物联网基本概念与牧业物联网研究方向探讨 - 中国能繁母猪、奶牛精细.ppt

物联网基本概念与牧业物联网研究方向探讨 熊本海 动物营养学国家重点实验室 农业部智能化农业预警技术重点开放实验室 中国饲料数据库情报网中心 2010.8.17 内蒙海拉尔 内容“ 物联网的基本概念（重温） 十二五牧业物联网的研究内容探讨 数字动物研究进展 一、物联网基本概念 物联网体系结构 感知层包含的主要技术： RFID技术 电磁感应传感器 光谱传感器 音视频传感器 卫星遥感系统 GNSS传感器 …….. 传输层涉及的技术： PAN网络(蓝牙个人区域网), Zigbee, 6LowPan(它基于IEEE 802.15.4实现IPv6通信。6LoWPAN的最大优点是低功率支持，几乎可运用到所有设备，包括手持设备和高端通信设备) UWB, Wi-Fi, Bluetooth, CAN总线 LAN网络， Ethernet(以太网 ),Wimax, Wlan Wan网络， GPRS， CDMA， 3G, PSTN, ATM 应用层： 基础平台： 含各种标准 应用平台： 农牧业物联网服务注册中心、农牧业物联网数据服务中心、用物联数据服务组装应用系统的工具、应用系统模板、应用系统工具等 应用系统： 农牧产品溯源系统、玉米生产精细管理系统、动物精细管理系统等。 二、十二五牧业物联网研究内容分析 研究的必要性与需求分析 研究总体目标 研究内容 技术关键、技术难点、创新点 研究工作基础 其他 研究的必要性与需求分析 1.1 确定研究内容的原则： 畜牧业领域中需要突出通过信息技术来解决的问题(行业需求) 物联网的核心技术能够解决行业需求（技术可行） 通过领域物联网平台构建能够促进产业升级、促进农民增收 1.2 确定的研究对象与内容： 能繁母猪精细饲养物联网 成年母牛精细饲养物联网 高端畜产品生产过程跟踪与溯源物联网 研究的必要性与需求分析 1.3 能繁母猪精细饲养物联网平台构建 能繁母猪是养猪业发展的关键，其存栏数量、精细饲养管理水平、繁殖率和服务年限，影响到一个地区乃至国家的生猪存栏的数量、养殖业的行业效益，甚至影响猪肉的价格，而猪肉的价格与消费者物价指数（CPI）密切相关，关乎国计民生和社会稳定。因此，从国家行业管理的层面，如何“感知”能繁母猪的数量、分布与状况等信息，不仅是一个种猪场内部管理的需要，更是国家掌控行业动态数据的需要。 国家发展养猪业的良种补贴按能繁母猪的数量发放 能繁母猪生产流程 研究的必要性与需求分析 1.4 奶牛精细饲养物联网平台构建 奶牛的精细饲养是永恒的技术研究课题。只用通过“感知”奶牛的体况，包括体重、生理参数和生产水平，才能制定合理的繁殖、配种计划、饲养计划、干奶措施与淘汰计划等。而基于RFID技术和可移动的3G数据传输通信技术，并配合畜牧业领域的应用知识，可以让规模化奶牛饲养场的技术人员随时掌控所有奶牛的状态信息，并随时可发出决策控制信息到每个关键环节，让奶牛按照其生理规律、产乳规律和干物质采食规律合理生产。 国家发展奶牛良种补贴(即冻精)按成年母牛数量发放 研究的必要性与需求分析 1.5 附加值的畜产品生产过程的跟踪与溯源（以肉生产的跟踪与溯源为例） 猪、牛肉的生产与加工有其特殊性，如果能够建立从良种繁育、养殖、屠宰、分割、包装、存储（冷链）、运输到产品销售的全过程的产品质量跟踪与追溯，将会大大提高其畜产品潜在的附加值，并提高行业的综合效益，即经济效益与社会效益等。 溯源的精细化程度与否决定行业的效益 牛肉溯源的精度、深度（例） 研究的必要性与需求分析 1.6 物联网核心技术已经有些应用 主要是针对动物对象的RFID的标识和ＰＤＡ应用于数据传输等。 奶牛精细饲养实施技术路线 研究目标 以种猪、成年奶牛及肉产品溯源为研究模型，利用现代信息技术，包括双频RFID技术、TD-SCDMA移动通讯技术和web Services技术，结合动物繁殖育种学、动物营养学和整合生理学等，研究开发符合国际标识标准的动物及其产品的RFID标识技术，数据采集规范、数据3G传输嵌入式系统；基于云计算技术的种猪和奶牛全生命周期的精细饲养网络服务物联网平台的开发，将形成的物联网平台分别在2家核心能繁母猪群和泌乳奶牛群数量在1500头以上集约化猪场和奶牛场进行示范应用，使能繁母猪的繁殖率提高10%，有效胎次提高1~2胎；奶牛个体产奶水平提高15%，服务年限延长1~2年等，并建立高端猪肉与牛肉生产链精细化跟踪与溯源的物联网平台。 具体研究内容 3.1 标准研究 结合高频（13.56MHz）或双频RFID 芯片（125KHz和6.8MHz）或者超高频(900MHz)的技术规格，筛选提出适合中国能繁母猪、奶牛、肉牛个