无线传感器网络在生态养殖的应用.doc

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1、无线传感器网络在生态养殖的应用摘要：将RFID和无线传感器网络引入智能生态养殖模式中，对智能生态养殖模式中的果林生长环境、禽畜舍的室内环境进行监测和控制，并对禽畜个体进行行为研究，可以及早发现异常情况，使生态养殖更加健康有序的发展。关键词：生态养殖；RFID；畜禽行为研究；无线传感器网络我国果林面积巨大，至2015年底，全国果林总面积达1536.71hm2，果品产业在我国经济发展中占有重要地位。近年来将禽畜养殖与果林种植相结合的绿色生态养殖模式发展迅速，这一模式是在果林环境中养殖合适的禽畜，使其共同生长，如已取得成功的果-草-鸡、猪-沼-果模式等。生态养殖能够充分利用资源，减少农药化肥的使

2、用，获得高产量高品质的肉蛋产品，增加农民收入，维持生态平衡，取得良好的经济效益、社会效益及生态效益。但是生态养殖要求在同样的果林面积上投入更多的人手，试验表明，其劳动力需求为单作果林的2.5倍。将现代化的智能监控系统应用于生态养殖模式中，对劳动力的需求会降低，且准确可靠的监测数据能够及时地发现环境异常和禽畜异常行为，保证生态养殖的健康发展。本文以果-草-鸡为例，将无线传感器网络和RFID相结合应用于生态养殖模式中，实现生态养殖的智能化，并进一步增加其经济效益。1无线传感器网络和RFID5学海无涯无线传感器网络是一种无线网络技术，利用数量众多的节点采集数据。无线传感器网络的节点体积小，部署方

3、便，能及时提供准确的监测数据，现已在工农业、环境监测等多个领域有广泛应用。通过集成各种传感器可以探测果林环境和禽舍环境，建立智能化的生态养殖监控系统。RFID是利用射频信号自动识别目标，获得目标对象的相关信息。RFID获取的数据真实准确，芯片使用寿命长，在物流等领域有广泛应用。在生态养殖中，针对鸡群中每一个体分配一个RFID芯片，用来记录这一个体的所有相关信息，如目标所处的位置、活动量、活动范围、体温及叫声等。通过对监测数据的分析，可以尽早发现个体异常行为，防止疫情扩散，保证畜禽健康生长。RFID可以完成目标识别并采集数据，但数据传输距离只有几米远，故将其与无线传感器网络配合使用，构建RF

4、ID无线传感器网络，综合二者的优势，可以实现更多功能。利用无线传感器网络传递RFID芯片收集到的数据，再把所有的数据进行整理汇总，传送给控制终端，方便工作人员随时查看并进行分析判断。２RFID和无线传感器网络在生态养殖模式中的应用5学海无涯将RFID和无线传感器网络应用于梨-草-鸡生态养殖模式中，能够大大解放人手，降低成本，进一步增加农户收入，同时实现禽舍的智能化控制，并建立个体健康评价体系，杜绝传染疾病的发生和传播，具有良好的发展前景。建设生态养殖监控系统，应以无线传感器节点部署为起点，采集监测数据为重点，数据整理与分析为核心，实现智能化管理控制。2.1无线传感器网络在果林环境监测中的应

5、用。果林环境的监测可以通过无线传感器网络实现。环境监测时，主要监测数据包括环境温湿度、光照度、CO2浓度、土壤pH值、土壤湿度等，方便了解果园的环境信息和土壤状态，进而调整施肥控制及浇灌作业。在确定了果林范围和面积后，首先要部署传感器节点，建立无线传感器网络。传感器节点在使用时最大的问题是其寿命有限，在能量耗尽后就失去作用，退出网络。可以通过选择合适的节点部署方式，如平面的均匀部署或者随机部署，或选择更好的算法等方法节约节点能耗，延长节点使用寿命。对于传感器节点进行定位已经在技术上可行。通过对节点定位的研究，可对果林环境中数据出现异常的节点进行分析，及时发现异常状况，避免出现人畜受伤或发生

6、火灾，特别是可能导致严重后果的事故。2.2无线传感器网络在禽舍环境监测中的应用。禽舍应该建设在合适的位置，特别是在农业朝着智能化、电子化发展的现在，建设现代化的智能禽舍势在必行。无线传感器网络在对智能畜禽舍环境进行监测时，实时监测的数据包括禽舍的温度、湿度、光照强度、大气压和各种有害气体（如CO2、氨气等）浓度等指标。根据禽舍的规模，在进行节点部署时，需要进行边缘部署和内部空间部署，一般没有大的障碍物时，采用两层大体上的均匀部署即可。根据监测数据，对比预先设定好的相关指标，自动控制和管理智能畜禽舍的相关设备，如换风系统、湿度控制系统、照明系统和温控设备等，精确控制禽舍环境，促进禽畜的健康成

7、长。如有需要可另外检测禽舍内图像、视频和声音等信息。2.3RFID和无线传感器网络在鸡群个体行为监测中的应用。目前，我国禽畜饲养中主要依靠人工观测的方式监测动物个体信息，耗时费力且主观性强，结果也不理想。随着电子技术的发展，国外学者对动物个体行为监测方法和技术进行了大量研究，利用电子手段采集动物的个体信息，分析动物的生理、健康、福利等状况，为畜禽养殖提供指导。用于采集鸡群个体信息的RFID芯片可以直接安放在鸡身上，收集数