[01491796]基于物联网技术的农牧业监控平台构建及应用

物联网感知技术主要包括嵌入式系统、传感器技术、无线传感器网络、RFID及条形码技术等。农牧业物联网监控平台是指利用物联网感知技术来反映和控制影响农牧业生产的主要因素，包括农作物的生长环境、畜禽的生态养殖环境等多种外界因素，对农作物畜禽的生长环境信息进行采集和控制，以便能提高农牧业生产及其产品管理的信息化水平。该项目主要开展基于物联网技术的农牧业监控平台构建关键技术及应用，主要研究内容如下：1.构建了基于物联网技术的农业环境信息采集监控平台在农业感知监测等相关应用方面取得了重要的技术创新。由于农田环境是影响农业生产的决定因素，开展了基于物联网技术的农田环境参数采集控制系统、农田有害昆虫生命体征参数跟踪检测系统等应用的设计和开发。实施了基于Arduino及VI的农田信息无线采集系统和基于FPGA的花卉温室及蔬菜大棚环境的智能监控系统，以利于为农业生产决策提供技术服务，适用于现代化精细农业生产过程中进行田间信息的快速采集等。研究了基于微控制器的中小型昆虫吊飞行为测试控制系统。对中小型农田昆虫的飞行距离和飞行速度进行精确的测试和检测，并能把相关参数通过USB数据线传输给控制台，该系统能够模拟自然条件下昆虫个体的飞行与营养、温度、湿度、光照等相关参数之间的关系。2．开发了畜禽养殖环境监控系统实施了基于PLC的猪舍环境监控系统和基于机器人的鸡舍环境监控系统等畜禽养殖环境无线采集监控系统，构建了对养殖环境监测、预警及控制的三级智能化监控结构，对畜禽舍环境参数和执行机构采用无线传感器进行数据采集和控制。提高监控系统使用的灵活性，为得到最佳的畜禽生长和生活环境提供了科学依据。开展了基于RFID技术的母猪智能化群养管理控制系统研究，以母猪动物行为学为基础，利用RFID(无线射频识别)技术，实现大群饲养条件下对母猪个体精确供料饲喂和科学管理，使母猪在饲喂、配种和产仔环节变得可控，实现生产过程的自动化控制，提高生产效率和经济效益。3．实现了传感器网络目标跟踪传感器是物联网中重要组成部分，在如何利用传感器网络感知和跟踪目标、优化传感器网络节点定位等环节取得了一定的研究成果，构造了基于扩展卡尔曼滤波的WSN定位和传感数据的多节点聚集定位目标位置的算法，为农牧业先进感知监测平台提供重要理论依据。项目开展以来，完成河南省科技成果鉴定2项，获得实用新型专利4项，软件著作权登记4项，发表核心期刊论文8篇，获得各类奖励2项。经过新乡县华北机电有限公司、新乡市盛达牧业有限公司及通许县合喜农机服务农民专业合作社等单位近三年的市场化推广应用，获得了用户的广泛好评，取得了明显的经济和社会效益，对该省农牧业的快速发展提供了装备和技术支持。