基于衛(wèi)星定位的畜牧養(yǎng)殖的牲畜定位及位置服務-2

武漢大學計算機學院 《物聯網定位技術》課程論文-4-基于衛(wèi)星定位的畜牧養(yǎng)殖的牲畜定位及位置服務摘要:在現有模式下的畜牧業(yè)養(yǎng)殖，多采用粗放型的養(yǎng)殖方式，牲畜分布在廣袤的牧場上，容易產生丟失或者牧民無法尋回放牧牲畜的情況。當前衛(wèi)星定位技術如北斗衛(wèi)星導航系統或全球定位系統（GPS）已然成熟，無線電定位技術，傳感網定位技術也在蓬勃發(fā)展。所以牲畜定位及追蹤問題可以解決。關鍵詞:畜牧業(yè);定位技術;GPS畜牧業(yè)養(yǎng)殖的問題及現有方法1.1問題改革開放以來，我國畜牧業(yè)有了很大發(fā)展，畜牧業(yè)已發(fā)展成為農業(yè)和農村經濟的重要支柱產業(yè)，但與種植業(yè)相比，其現代化程度還很低。進入20世紀80年代后，畜牧業(yè)現代化發(fā)展的步伐加快，尤其是社會主義市場經濟的建立，使得競爭日益激烈，必須降低生產成本，科學飼養(yǎng)，才能提高經濟效益，才能在激烈的市場競爭中立于不敗之地，因此發(fā)展現代畜牧業(yè)已刻不容緩。理論來源于實踐，最終還需回到實踐中去才具有存在的魅力，所以我們先從牧區(qū)老牧民身上來了解傳統放牧方法的弊端及不足。從放牧時間來說，基本原則是“早出晚歸”，，即出牧要盡量早，歸牧要盡量晚，這樣可以讓家畜吃好吃飽。早出晚歸可防止日射病、中暑等的發(fā)生；夏秋季露水較大或冬季有霜時，出牧時間可稍晚。而這個則給管理人員帶來了不便，由于牧區(qū)廣袤，所以牲畜會分散較開，分散在視野之外，而晚上能見度進一步下降，導致牲畜回欄更加困難，甚至導致牲畜丟失。從放牧方法來說，根據不同的季節(jié)，不同氣候，也有不同的放牧方式。例如，天冷時將家畜趕到陽坡或凹處放牧，可以使家畜曬太陽，防止被風吹。天熱時可以趕到陰坡，防止太陽直射，中午在通風處休息，休息時最好讓牲畜飲點水。夏秋季，雨水多，多有山洪暴發(fā)，危及人、畜生命安全，故應在天變云動時，立即將牲畜盡量趕到不受洪水威脅的地勢較平坦且安全的地方，集中在一起，等暴洪過后再走。所以在這種牲畜大規(guī)模轉移或緊急避難時，需要精準的找到離群的牲畜，實時了解牲畜轉移方向，這就需要較高的定位精度和實時的追蹤。1.2現有方法從現有的辦法來說，牧民更多的還是依靠傳承數千年的口口相傳經驗來放牧。例如在放羊時，牧民會緊跟在頭羊身邊，依靠羊群的生物習性來管理羊群?；蛘唢曫B(yǎng)牧羊犬，通過牧羊犬來大規(guī)模的管理羊群。這些古老的放牧技巧在漫長的歷史長河中證明了它的科學性和嚴謹性，但現代科技的發(fā)展將進一步改進畜牧業(yè)這種粗放型的放牧方式而轉變成更加精細的現代化畜牧業(yè)。1.3技術化必要性以內蒙古自治區(qū)為例，1984年的內蒙古牧區(qū)改革帶動了畜牧業(yè)經濟的發(fā)展，牧民人均純收入穩(wěn)定增長，年平均增長率達14.8%。到1992年，內蒙古牧區(qū)居民人均純收入突破千元，達到1022元，年平均增長率為7.5%。2010年，內蒙古牧民人均純收入中家庭經營性收入占75.55%。說明牧民的收入主要來自家庭經營，主要來自畜牧業(yè)，收入結構更加單一。從牲畜產品價格走勢來看，雖然這幾年受到金融危機的影響，導致畜產品價格時有波動，但仍然可以看出價格始終保持高位運行，并且總體呈現上升趨勢。所以隨著經濟回暖，擴大內需成為新經濟增長點，牲畜價格將會持續(xù)走高。如果對于牧民來說由于牲畜走失或者遭遇極端天氣而導致牲畜死亡，會給牧民們帶來極大的經濟財產損失。圖1-1為2003年至2011年內蒙古自治區(qū)畜產品生產價格指數，數據來源：國家統計局。隨著改革開放發(fā)展，各種牲畜農產品需求不斷攀升，草原牲畜飼養(yǎng)量也隨之上升。但牲畜數量上升的背后是以草原退化為代價，內蒙古自治區(qū)僅草原沙化、退化、堿化就達5.8億畝，占全區(qū)可利用草原的56.3%。所以科學合理的調度牧民遷徙，平衡草場資源，也是保證可持續(xù)發(fā)展的重要方法。從上述三個方面可以了解到，牲畜作為以畜牧養(yǎng)殖為主要收入來源的牧民家庭來說，丟失或者死亡是一項重大的經濟損失。而對于國家來說，由于不合理的放牧而導致的草原沙化、退化、鹽堿化，也是急待解決的問題。所以運用定位技術來實時追蹤牲畜，提前預警極端天氣，合理調度放牧區(qū)域是一種很有效的技術手段。現有定位及追蹤技術從現有的定位技術來說，主要可以分為以GPS為代表的衛(wèi)星定位，以蜂窩網定位為代表的無線通信定位，以及以Wi-Fi定位為代表的傳感網定位。這三種定位方式，應用范圍廣闊。GPS,1973年12月由美國國防部批準研制，1995年達到完全應用能力。GPS可以用于軍事、交通運輸、大地測量、遙感、資源勘探等諸多領域。能夠在全球范圍內，提供實時、連續(xù)、全天候的導航定位及授時服務。GPS全球定位系統從建成運行以來，在許多方面證明其可靠性和適用性，尤其是在以草原環(huán)境為代表的開闊地形區(qū)域，它更具有其他定位方式所不具備的優(yōu)勢，是牲畜定位和追蹤的主要技術手段。無線通信定位技術：是通過對接收到的無線電波的