物联网技术在种鸡生产中的应用

物联网（Inter⁃net of things，IOT）是物物相连的智能互联网，被视为继计算机、通信网络之后的信息产业第三次浪潮。近年来，随着嵌入式智能化设备、传感器技术和计算机等相关技术的高速发展，物联网已经在智能工业、智能农业、智能电网、智能物流、智能交通和智能医疗等领域开始了广泛研究和应用。农业物联网的出现在一定程度上加快了家禽业生产的集约化、自动化、智能化和信息化发展。在欧美发达国家，农业物联网已成为畜牧养殖的重要组成部分，猪、牛、鸡等畜禽养殖实现了全程监控和实时监测。本文简要介绍物联网技术及其在家禽生产中的应用。

1.物联网技术概述

1.1物联网的概念物联网是通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统和激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物体与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络，其中包含两个主要理念：其一，物联网是基于互联网衍生出的一种网络架构，其核心和基础仍然是互联网；其二，物联网的用户端可延伸和扩展至任何物品与物品之间，而无需人的干预。

1.2物联网的构成物联网是一种非常复杂、形式多样的系统架构，一般由感知层、网络层和应用层三个层次组成，其核心技术主要在于感知层，由传感器、拾音器、RFID标签和读卡器、摄像头、加速度计等感知终端设备构成。网络层的功能架构为信息交互，由互联网、广电网、网络管理系统和云计算平台等组成，是整个物联网的中枢。应用层是物联网和用户之间互动交流的接口，主要包括各类应用，将感知层获取的信息进行处理、分析，实现智能化和自动化识别、监控和管理等物联网的智能应用。

1.3物联网的主要技术物联网主要技术包括射频识别技术、传感技术、网络通信技术、大数据处理和云计算等信息处理技术。射频识别技术是物联网的重要实现技术之一，一般由RFID电子标签、读写器和信息处理系统组成，其基本原理是将已编码的条形码附着于目标物，并使用专用的扫描读写器将信息传送到扫描读写器，然后通过无线电波技术，将读写器识别到的物品有效信息传送到系统信息处理模块；传感技术以传感器及传感信息网络为基础。传感器是指能感知被测指标，并按照一定规律转换成可用信号的设备，而传感器网络则可以使用各类集成化的微型传感器协作实现对监测对象的实时监测；网络通信技术是物联网技术发展的技术蓝本，可为物联网技术的进步和创新提供信息技术通道；大数据处理和云计算是实现物联网的核心，可提供高效的数据服务功能，并为深度挖掘数据价值提供技术支撑。

2. 物联网技术在种鸡生产中的应用随着养禽业规模化和集约化的不断发展，信息化管理日益重要，禽舍监控成为决定养禽业生产水平高低的重要因素。2014~2016年，黄山德青源种禽有限公司与中国农业大学团队合作，在安徽省休宁县德青源种禽场进行示范应用。

2.1种鸡舍物联网感知层种鸡物联网由感知层、网络层和应用层三个层次组成，感知层由环境传感器、水表、电表、麦克风、摄像头、称重传感器等感知终端设备构成，用于感知禽舍中生物生长的环境、生产性能等数据。为此，选取具有可靠性、耐久性、鲁棒性及经济性原则的传感器。传感器的布置基于禽舍实际布局情况进行设定。通过阿尔泰DAM-E3048数据采集卡对所有环境传感器信息进行数据的集中采集和预处理，将数据通过交换机，经由以太网传输至中心机房再处理分析。感知参数：温度、湿度、光照、二氧化碳、粉尘、风速、气压、水电、称重、视频、音频；部分传感器信息见表1。

为保证设备正常运行，设备要求：准确、可靠、抗腐蚀、防粉尘、防潮湿等；并且半年对设备进行质检，保证数据真实、可靠。

2.2种鸡物联网网络层

本研究将分布式架构引入蛋种鸡养殖领域，使数据中心实现对多个养殖区数据的统一管理，基于流式计算的数据处理框架，成本低，通用性强。主要功能有：

第一，养殖现场数据的分布式存储技术，实现对多源异构数据的统一管理，蛋种鸡场的养殖生产数据存储到数据库中，如环境数据、生产过程数据等，将非结构化的数据存储到分布式文件系统中，如动物行为的图像、声音数据等，保证了数据的一体化管理。利用分布式文件系统和多副本的数据库集群确保了数据的高可靠性，最大程度地避免因磁盘损坏导致数据丢失；

第二，分布式流式计算技术，部署自主式研发的分布式流式计算框架，完成对生产大数据的处理分析；

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