智能母猪饲喂系统的高效可靠数据通信协议设计

发布时间：2024-12-01 03:12

　　 为解决智能母猪饲喂系统群养饲喂站与后台饲喂管理系统之间的数据同步问题,基于ARM Cortex-A9嵌入式平台、TCP/socket通信技术和数据库技术,提出一种智能母猪饲喂系统的高效可靠数据通信协议。设计通信协议的帧格式、大文件序列化传输机制、处理通信异常的心跳包机制和CRC校验算法。试验结果表明:该通信协议可以实现智能群养母猪饲喂站与后台饲喂管理系统的双向稳定通信;CSV传输大文件的平均提速达68%以上;设计的心跳包与socket重连机制可以有效处理通信异常,客户端重连socket响应时间平均相对误差不超过5.91%;CRC校验算法对随机单比特错误和双比特错误的误码检出率100%。该研究为实现群养母猪的个体精细饲喂提供支持。

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【部分图文】：

图1 智能母猪饲喂系统整体框架图

智能母猪饲喂系统的整体架构如图1所示。用户可在终端(PC、手机、平板电脑等)通过网页/APP查看母猪信息(饲喂情况、生产阶段、体温、体重等)、配置系统(饲喂参数、猪栏猪舍等)信息、发送基本命令等。饲喂站由进门接近开关、体重秤、流量计、红外温度传感器等传感器件,以及下料电机、下水阀....

图2 socket异常处理及心跳包机制流程图

饲喂站与后台饲喂管理系统的通信帧绝大部分都不到50个字节。综合考虑通信开销和效率,采用了CRC-16-CCITT校验码,选定的生成多项式为x16+x12+x5+1(简记0x1021)。在发送端,对数据帧左移16位,再除以生成多项式0x11021,做多位模2除法运算(相当于异或),....

图3 socket通信测试结果

为了验证自定义通信帧格式能够实现通信,在饲喂站控制板烧写运行客户端程序,在笔记本上运行SSCOM网络数据调试器,打开侦听。控制板上电启动运行客户端主程序,图3(a)是服务器接收到的饲喂站发送的请求时间同步指令和心跳包命令结果;图3(b)是饲喂站收到的心跳包应答及时间同步应答结果。....

本文编号：4013462