基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的奶牛行為判別系統(tǒng)研究
發(fā)布時間:2021-01-05 17:27
通過科學(xué)的飼養(yǎng)管理提升奶牛福利、提高奶業(yè)生產(chǎn)效率、降低奶業(yè)生產(chǎn)成本,成為奶業(yè)發(fā)展的目標(biāo)。本研究針對我國當(dāng)前中小型養(yǎng)殖場面臨的管理方法滯后、疾病監(jiān)測自動化程度低、無法及時判定奶牛突發(fā)行為等問題,開發(fā)一種基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的奶牛行為判別系統(tǒng)。系統(tǒng)采用3層架構(gòu)模式,經(jīng)過硬件部分設(shè)計(jì)、軟件部分設(shè)計(jì)、算法研發(fā)、軟件開發(fā)、現(xiàn)場試驗(yàn)驗(yàn)證,實(shí)現(xiàn)了奶牛運(yùn)動信息與基礎(chǔ)信息的采集、存儲、管理、展示功能,具有穩(wěn)定性強(qiáng),精確率高的特點(diǎn),可實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的有效組織管理。(1)硬件部分設(shè)計(jì)遵循系統(tǒng)功耗低、檢測靈敏度高、運(yùn)行穩(wěn)定性強(qiáng)的設(shè)計(jì)原則,集成三軸加速度傳感器ADXL345、處理器M430-F149、無線收發(fā)器CC1101等芯片,滿足精確采集奶牛運(yùn)動加速度數(shù)據(jù)、長期可靠傳輸數(shù)據(jù)等工作要求。同時,完成無線傳感節(jié)點(diǎn)傳輸性能測試,確定最優(yōu)傳輸距離與最佳節(jié)點(diǎn)固定高度。軟件部分設(shè)計(jì)使用PHP+JavaScript+MySQL語言,并對軟件功能模塊、數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)、接口等部分進(jìn)行設(shè)計(jì)。(2)提出一種用于奶牛實(shí)時行為判別的半監(jiān)督模糊聚類(FCM,Fuzzy CMeans)算法,該算法有機(jī)融合有監(jiān)督學(xué)習(xí)算法與無監(jiān)督學(xué)習(xí)算法的優(yōu)點(diǎn),有效...
【文章來源】:河南科技大學(xué)河南省
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
奶牛計(jì)步器
、計(jì)步器等無線傳感網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,在奶牛規(guī)模化養(yǎng)殖的研究上取0]。軸加速度傳感器應(yīng)用方面,目前,國外已經(jīng)研發(fā)了成熟的商業(yè)阿菲金(Afimilk Ltd.)公司生產(chǎn)的計(jì)步器 Afitag(如圖 1-1(韋斯伐利亞(Westfalia Ltd.)公司研制的奶牛發(fā)情檢測儀 Resc1-1(b)所示)[32],瑞典利拉伐(DeLaval Ltd.)公司研發(fā)的奶Activity Meter(如圖 1-2 所示)等[33]。(a)阿菲金計(jì)步器 (b)韋斯伐利亞奶牛發(fā)情檢測儀圖 1-1 奶牛計(jì)步器Fig.1-1 Dairy cow pedometer
圖 1-3 阿菲牧中文版界面Fig.1-3 Chinese edition ofAfifarm2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀相比國外先進(jìn)的軟硬件技術(shù),國內(nèi)受到各種客觀因素的影響,對奶牛規(guī)的研究相對較晚,研究成果相對于發(fā)達(dá)國家也比較落后。從 21 世紀(jì)初開的一些研究人員認(rèn)識到奶牛規(guī)模化養(yǎng)殖對于奶業(yè)發(fā)展、經(jīng)濟(jì)效益及奶牛要性,開始對奶牛規(guī);B(yǎng)殖相關(guān)技術(shù)進(jìn)行研究,并取得了一定成績。在三軸加速度傳感器的應(yīng)用方面,我國較多使用國外的計(jì)步器,但也逐秀的國產(chǎn)產(chǎn)品,如 2009 年,陳廣華等設(shè)計(jì)了一種無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)牡凸,該?jì)步器選用 AT-MEGA32 單片機(jī)、Z02 型震動傳感器,在數(shù)據(jù)采集利用 LabVIEW 編寫的上位機(jī)程序進(jìn)行中斷請求處理[46]。2012 年,武彥一種基于 ZigBee 網(wǎng)絡(luò)的奶牛體溫監(jiān)測計(jì)步器系統(tǒng),單片機(jī)選用 CC243為基礎(chǔ)開發(fā)了測溫、路由等節(jié)點(diǎn),選取 MF5A-4 型 NTC 熱敏電阻測量溫
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于單片機(jī)和ADXL345的數(shù)據(jù)采集與軟件實(shí)現(xiàn)[J]. 張錦博,張不已. 中國高新區(qū). 2017(16)
[2]水環(huán)式真空泵改造擠奶機(jī)在中小型奶水牛場的應(yīng)用[J]. 李治培,張華政,李威利,鐘華配,潘玉紅. 黑龍江畜牧獸醫(yī). 2017(14)
[3]開放式牛舍夏季熱應(yīng)激對奶牛生產(chǎn)力的影響[J]. 于靜,沈盼,施正香,鄒兵,王洋. 中國奶牛. 2017(07)
[4]深度學(xué)習(xí)進(jìn)展及其在圖像處理領(lǐng)域的應(yīng)用[J]. 劉涵,賀霖,李軍. 中興通訊技術(shù). 2017(04)
[5]奶牛行為特征識別系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[J]. 侯云濤,吳澤全,蔡曉華,郭洋. 時代農(nóng)機(jī). 2017(05)
[6]中國奶業(yè)發(fā)展情況分析:與世界主要奶業(yè)國家的比較[J]. 班洪赟,周德,田旭. 世界農(nóng)業(yè). 2017(03)
[7]PoE供電方式在監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 李建蘭,龍飛,黃祖興,何艷艷. 智能建筑與智慧城市. 2017(02)
[8]基于CC1101的無線收發(fā)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 劉雪亭. 電子設(shè)計(jì)工程. 2016(18)
[9]如何提高奶牛繁殖力,實(shí)現(xiàn)奶業(yè)可持續(xù)發(fā)展[J]. Geert Opsomer,黃鴻威,肖鑒鑫,郭勇慶,曹志軍. 中國奶牛. 2016(01)
[10]中國奶業(yè)國際化更需要優(yōu)質(zhì)奶源[J]. 宋亮. 中國畜牧業(yè). 2015(18)
博士論文
[1]基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的豬運(yùn)動行為監(jiān)測系統(tǒng)研究[D]. 高云.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[2]中國奶業(yè)原料奶生產(chǎn)組織模式及效率研究[D]. 楊建青.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2009
碩士論文
[1]基于433MHz頻段的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)無線測控系統(tǒng)及應(yīng)用[D]. 倪忠俊.浙江大學(xué) 2017
[2]奶牛產(chǎn)奶量智能管理云平臺研究及實(shí)現(xiàn)[D]. 張文娜.內(nèi)蒙古大學(xué) 2015
[3]基于加速度傳感器和無線傳輸?shù)哪膛S?jì)步器系統(tǒng)[D]. 高旭東.內(nèi)蒙古大學(xué) 2014
[4]奶牛信息采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)[D]. 陳廣華.河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2009
本文編號:2959019
【文章來源】:河南科技大學(xué)河南省
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
奶牛計(jì)步器
、計(jì)步器等無線傳感網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,在奶牛規(guī)模化養(yǎng)殖的研究上取0]。軸加速度傳感器應(yīng)用方面,目前,國外已經(jīng)研發(fā)了成熟的商業(yè)阿菲金(Afimilk Ltd.)公司生產(chǎn)的計(jì)步器 Afitag(如圖 1-1(韋斯伐利亞(Westfalia Ltd.)公司研制的奶牛發(fā)情檢測儀 Resc1-1(b)所示)[32],瑞典利拉伐(DeLaval Ltd.)公司研發(fā)的奶Activity Meter(如圖 1-2 所示)等[33]。(a)阿菲金計(jì)步器 (b)韋斯伐利亞奶牛發(fā)情檢測儀圖 1-1 奶牛計(jì)步器Fig.1-1 Dairy cow pedometer
圖 1-3 阿菲牧中文版界面Fig.1-3 Chinese edition ofAfifarm2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀相比國外先進(jìn)的軟硬件技術(shù),國內(nèi)受到各種客觀因素的影響,對奶牛規(guī)的研究相對較晚,研究成果相對于發(fā)達(dá)國家也比較落后。從 21 世紀(jì)初開的一些研究人員認(rèn)識到奶牛規(guī)模化養(yǎng)殖對于奶業(yè)發(fā)展、經(jīng)濟(jì)效益及奶牛要性,開始對奶牛規(guī);B(yǎng)殖相關(guān)技術(shù)進(jìn)行研究,并取得了一定成績。在三軸加速度傳感器的應(yīng)用方面,我國較多使用國外的計(jì)步器,但也逐秀的國產(chǎn)產(chǎn)品,如 2009 年,陳廣華等設(shè)計(jì)了一種無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)牡凸,該?jì)步器選用 AT-MEGA32 單片機(jī)、Z02 型震動傳感器,在數(shù)據(jù)采集利用 LabVIEW 編寫的上位機(jī)程序進(jìn)行中斷請求處理[46]。2012 年,武彥一種基于 ZigBee 網(wǎng)絡(luò)的奶牛體溫監(jiān)測計(jì)步器系統(tǒng),單片機(jī)選用 CC243為基礎(chǔ)開發(fā)了測溫、路由等節(jié)點(diǎn),選取 MF5A-4 型 NTC 熱敏電阻測量溫
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于單片機(jī)和ADXL345的數(shù)據(jù)采集與軟件實(shí)現(xiàn)[J]. 張錦博,張不已. 中國高新區(qū). 2017(16)
[2]水環(huán)式真空泵改造擠奶機(jī)在中小型奶水牛場的應(yīng)用[J]. 李治培,張華政,李威利,鐘華配,潘玉紅. 黑龍江畜牧獸醫(yī). 2017(14)
[3]開放式牛舍夏季熱應(yīng)激對奶牛生產(chǎn)力的影響[J]. 于靜,沈盼,施正香,鄒兵,王洋. 中國奶牛. 2017(07)
[4]深度學(xué)習(xí)進(jìn)展及其在圖像處理領(lǐng)域的應(yīng)用[J]. 劉涵,賀霖,李軍. 中興通訊技術(shù). 2017(04)
[5]奶牛行為特征識別系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[J]. 侯云濤,吳澤全,蔡曉華,郭洋. 時代農(nóng)機(jī). 2017(05)
[6]中國奶業(yè)發(fā)展情況分析:與世界主要奶業(yè)國家的比較[J]. 班洪赟,周德,田旭. 世界農(nóng)業(yè). 2017(03)
[7]PoE供電方式在監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 李建蘭,龍飛,黃祖興,何艷艷. 智能建筑與智慧城市. 2017(02)
[8]基于CC1101的無線收發(fā)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 劉雪亭. 電子設(shè)計(jì)工程. 2016(18)
[9]如何提高奶牛繁殖力,實(shí)現(xiàn)奶業(yè)可持續(xù)發(fā)展[J]. Geert Opsomer,黃鴻威,肖鑒鑫,郭勇慶,曹志軍. 中國奶牛. 2016(01)
[10]中國奶業(yè)國際化更需要優(yōu)質(zhì)奶源[J]. 宋亮. 中國畜牧業(yè). 2015(18)
博士論文
[1]基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的豬運(yùn)動行為監(jiān)測系統(tǒng)研究[D]. 高云.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[2]中國奶業(yè)原料奶生產(chǎn)組織模式及效率研究[D]. 楊建青.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2009
碩士論文
[1]基于433MHz頻段的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)無線測控系統(tǒng)及應(yīng)用[D]. 倪忠俊.浙江大學(xué) 2017
[2]奶牛產(chǎn)奶量智能管理云平臺研究及實(shí)現(xiàn)[D]. 張文娜.內(nèi)蒙古大學(xué) 2015
[3]基于加速度傳感器和無線傳輸?shù)哪膛S?jì)步器系統(tǒng)[D]. 高旭東.內(nèi)蒙古大學(xué) 2014
[4]奶牛信息采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)[D]. 陳廣華.河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2009
本文編號:2959019
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