(wù)器連接客戶端以傳輸數(shù)據(jù)；其中所述視頻監(jiān)控系統(tǒng)包括攝像機(jī)、交換機(jī)、硬盤錄像機(jī)和顯示器，所述攝像機(jī)通過交換機(jī)連接硬盤錄像機(jī)以接收每一鹿圈視頻信息的數(shù)據(jù)，并通過顯示器顯示數(shù)據(jù)。
[0011]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)包括電子項(xiàng)環(huán)、射頻讀寫監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)、飲水監(jiān)控節(jié)點(diǎn)、進(jìn)食監(jiān)控節(jié)點(diǎn)、噴淋控制節(jié)點(diǎn)和日照監(jiān)控節(jié)點(diǎn)；所述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和ZigBee路由節(jié)點(diǎn)通過自組網(wǎng)將信息匯聚到ZigBee以太網(wǎng)網(wǎng)關(guān)。
[0012]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述的客戶終端用于實(shí)時(shí)查看每頭鹿的身份信息、每頭鹿的生長(zhǎng)情況信息、鹿圈的環(huán)境參數(shù)信息、產(chǎn)品質(zhì)量分析結(jié)果查詢以及養(yǎng)殖設(shè)備管理。
[0013]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述的服務(wù)器包括數(shù)據(jù)庫和專家決策系統(tǒng)；
數(shù)據(jù)庫，用于存儲(chǔ)和管理上述記錄的鹿身份信息、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)到的鹿健康狀況信息、鹿圈環(huán)境參數(shù)信息、鹿飲水次數(shù)信息、鹿進(jìn)食次數(shù)信息、鹿圈光照強(qiáng)度信息、鹿場(chǎng)視頻監(jiān)控信息、外部輸入的鹿場(chǎng)基礎(chǔ)設(shè)備信息、外部輸入的鹿圈最佳環(huán)境信息、外部輸入的最佳鹿健康狀態(tài)/[目息以及專家決策?目息；
專家決策系統(tǒng)，用于將實(shí)時(shí)采集的鹿圈環(huán)境參數(shù)信息、鹿健康狀態(tài)信息與最佳閾值進(jìn)行比較；啟動(dòng)鹿養(yǎng)殖環(huán)境數(shù)字化調(diào)控系統(tǒng)、疾病智能預(yù)警和診斷系統(tǒng)，數(shù)字化精細(xì)喂養(yǎng)系統(tǒng)和生活狀態(tài)監(jiān)控追溯系統(tǒng)，根據(jù)專家決策系統(tǒng)內(nèi)置的標(biāo)準(zhǔn)信息做出相應(yīng)的專家決策。
[0014]二、一種基于物聯(lián)網(wǎng)的RFID鹿養(yǎng)殖智能監(jiān)控方法，包括步驟:
(1)在每頭鹿的脖子上佩戴一個(gè)電子項(xiàng)環(huán)，用于識(shí)別區(qū)分每頭鹿、監(jiān)測(cè)每頭鹿的每天的運(yùn)動(dòng)量及體溫變化情況；
(2)在鹿場(chǎng)的設(shè)定位置部署射頻讀寫監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)、飲水監(jiān)控節(jié)點(diǎn)、進(jìn)食監(jiān)控節(jié)點(diǎn)、噴淋控制節(jié)點(diǎn)、日照監(jiān)控節(jié)點(diǎn)，構(gòu)成無線傳感器網(wǎng)絡(luò)；
射頻讀寫監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)用于讀取進(jìn)入感知區(qū)域的電子項(xiàng)環(huán)，同時(shí)進(jìn)行識(shí)別定位，并監(jiān)測(cè)鹿圈的養(yǎng)殖環(huán)境；
飲水監(jiān)控節(jié)點(diǎn)用于實(shí)時(shí)實(shí)時(shí)對(duì)鹿的飲水次數(shù)進(jìn)行識(shí)別記錄，并實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水位變化，同時(shí)智能補(bǔ)水；
進(jìn)食監(jiān)控節(jié)點(diǎn)用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)每頭鹿的進(jìn)食次數(shù)及進(jìn)食情況并記錄，同時(shí)智能補(bǔ)飼；噴淋控制節(jié)點(diǎn)，當(dāng)射頻讀寫監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)監(jiān)測(cè)到的鹿圈溫度超過設(shè)定的閾值時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)噴淋控制節(jié)點(diǎn)，向鹿圈噴霧淋水，對(duì)鹿圈進(jìn)行降溫解暑；
日照監(jiān)控節(jié)點(diǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)鹿場(chǎng)的光照強(qiáng)度，當(dāng)光照強(qiáng)度低于最佳光照強(qiáng)度時(shí)，該光照監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)將啟動(dòng)補(bǔ)光系統(tǒng)，科學(xué)增加光照時(shí)間；
(3)在鹿場(chǎng)部署視頻監(jiān)控系統(tǒng)，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)鹿場(chǎng)情況及鹿的生活狀態(tài)；
(4)建立數(shù)據(jù)庫，將上述各節(jié)點(diǎn)實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)于該數(shù)據(jù)庫；所述的數(shù)據(jù)庫預(yù)設(shè)有外部輸入的鹿場(chǎng)基礎(chǔ)設(shè)備信息、外部輸入的鹿圈最佳環(huán)境信息、外部輸入的鹿最佳健康情況信息以及專家決策信息；
(5)將實(shí)時(shí)采集的鹿圈環(huán)境參數(shù)信息、鹿健康狀態(tài)信息與最佳閾值進(jìn)行比較；啟動(dòng)鹿養(yǎng)殖環(huán)境數(shù)字化調(diào)控系統(tǒng)、疾病智能預(yù)警和診斷系統(tǒng)，數(shù)字化精細(xì)喂養(yǎng)系統(tǒng)，根據(jù)專家決策系統(tǒng)內(nèi)置的標(biāo)準(zhǔn)信息做出相應(yīng)的專家決策；所述的專家數(shù)據(jù)庫信息為專家決策系統(tǒng)內(nèi)置的標(biāo)準(zhǔn)信息；所述的標(biāo)準(zhǔn)信息，采用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，進(jìn)行智能分析和調(diào)控；
(6)基于所述的專家決策，根據(jù)實(shí)時(shí)采集的鹿圈環(huán)境參數(shù)信息、鹿健康狀態(tài)信息進(jìn)行自動(dòng)調(diào)控；當(dāng)需要查詢鹿的生活狀態(tài)時(shí)，通過用戶訪問終端或便攜式移動(dòng)終端以網(wǎng)絡(luò)的方式訪問所述的數(shù)據(jù)庫。
[0015]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述的射頻讀寫監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)包括無線微處理單元、傳感器單元、射頻讀寫單元、數(shù)據(jù)傳輸單元、調(diào)試單元和電源管理單元；所述傳感器單元、射頻讀寫單元、數(shù)據(jù)傳輸單元、調(diào)試單元分別與無線微處理單元相連接。
[0016]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述的日照監(jiān)控節(jié)點(diǎn)包括無線微處理單元、光照度采集單元、日照調(diào)控單元、數(shù)據(jù)傳輸單元、電源管理單元和調(diào)試單元；所述光照度采集單元、日照調(diào)控單元、數(shù)據(jù)傳輸單元和調(diào)試單元分別與無線微處理單元相連接。
[0017]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述的傳感器單元包括溫濕度傳感器、氨氣傳感器以及它們的相應(yīng)電路接口，實(shí)時(shí)采集鹿圈內(nèi)的溫度、濕度、氨氣濃度；射頻讀寫單元包括RFID基站模塊、聲光提示電路、繼電器驅(qū)動(dòng)電路；數(shù)據(jù)傳輸單元