農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論 課件 第8、9章 物聯(lián)網(wǎng)水產(chǎn)養(yǎng)殖、物聯(lián)網(wǎng)畜牧

物聯(lián)網(wǎng)水產(chǎn)養(yǎng)殖第8章8.1物聯(lián)網(wǎng)與現(xiàn)代水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的結(jié)合 8.2水產(chǎn)養(yǎng)殖水質(zhì)安全監(jiān)測(cè)8.3大閘蟹物聯(lián)網(wǎng)養(yǎng)殖應(yīng)用 8.1物聯(lián)網(wǎng)與現(xiàn)代水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)水產(chǎn)養(yǎng)殖大大減少了對(duì)人力成本的消耗，通過(guò)布局傳感器網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)時(shí)、快速、準(zhǔn)確地采集水產(chǎn)養(yǎng)殖相關(guān)數(shù)據(jù)，經(jīng)分析處理后作為智能管理與控制的依據(jù)。物聯(lián)網(wǎng)是現(xiàn)代水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的重要支撐，能夠克服傳統(tǒng)水產(chǎn)養(yǎng)殖模式的弊端，對(duì)促進(jìn)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)信息化，提高智能化、自動(dòng)化、規(guī)?；狡鹬陵P(guān)重要的作用。8.1物聯(lián)網(wǎng)與現(xiàn)代水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的結(jié)合具體而言，物聯(lián)網(wǎng)在水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中的應(yīng)用包括：（1）環(huán)境信息采集和控制。（2）水產(chǎn)養(yǎng)殖對(duì)象監(jiān)測(cè)。（3）水產(chǎn)養(yǎng)殖設(shè)備自動(dòng)控制。（4）水產(chǎn)品安全溯源。此外，物聯(lián)網(wǎng)也可廣泛應(yīng)用于水產(chǎn)品儲(chǔ)存、冷鏈運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)中。8.2水產(chǎn)養(yǎng)殖水質(zhì)安全監(jiān)測(cè)1.水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及其功能水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)前端各傳感設(shè)備采集水質(zhì)數(shù)據(jù)，上傳至后臺(tái)，后臺(tái)提供高效的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、查詢、分析、挖掘等功能，再根據(jù)體系指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)智能化、標(biāo)準(zhǔn)化的水質(zhì)管理。水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可在無(wú)人值守的情況下，持續(xù)對(duì)水質(zhì)環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)，使鹽堿度、污染程度等指標(biāo)不會(huì)對(duì)其整體監(jiān)測(cè)性能造成影響。系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)以下功能：（1）信息采集。（2）狀態(tài)監(jiān)測(cè)。（3）報(bào)警提醒。（4）GIS定位。（5）遠(yuǎn)程控制。8.2水產(chǎn)養(yǎng)殖水質(zhì)安全監(jiān)測(cè)2.智慧水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（1）登錄智慧水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，進(jìn)入智慧水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)首頁(yè)，如圖8-4所示。

圖8-4智慧水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)首頁(yè)（2）可以選擇站點(diǎn)，查看出水口或進(jìn)水口的水質(zhì)監(jiān)測(cè)參數(shù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。（3）具有GIS地理位置顯示功能，可以滾動(dòng)鼠標(biāo)滑輪放大或縮小地圖。8.2水產(chǎn)養(yǎng)殖水質(zhì)安全監(jiān)測(cè)（4）進(jìn)入歷史數(shù)據(jù)展示頁(yè)面，可選擇按日、按月或按年查看混合液污泥濃度、氨氮、氧化還原電位、化學(xué)需氧量、pH、溶解氧、總磷、懸浮物等參數(shù)的數(shù)據(jù)圖。

圖8-5混合液污泥濃度日數(shù)據(jù)圖

8.2水產(chǎn)養(yǎng)殖水質(zhì)安全監(jiān)測(cè)（5）月數(shù)據(jù)圖、年數(shù)據(jù)圖上都可以同時(shí)顯示數(shù)據(jù)的最大值、平均值和最小值，進(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)比。

圖8-8混合液污泥濃度月數(shù)據(jù)圖最大值和最小值顯示8.2水產(chǎn)養(yǎng)殖水質(zhì)安全監(jiān)測(cè)（6）數(shù)據(jù)導(dǎo)出頁(yè)面如圖8-9所示。

圖8-9數(shù)據(jù)導(dǎo)出頁(yè)面8.2水產(chǎn)養(yǎng)殖水質(zhì)安全監(jiān)測(cè)（7）報(bào)警日志頁(yè)面如圖8-10所示。

圖8-10報(bào)警日志頁(yè)面8.2水產(chǎn)養(yǎng)殖水質(zhì)安全監(jiān)測(cè)（8）閾值設(shè)定頁(yè)面如圖8-11所示。

圖8-11閾值設(shè)定頁(yè)面8.2水產(chǎn)養(yǎng)殖水質(zhì)安全監(jiān)測(cè)（9）權(quán)限管理頁(yè)面如圖8-12所示。

圖8-12權(quán)限管理頁(yè)面8.2水產(chǎn)養(yǎng)殖水質(zhì)安全監(jiān)測(cè)3.智慧水質(zhì)監(jiān)控APP智慧水質(zhì)監(jiān)控APP包含“水質(zhì)監(jiān)測(cè)”、“歷史數(shù)據(jù)”、“閾值設(shè)定”、“設(shè)備控制”四個(gè)功能模塊，可實(shí)現(xiàn)的功能如圖8-13所示。

圖8-13智慧水質(zhì)監(jiān)控APP功能8.2水產(chǎn)養(yǎng)殖水質(zhì)安全監(jiān)測(cè)智慧水質(zhì)監(jiān)控APP部分功能展示：（1）在“水質(zhì)監(jiān)測(cè)”模塊，選擇進(jìn)水口或出水口可查看實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，如圖8-14所示。圖8-14進(jìn)水口、出水口實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)8.2水產(chǎn)養(yǎng)殖水質(zhì)安全監(jiān)測(cè)（2）在“歷史數(shù)據(jù)”模塊，可按年、按月或按日查看歷史數(shù)據(jù)，如圖8-15所示。

圖8-15歷史數(shù)據(jù)8.2水產(chǎn)養(yǎng)殖水質(zhì)安全監(jiān)測(cè)（3）在“閾值設(shè)定”模塊，可設(shè)定水質(zhì)參數(shù)報(bào)警閾值，如圖8-16所示。

圖8-16報(bào)警閾值設(shè)定8.2水產(chǎn)養(yǎng)殖水質(zhì)安全監(jiān)測(cè)4.成效智慧水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用信息化手段全面監(jiān)測(cè)水質(zhì)狀況、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等信息，并結(jié)合GIS將這些數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果及變化狀況展示出來(lái)，創(chuàng)建安全預(yù)警平臺(tái)，使得管理人員能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)水質(zhì)問(wèn)題，并及時(shí)進(jìn)行處理。智慧水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)特點(diǎn)包括：（1）可視化。（2）智慧化。（3）平臺(tái)化。（4）完整化。8.3大閘蟹物聯(lián)網(wǎng)養(yǎng)殖應(yīng)用1.傳統(tǒng)大閘蟹養(yǎng)殖模式的弊端（1）自動(dòng)化水平低。（2）實(shí)效性差。（3）養(yǎng)殖風(fēng)險(xiǎn)高。（4）未建立產(chǎn)品溯源體系。8.3大閘蟹物聯(lián)網(wǎng)養(yǎng)殖應(yīng)用2.物聯(lián)網(wǎng)大閘蟹養(yǎng)殖系統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)大閘蟹養(yǎng)殖是物聯(lián)網(wǎng)水產(chǎn)養(yǎng)殖的具體應(yīng)用，物聯(lián)網(wǎng)大閘蟹養(yǎng)殖系統(tǒng)架構(gòu)如圖8-17所示。

圖8-17物聯(lián)網(wǎng)大閘蟹養(yǎng)殖系統(tǒng)架構(gòu)8.3大閘蟹物聯(lián)網(wǎng)養(yǎng)殖應(yīng)用1）大閘蟹養(yǎng)殖信息感知2）大閘蟹養(yǎng)殖信息傳輸處理3）大閘蟹養(yǎng)殖的具體應(yīng)用（1）視頻監(jiān)控系統(tǒng)。（2）生長(zhǎng)分析系統(tǒng)。（3）自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。（4）自動(dòng)控制系統(tǒng)。（5）無(wú)人艇投餌系統(tǒng)、無(wú)人機(jī)投食系統(tǒng)。8.3大閘蟹物聯(lián)網(wǎng)養(yǎng)殖應(yīng)用3.物聯(lián)網(wǎng)大閘蟹溯源系統(tǒng)大閘蟹溯源系統(tǒng)通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)感知單元采集與大閘蟹生長(zhǎng)相關(guān)的數(shù)據(jù)、圖像等信息，結(jié)合二維碼、條碼等識(shí)別技術(shù)，連接大閘蟹養(yǎng)殖、檢驗(yàn)、監(jiān)管、消費(fèi)等環(huán)節(jié)，并將其中受消費(fèi)者高度關(guān)注的信息，提取整合建成大閘蟹信息數(shù)據(jù)庫(kù)。在大閘蟹產(chǎn)品流通的同時(shí)，信息也在產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)與溯源管理云平臺(tái)之間進(jìn)行雙向流轉(zhuǎn)。大閘蟹購(gòu)買者掃描產(chǎn)品包裝上的二維碼標(biāo)簽，即可獲取大閘蟹信息數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的大閘蟹檔案。

8.3大閘蟹物聯(lián)網(wǎng)養(yǎng)殖應(yīng)用具體溯源信息主要包括以下幾類：（1）蟹苗來(lái)源。（2）生長(zhǎng)環(huán)境。（3）用藥情況。（4）生長(zhǎng)周期。（5）運(yùn)輸環(huán)節(jié)。8.3大閘蟹物聯(lián)網(wǎng)養(yǎng)殖應(yīng)用4.養(yǎng)殖溯源一體化系統(tǒng)企業(yè)應(yīng)用效益將養(yǎng)殖溯源一體化系統(tǒng)應(yīng)用于大閘蟹養(yǎng)殖的生產(chǎn)過(guò)程可以建立養(yǎng)殖標(biāo)準(zhǔn)化體系，有效避免諸多不良因素，盡管養(yǎng)殖規(guī)模擴(kuò)大，也不會(huì)出現(xiàn)因勞動(dòng)力不足、養(yǎng)殖經(jīng)驗(yàn)缺乏、管理效率低而影響?zhàn)B殖效益的問(wèn)題。對(duì)養(yǎng)殖企業(yè)而言，其應(yīng)用效益體現(xiàn)在“開(kāi)源”和“節(jié)流”兩個(gè)方面。物聯(lián)網(wǎng)畜牧第9章9.1物聯(lián)網(wǎng)與現(xiàn)代畜牧業(yè)的結(jié)合 9.2畜禽養(yǎng)殖APP 9.3農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)面向畜禽肉品追溯系統(tǒng)的總體要求9.4畜牧業(yè)養(yǎng)殖環(huán)境調(diào)控及肉品溯源 9.5智能化溯源系統(tǒng) 9.1物聯(lián)網(wǎng)與現(xiàn)代畜牧業(yè)的結(jié)合1.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在畜牧養(yǎng)殖中的應(yīng)用（1）大規(guī)模部署無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳感節(jié)點(diǎn)，采集畜牧養(yǎng)殖環(huán)境數(shù)據(jù)。（2）智能控制養(yǎng)殖場(chǎng)的濕簾系統(tǒng)、光照系統(tǒng)等環(huán)境調(diào)節(jié)系統(tǒng)。（3）配備相關(guān)硬件設(shè)備，利用無(wú)線傳感技術(shù)、可視化技術(shù)等建立數(shù)字化監(jiān)測(cè)平臺(tái)。（4）采集畜禽的溫度、血壓、脈搏、活動(dòng)狀況等信息，實(shí)時(shí)監(jiān)控畜禽的生長(zhǎng)情況。9.1物聯(lián)網(wǎng)與現(xiàn)代畜牧業(yè)的結(jié)合2.物聯(lián)網(wǎng)畜牧養(yǎng)殖技術(shù)的現(xiàn)實(shí)意義（1）降低生產(chǎn)成本。（2）提高養(yǎng)殖效率。（3）增加產(chǎn)量。（4）形成精準(zhǔn)化畜牧養(yǎng)殖體系。（5）提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。（6）打造品牌形象。（7）建立行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。9.2畜禽養(yǎng)殖APP畜禽養(yǎng)殖APP是農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的常見(jiàn)應(yīng)用，使用畜禽養(yǎng)殖APP，養(yǎng)殖人員可以將畜禽養(yǎng)殖活動(dòng)轉(zhuǎn)移到智能終端上進(jìn)行，以遠(yuǎn)程管理取代實(shí)地管理，還能夠查看養(yǎng)殖業(yè)務(wù)、獲取預(yù)警信息、控制養(yǎng)殖管理設(shè)備，集中開(kāi)展智能化、精細(xì)化的養(yǎng)殖管理工作，降低養(yǎng)殖管理成本。借助畜禽養(yǎng)殖APP，通過(guò)移動(dòng)端的簡(jiǎn)單操作，即可查詢、管理畜禽養(yǎng)殖業(yè)務(wù)。圖9-2畜禽養(yǎng)殖APP管理界面

9.2畜禽養(yǎng)殖APP畜禽養(yǎng)殖APP中的“畜禽管理”頁(yè)面如圖9-3所示，畜禽管理模塊的功能包括“畜舍管理”、“消毒登記”、“配種登記”、“發(fā)病登記”、“免疫登記”和“生長(zhǎng)測(cè)定”。畜禽養(yǎng)殖APP內(nèi)設(shè)有智能算法，通過(guò)輸入畜禽編號(hào)即可快速檢索該畜禽的信息。

圖9-3“畜禽管理”頁(yè)面9.2畜禽養(yǎng)殖APP“環(huán)境監(jiān)測(cè)”頁(yè)面顯示所監(jiān)測(cè)養(yǎng)殖區(qū)域的溫度、濕度、二氧化碳、氨氣四項(xiàng)參數(shù)的數(shù)據(jù)，如圖9-4所示。

圖9-4“環(huán)境監(jiān)測(cè)”頁(yè)面9.2畜禽養(yǎng)殖APP監(jiān)控?cái)z像設(shè)備實(shí)時(shí)獲取畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)的監(jiān)控畫(huà)面，可以在APP頁(yè)面進(jìn)行顯示，如圖9-5所示。

圖9-5“攝像監(jiān)控”頁(yè)面9.2畜禽養(yǎng)殖APP通過(guò)智能控制模塊控制畜禽養(yǎng)殖環(huán)境調(diào)節(jié)設(shè)備和飼喂設(shè)備，也可以設(shè)定相關(guān)閾值，如圖9-6所示。

圖9-6“設(shè)備控制”頁(yè)面9.3農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)面向畜禽肉品追溯系統(tǒng)的總體要求1.目標(biāo)（1）能證明產(chǎn)品來(lái)歷，確定畜禽肉品在供應(yīng)鏈中的位置。（2）便于驗(yàn)證養(yǎng)殖、屠宰、加工、流通過(guò)程的質(zhì)量和安全信息，便于質(zhì)量和安全管理。（3）能識(shí)別畜禽肉品質(zhì)量，及時(shí)召回問(wèn)題產(chǎn)品。（4）能實(shí)現(xiàn)畜禽肉品質(zhì)量和安全目標(biāo)，滿足顧客要求。（5）能提高企業(yè)運(yùn)行效率、生產(chǎn)能力和盈利能力。2.設(shè)計(jì)原則（1）可追溯性。（2）可查詢。（3）完整性。（4）開(kāi)放性。（5）可配置性。9.3農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)面向畜禽肉品追溯系統(tǒng)的總體要求3.功能要求1）出入庫(kù)管理2）檢疫信息管理3）智能屠宰車間管理4）報(bào)警信息管理5）畜禽及肉品溯源信息管理6）數(shù)據(jù)分析和管理7）權(quán)限管理8）數(shù)據(jù)交換共享9）信息記錄10）安裝和維護(hù)11）系統(tǒng)安全9.4畜禽業(yè)養(yǎng)殖環(huán)境調(diào)控及肉品溯源1.養(yǎng)殖環(huán)節(jié)利用傳感器實(shí)時(shí)感知養(yǎng)殖環(huán)節(jié)的空氣溫度、濕度、NH3等環(huán)境因素，系統(tǒng)在環(huán)境數(shù)據(jù)超出閾值時(shí)，會(huì)自動(dòng)發(fā)出警報(bào)，并按照設(shè)定的參數(shù)值，對(duì)風(fēng)機(jī)、濕簾等進(jìn)行聯(lián)動(dòng)控制，及時(shí)調(diào)節(jié)畜禽養(yǎng)殖環(huán)境。

給畜禽佩戴基于傳感器感知的耳標(biāo)構(gòu)成無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)，使用無(wú)線路由器從采集節(jié)點(diǎn)收集畜禽生長(zhǎng)體征信息（如血壓、體溫、脈搏、體重等），再利用網(wǎng)絡(luò)傳送到后臺(tái)服務(wù)器，通過(guò)手機(jī)、PDA等移動(dòng)終端對(duì)畜禽的數(shù)量、健康狀況等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。9.4畜禽業(yè)養(yǎng)殖環(huán)境調(diào)控及肉品溯源2.屠宰加工環(huán)節(jié)通過(guò)射頻讀寫(xiě)器獲取畜禽的來(lái)源信息，判斷其是否符合屠宰加工要求。在屠宰加工過(guò)程中，將畜禽號(hào)、屠宰場(chǎng)號(hào)等信息寫(xiě)入禽體標(biāo)簽，將畜禽的數(shù)量轉(zhuǎn)化為屠體數(shù)量；收集重要工序的相關(guān)信息并傳入，建立屠宰場(chǎng)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，監(jiān)控畜禽屠宰的各環(huán)節(jié)，最后將這些信息統(tǒng)一上傳至畜禽肉品溯源系統(tǒng)。3.倉(cāng)儲(chǔ)冷鏈環(huán)節(jié)在冷藏車上安裝傳感器裝置，對(duì)長(zhǎng)途運(yùn)輸畜禽肉品進(jìn)行循環(huán)監(jiān)測(cè)，所涉及的技術(shù)包括4G/5G移動(dòng)通信技術(shù)、GPS/北斗定位技術(shù)、藍(lán)牙近距離數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)等。4.銷售環(huán)節(jié)消費(fèi)者購(gòu)買畜禽肉品后，可掃描肉品溯源碼獲取追溯信息，認(rèn)證畜禽肉品質(zhì)量。9.5智能