基于无线传感器网络的奶牛行为判别系统研究
发布时间：2021-01-05 17:27
通过科学的饲养管理提升奶牛福利、提高奶业生产效率、降低奶业生产成本,成为奶业发展的目标。本研究针对我国当前中小型养殖场面临的管理方法滞后、疾病监测自动化程度低、无法及时判定奶牛突发行为等问题,开发一种基于无线传感器网络的奶牛行为判别系统。系统采用3层架构模式,经过硬件部分设计、软件部分设计、算法研发、软件开发、现场试验验证,实现了奶牛运动信息与基础信息的采集、存储、管理、展示功能,具有稳定性强,精确率高的特点,可实现对数据的有效组织管理。（1）硬件部分设计遵循系统功耗低、检测灵敏度高、运行稳定性强的设计原则,集成三轴加速度传感器ADXL345、处理器M430-F149、无线收发器CC1101等芯片,满足精确采集奶牛运动加速度数据、长期可靠传输数据等工作要求。同时,完成无线传感节点传输性能测试,确定最优传输距离与最佳节点固定高度。软件部分设计使用PHP+JavaScript+MySQL语言,并对软件功能模块、数据库表结构、接口等部分进行设计。（2）提出一种用于奶牛实时行为判别的半监督模糊聚类（FCM,Fuzzy CMeans）算法,该算法有机融合有监督学习算法与无监督学习算法的优点,有效...
【文章来源】：河南科技大学河南省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
奶牛计步器
、计步器等无线传感网络设备，在奶牛规模化养殖的研究上取0]。轴加速度传感器应用方面，目前，国外已经研发了成熟的商业阿菲金（Afimilk Ltd.）公司生产的计步器 Afitag（如图 1-1（韦斯伐利亚（Westfalia Ltd.）公司研制的奶牛发情检测仪 Resc1-1（b）所示）[32]，瑞典利拉伐（DeLaval Ltd.）公司研发的奶Activity Meter（如图 1-2 所示）等[33]。（a）阿菲金计步器 （b）韦斯伐利亚奶牛发情检测仪图 1-1 奶牛计步器Fig.1-1 Dairy cow pedometer
图 1-3 阿菲牧中文版界面Fig.1-3 Chinese edition ofAfifarm2 国内研究现状相比国外先进的软硬件技术，国内受到各种客观因素的影响，对奶牛规的研究相对较晚，研究成果相对于发达国家也比较落后。从 21 世纪初开的一些研究人员认识到奶牛规模化养殖对于奶业发展、经济效益及奶牛要性，开始对奶牛规模化养殖相关技术进行研究，并取得了一定成绩。在三轴加速度传感器的应用方面，我国较多使用国外的计步器，但也逐秀的国产产品，如 2009 年，陈广华等设计了一种无线数据传输的低功，该计步器选用 AT-MEGA32 单片机、Z02 型震动传感器，在数据采集利用 LabVIEW 编写的上位机程序进行中断请求处理[46]。2012 年，武彦一种基于 ZigBee 网络的奶牛体温监测计步器系统，单片机选用 CC243为基础开发了测温、路由等节点，选取 MF5A-4 型 NTC 热敏电阻测量温
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于单片机和ADXL345的数据采集与软件实现[J]. 张锦博,张不已. 中国高新区. 2017(16)
[2]水环式真空泵改造挤奶机在中小型奶水牛场的应用[J]. 李治培,张华政,李威利,钟华配,潘玉红. 黑龙江畜牧兽医. 2017(14)
[3]开放式牛舍夏季热应激对奶牛生产力的影响[J]. 于静,沈盼,施正香,邹兵,王洋. 中国奶牛. 2017(07)
[4]深度学习进展及其在图像处理领域的应用[J]. 刘涵,贺霖,李军. 中兴通讯技术. 2017(04)
[5]奶牛行为特征识别系统的研究与设计[J]. 侯云涛,吴泽全,蔡晓华,郭洋. 时代农机. 2017(05)
[6]中国奶业发展情况分析:与世界主要奶业国家的比较[J]. 班洪赟,周德,田旭. 世界农业. 2017(03)
[7]PoE供电方式在监控系统中的应用[J]. 李建兰,龙飞,黄祖兴,何艳艳. 智能建筑与智慧城市. 2017(02)
[8]基于CC1101的无线收发系统设计[J]. 刘雪亭. 电子设计工程. 2016(18)
[9]如何提高奶牛繁殖力,实现奶业可持续发展[J]. Geert Opsomer,黄鸿威,肖鉴鑫,郭勇庆,曹志军. 中国奶牛. 2016(01)
[10]中国奶业国际化更需要优质奶源[J]. 宋亮. 中国畜牧业. 2015(18)
博士论文
[1]基于无线传感器网络的猪运动行为监测系统研究[D]. 高云.华中农业大学 2014
[2]中国奶业原料奶生产组织模式及效率研究[D]. 杨建青.中国农业科学院 2009
硕士论文
[1]基于433MHz频段的农业物联网无线测控系统及应用[D]. 倪忠俊.浙江大学 2017
[2]奶牛产奶量智能管理云平台研究及实现[D]. 张文娜.内蒙古大学 2015
[3]基于加速度传感器和无线传输的奶牛计步器系统[D]. 高旭东.内蒙古大学 2014
[4]奶牛信息采集系统设计与开发[D]. 陈广华.河北农业大学 2009
本文编号：2959019
【文章来源】：河南科技大学河南省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
奶牛计步器
、计步器等无线传感网络设备，在奶牛规模化养殖的研究上取0]。轴加速度传感器应用方面，目前，国外已经研发了成熟的商业阿菲金（Afimilk Ltd.）公司生产的计步器 Afitag（如图 1-1（韦斯伐利亚（Westfalia Ltd.）公司研制的奶牛发情检测仪 Resc1-1（b）所示）[32]，瑞典利拉伐（DeLaval Ltd.）公司研发的奶Activity Meter（如图 1-2 所示）等[33]。（a）阿菲金计步器 （b）韦斯伐利亚奶牛发情检测仪图 1-1 奶牛计步器Fig.1-1 Dairy cow pedometer
图 1-3 阿菲牧中文版界面Fig.1-3 Chinese edition ofAfifarm2 国内研究现状相比国外先进的软硬件技术，国内受到各种客观因素的影响，对奶牛规的研究相对较晚，研究成果相对于发达国家也比较落后。从 21 世纪初开的一些研究人员认识到奶牛规模化养殖对于奶业发展、经济效益及奶牛要性，开始对奶牛规模化养殖相关技术进行研究，并取得了一定成绩。在三轴加速度传感器的应用方面，我国较多使用国外的计步器，但也逐秀的国产产品，如 2009 年，陈广华等设计了一种无线数据传输的低功，该计步器选用 AT-MEGA32 单片机、Z02 型震动传感器，在数据采集利用 LabVIEW 编写的上位机程序进行中断请求处理[46]。2012 年，武彦一种基于 ZigBee 网络的奶牛体温监测计步器系统，单片机选用 CC243为基础开发了测温、路由等节点，选取 MF5A-4 型 NTC 热敏电阻测量温
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于单片机和ADXL345的数据采集与软件实现[J]. 张锦博,张不已. 中国高新区. 2017(16)
[2]水环式真空泵改造挤奶机在中小型奶水牛场的应用[J]. 李治培,张华政,李威利,钟华配,潘玉红. 黑龙江畜牧兽医. 2017(14)
[3]开放式牛舍夏季热应激对奶牛生产力的影响[J]. 于静,沈盼,施正香,邹兵,王洋. 中国奶牛. 2017(07)
[4]深度学习进展及其在图像处理领域的应用[J]. 刘涵,贺霖,李军. 中兴通讯技术. 2017(04)
[5]奶牛行为特征识别系统的研究与设计[J]. 侯云涛,吴泽全,蔡晓华,郭洋. 时代农机. 2017(05)
[6]中国奶业发展情况分析:与世界主要奶业国家的比较[J]. 班洪赟,周德,田旭. 世界农业. 2017(03)
[7]PoE供电方式在监控系统中的应用[J]. 李建兰,龙飞,黄祖兴,何艳艳. 智能建筑与智慧城市. 2017(02)
[8]基于CC1101的无线收发系统设计[J]. 刘雪亭. 电子设计工程. 2016(18)
[9]如何提高奶牛繁殖力,实现奶业可持续发展[J]. Geert Opsomer,黄鸿威,肖鉴鑫,郭勇庆,曹志军. 中国奶牛. 2016(01)
[10]中国奶业国际化更需要优质奶源[J]. 宋亮. 中国畜牧业. 2015(18)
博士论文
[1]基于无线传感器网络的猪运动行为监测系统研究[D]. 高云.华中农业大学 2014
[2]中国奶业原料奶生产组织模式及效率研究[D]. 杨建青.中国农业科学院 2009
硕士论文
[1]基于433MHz频段的农业物联网无线测控系统及应用[D]. 倪忠俊.浙江大学 2017
[2]奶牛产奶量智能管理云平台研究及实现[D]. 张文娜.内蒙古大学 2015
[3]基于加速度传感器和无线传输的奶牛计步器系统[D]. 高旭东.内蒙古大学 2014
[4]奶牛信息采集系统设计与开发[D]. 陈广华.河北农业大学 2009
本文编号：2959019
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