智慧牧场管理系统的研究与实现
发布时间：2021-10-08 14:44
智慧牧场管理系统是将现代人工智能分析技术应用于养殖业的物联网管理平台,利用多种类型传感器作为网络节点对牧场环境信息和牲畜活体数据进行监测,降低人工成本,更加有效的管理牧场。论文主要分析智慧牧场在国内外畜牧业的发展现状,给出智慧牧场管理系统的方案,主要包含数据采集节点的软硬件设计、数据中转站的软硬件设计、服务器的设计、客户端软件的设计及牲畜模式识别算法的设计。其中数据采集节点包含牧场环境采集节点和牲畜活体数据采集节点两部分,分别用于采集牧场环境信息和牲畜活体数据,牧场环境采集节点包含微控制器模块、气象传感器模块、GPS北斗双模定位模块、电源模块;牲畜活体数据采集节点包括RFID电子耳标和智能项环。数据中转站设计包含嵌入式模块MT7688、4G模块、RFID读卡器模块、Lo Ra接收装置等。设计了系统的硬件电路图和PCB板图。牲畜佩戴RFID电子耳标,作为个体身份的标识,佩戴智能项环用于采集牲畜自身活体数据,数据采集节点将采集到的数据通过数据中转站发送至服务器数据库中存储,客户端下载数据库数据进行显示。客户端软件利用Visual Studio进行设计编写,用户登陆客户端软件可查看数据采集节...
【文章来源】：哈尔滨理工大学黑龙江省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
读卡器芯片和RFID电子耳标Fig.2-3Thereader-writerchipandRFIDelectroniceartag
哈尔滨理工大学工程硕士学位论文-12-图2-5GPS北斗双模定位模块实物图Fig.2-5GPSbeidoudoublepositioningmodulephysicalpicture2.3数据中转站的设计数据中转站由嵌入式MT7688控制芯片、LoRa接收模块、RFID读卡器及4G移动模块组成，该部分是将数据采集节点STM32微控制器处理后的数据进行接收和上传到服务器。数据采集节点处理后的数据分别由各自的数据传输模块上传数据，分别是智能项圈内置的LoRa无线传输模块和气象信息的有线传输。考虑实际需求，需要布置多个RFID读卡点，故RFID读卡器放在数据中转站是读取牲畜电子耳标最好的位置。图2-6为数据中转站结构图。LoRa接收装置嵌入式模块MT76884GRFID读卡器LoRa无线传输有线传输433MHz串口图2-6数据中转站结构图Fig.2-6datatransferstationstructure
哈尔滨理工大学工程硕士学位论文-13-数据中转站的核心处理模块为MT7688嵌入式模块，具有低成本、低功耗与高性能的WiFi模组，支持Flash在线编程，方便调试uboot。主要应用于3G转WiFi、工业控制、物联网应用等领域。Linux平台交叉编译后的固件可移植到MT7688进行使用，可移摄像头驱动、3G驱动、4G驱动、配置WiFi等功能。表2-3MT7688模块特性描述。图2-7为MT7688模块与4G移动模块硬件实物图。表2-3MT7688模块特性描述Tab.2-3MT7688modulefeaturedescription模块特性描述外形超小体积，长宽33mm×17mm工作电压3.3V支持协议802.11b/g/n，最高150Mbps数据接口IIC、SPI、PWM、GPIO、UART路由器方案有线+无线发射功率17±2dBm无线类型AP/STA图2-7MT7688模块与4G移动模块硬件实物图Fig.2-7MT7688moduleandHardwarepictureof4Gmobilemodule数据中转站的无线传输模块选用的是有人物联网公司生产的型号为USR-G401t的4G移动模块，5V电压供电。该模块提供mini-PCIE接口，工作性能稳定，信号强度高，支持移动3G、4G等网络，能实现不同的无线网络数据业务。提供高质量的语音通话、短信功能、支持SMS功能、支持AT指令集等。表2-44G移动模块特性描述。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于NB-IoT的智慧牧场管理系统的设计[J]. 胡东. 信息技术与信息化. 2018(07)
[2]浅谈绵羊疾病防疫的现状与对策[J]. 刘赓华. 农民致富之友. 2018(15)
[3]云平台中MySQL数据库高可用性的设计与实现[J]. 康文杰,王勇,俸皓. 计算机工程与设计. 2018(01)
[4]利用智能手机无人式放牧及智能化牧场管理[J]. 郑莳,郑萌,裴勇. 中国畜禽种业. 2017(10)
[5]海洋牧场多参数智能监测系统设计与实现[J]. 石尧,李晖,杨永钦,杜文才,杨亚飞,李鹏翔. 传感器与微系统. 2017(09)
[6]手机APP助力现代农业发展的探讨[J]. 王丹凤. 技术与市场. 2016(09)
[7]面向未来 打造智慧牧场——专访国科·司达特总裁李蔚[J]. 聂迎利,王晶. 中国乳业. 2016(03)
[8]基于云牧场的智能环境控制系统设计[J]. 陈浩,秦兴. 工业控制计算机. 2016(01)
[9]“互联网+”背景下现代农业发展路径研究[J]. 陈红川. 广东农业科学. 2015(16)
[10]温湿度无线远程监测系统研制[J]. 胡平,曾博才,雷霆. 计量与测试技术. 2015(07)
硕士论文
[1]基于北斗和嵌入式的定位监控系统的设计与实现[D]. 李能绍.内蒙古大学 2015
[2]奶牛产奶量自动检测系统的研究[D]. 刘秋明.河北农业大学 2011
本文编号：3424371
【文章来源】：哈尔滨理工大学黑龙江省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
读卡器芯片和RFID电子耳标Fig.2-3Thereader-writerchipandRFIDelectroniceartag
哈尔滨理工大学工程硕士学位论文-12-图2-5GPS北斗双模定位模块实物图Fig.2-5GPSbeidoudoublepositioningmodulephysicalpicture2.3数据中转站的设计数据中转站由嵌入式MT7688控制芯片、LoRa接收模块、RFID读卡器及4G移动模块组成，该部分是将数据采集节点STM32微控制器处理后的数据进行接收和上传到服务器。数据采集节点处理后的数据分别由各自的数据传输模块上传数据，分别是智能项圈内置的LoRa无线传输模块和气象信息的有线传输。考虑实际需求，需要布置多个RFID读卡点，故RFID读卡器放在数据中转站是读取牲畜电子耳标最好的位置。图2-6为数据中转站结构图。LoRa接收装置嵌入式模块MT76884GRFID读卡器LoRa无线传输有线传输433MHz串口图2-6数据中转站结构图Fig.2-6datatransferstationstructure
哈尔滨理工大学工程硕士学位论文-13-数据中转站的核心处理模块为MT7688嵌入式模块，具有低成本、低功耗与高性能的WiFi模组，支持Flash在线编程，方便调试uboot。主要应用于3G转WiFi、工业控制、物联网应用等领域。Linux平台交叉编译后的固件可移植到MT7688进行使用，可移摄像头驱动、3G驱动、4G驱动、配置WiFi等功能。表2-3MT7688模块特性描述。图2-7为MT7688模块与4G移动模块硬件实物图。表2-3MT7688模块特性描述Tab.2-3MT7688modulefeaturedescription模块特性描述外形超小体积，长宽33mm×17mm工作电压3.3V支持协议802.11b/g/n，最高150Mbps数据接口IIC、SPI、PWM、GPIO、UART路由器方案有线+无线发射功率17±2dBm无线类型AP/STA图2-7MT7688模块与4G移动模块硬件实物图Fig.2-7MT7688moduleandHardwarepictureof4Gmobilemodule数据中转站的无线传输模块选用的是有人物联网公司生产的型号为USR-G401t的4G移动模块，5V电压供电。该模块提供mini-PCIE接口，工作性能稳定，信号强度高，支持移动3G、4G等网络，能实现不同的无线网络数据业务。提供高质量的语音通话、短信功能、支持SMS功能、支持AT指令集等。表2-44G移动模块特性描述。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于NB-IoT的智慧牧场管理系统的设计[J]. 胡东. 信息技术与信息化. 2018(07)
[2]浅谈绵羊疾病防疫的现状与对策[J]. 刘赓华. 农民致富之友. 2018(15)
[3]云平台中MySQL数据库高可用性的设计与实现[J]. 康文杰,王勇,俸皓. 计算机工程与设计. 2018(01)
[4]利用智能手机无人式放牧及智能化牧场管理[J]. 郑莳,郑萌,裴勇. 中国畜禽种业. 2017(10)
[5]海洋牧场多参数智能监测系统设计与实现[J]. 石尧,李晖,杨永钦,杜文才,杨亚飞,李鹏翔. 传感器与微系统. 2017(09)
[6]手机APP助力现代农业发展的探讨[J]. 王丹凤. 技术与市场. 2016(09)
[7]面向未来 打造智慧牧场——专访国科·司达特总裁李蔚[J]. 聂迎利,王晶. 中国乳业. 2016(03)
[8]基于云牧场的智能环境控制系统设计[J]. 陈浩,秦兴. 工业控制计算机. 2016(01)
[9]“互联网+”背景下现代农业发展路径研究[J]. 陈红川. 广东农业科学. 2015(16)
[10]温湿度无线远程监测系统研制[J]. 胡平,曾博才,雷霆. 计量与测试技术. 2015(07)
硕士论文
[1]基于北斗和嵌入式的定位监控系统的设计与实现[D]. 李能绍.内蒙古大学 2015
[2]奶牛产奶量自动检测系统的研究[D]. 刘秋明.河北农业大学 2011
本文编号：3424371
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/ruanjiangongchenglunwen/3424371.html
