基于UDP通信的妊娠母猪饲喂信息系统研究
这是一篇关于妊娠母猪,智能化,物联网,数据管理,智慧农业的论文, 主要内容为我国是一个养猪产业大国,虽然目前拥有全球最大的猪肉生产和消费市场,但是整个养猪业水平相对落后,猪群的管理仍然以传统人工管理方式为主,存在养猪成本高、生产效率低等缺点,从而导致生猪产量减少、猪肉质量下降。继二十一世纪计算机技术飞速发展,物联网技术在计算机技术的基础上应运而生,将新兴的物联网技术引用到妊娠母猪的饲喂中,不仅可以实现对妊娠母猪的智能管控,还可以科学高效地管理猪场,使生猪产量提高,猪肉质量增强。本文采用物联网技术,以课题组研究并设计的小群妊娠母猪电子饲喂站为基础,以科学化智能化饲喂妊娠母猪为目标,设计并开发了妊娠母猪饲喂信息系统。该软件系统可以远程控制母猪电子饲喂站,识别母猪个体,记录母猪采食信息,依据背膘厚等信息控制母猪的采食量,实现妊娠母猪的科学精准饲喂。本文主要研究内容如下:(1)服务端系功能的实现。本文分析了妊娠母猪饲喂过程中的功能需求,并依据需求使用基于python语言的django框架,实现了用户登陆注册、饲喂站远程管理、妊娠母猪的入栏、离栏、母猪采食信息记录、下料设置等功能,并使用增加确认机制和重传机制的UDP与母猪电子饲喂站通信,实现妊娠母猪的智能化饲喂。(2)前端界面的搭建。对软件进行总体分析设计,使用Web Storm软件,基于Java Script语言的Vue.js框架编写PC端网页和移动端微信小程序,通过https协议请求服务端的数据,在系统的界面展示。软件开发完成后,将软件打包并部署在阿里云服务器上。(3)妊娠母猪饲喂信息系统的测试与试验。首先在实验室内测试系统的功能和性能,然后在真实猪场环境中进行一次模拟妊娠母猪饲喂试验,检验软件的可靠性和稳定性。妊娠母猪饲喂信息系统的实际使用效果良好,系统实现了饲喂站远程管理、母猪身份识别、采食信息记录、下料设置等功能,软件系统设计合理,性能稳定,操作流畅。在规模化的养猪场使用智能化信息系统,对降低妊娠母猪饲喂成本、提高猪场效益具有一定的研究意义与应用价值。
四川农畜育种攻关云服务平台的设计与实现
这是一篇关于农业信息化,云计算,智慧农业,云平台,育种攻关的论文, 主要内容为农业为我国立国之本。我国作为农业大国,农业一直是国民经济和工业生产的重要保障。在农业信息化、智能化兴起的今天,农业信息资源共享已成为必然趋势,如何加快推进农业现代化的进程是当前研究的重点。近年来,大数据和云计算技术的兴起,为农业信息化发展提供了新的思路和方法,对于我国现代农业的建设具有重要意义。本文从系统开发的背景出发,介绍了目前国内外基于云计算的农业信息化服务的发展现状。同时对四川农畜育种攻关云服务平台的开发内容作了详细分析,阐述了该系统可以实现什么样的功能,解决哪些问题。调查收集了当前四川农业育种团队的科研需求,提出了构建四川农畜育种攻关云服务平台方案。该方案是基于B/S架构的大型农业科研信息服务类平台,采用PHP和MySQL技术形式实现。四川农畜育种攻关云服务平台主要包含育种攻关公益服务云、育种展示云、科研服务云、后台管理在内的四大模块。本文从系统架构、系统功能、数据模型、数据库等多个方面描述了平台的设计思路。并选取重要模块详细介绍了系统功能的实现过程,同时列举了系统实现过程中的部分业务流程图和核心代码。最后对系统功能与系统性能进行了测试,验证系统功能是否满足预先设定的功能需求。在系统性能测试方面主要对系统在极端条件下响应特性、丢包率以及可靠性进行了测试,测试结果表明,该系统能保障一定压力环境下正常运行。通过本文的研究,四川农畜育种攻关云服务平台向用户提供了免费的育种攻关公益数据,提高了农业科研单位课题组工作的效率。同时为育种攻关团队提供了科研管理、团队管理、品种展示为一体的优质便捷服务,逐步实现农业信息研究智能化管理。本研究达到了信息资源高度共享,信息有效利用的效果,很大程度的加快四川农业信息化的步伐。论文最后总结了该系统存在的问题,并对系统未来可能延伸的方向做了进一步展望。
基于深度学习的人参外观品质分级技术的研究
这是一篇关于智慧农业,中药材,深度学习,注意力机制,残差网络的论文, 主要内容为中药是一种独特的药物,更是中医学的核心,其独特的药物组成和药理特性为中医学的诊疗手段提供了基础。中药在中医学中所拥有的独特地位和作用,也是中医学与其他医学之间的重要标志。历经千年斗争,中医学在与各种疾病的治疗中取得了显著的成就,并在国内外产生了重要的影响。同时,中药也作为一种重要的文化遗产,在人类历史和文化发展中具有重要的意义。人参则作为中药之首备受学界关注,但是传统算法在人参外观品质识别方面存在不足,以及人工识别人参的速率较慢、效率较低,所以本文结合深度学习在图像识别分类的优势,选择生晒参作为研究对象,提出一种基于深度学习的人参外观品质分级方法,并结合所改进的模型进行剪枝操作,压缩模型,达到减少模型参数量的目的,为后续的人参外观品质分级的移动端应用提供基础。本篇论文的主要研究工作如下:(1)数据集的构建及处理:利用智能手机和专业摄影棚拍摄四类不同等级的人参样本,并对此数据集进行数据增强,扩充数据集,最终构建人参图像的标准数据集。(2)基于人参外观品质分级识别模型的构建:将传统的激活函数Re LU替换成Leaky Re LU激活函数,增强模型的表达能力;在残差块上引入ECA通道注意力机制模块,提高模型对人参像素的敏感性,能够更加准确的获取人参的特征信息;引入焦点损失函数,平衡数据集,并结合迁移学习的思想训练模型。(3)模型压缩及移动端的部署:利用剪枝的方法对该模型进行压缩,使模型的各项参数达到最佳。移动端部署使用Android studio集成开发工具,最终快速、高效地实现对人参外观品质分级的识别功能。本文将改进后模型对人参数据集进行多组消融实验,结果显示:改进后的Res Net50主要在准确率和损失值优于其他模型,并且其在收敛速度和稳定性方面也展现出较大的优势,每轮训练时间也略快于其它模型。改进后的Res Net50与经典的卷积神经网络模型VGG16、Google Net、Res Net50、Densenet121模型相比,本文模型性能最好,其在测试集的准确率高达97.39%,损失值为0.035。它在收敛速度和稳定性方面也展现出较大的优势,每轮训练时间也略快于其它模型。之后将训练好的模型剪枝,成功完成将其部署到移动端的任务。综上所述,该方法可以在不损害人参外观的情况下提高识别精度,基本可以满足识别需求。
商水县智慧农业发展对策研究
这是一篇关于智慧农业,农业产业链,物联网,商水县的论文, 主要内容为近年来,随着互联网和现代信息技术的快速发展,农业作为实体经济的重要组成部分已经站在了大数据、物联网、人工智能等新兴技术的风口下,以此融合产生的智慧农业成为重大国家政策之一,将为传统农业向现代农业转型升级赋能。位于黄淮平原区腹心的商水县,是国家产粮大县、超级产粮大县,在河南省率先以智慧农业变革农业发展方式,实现了智慧农业对农业产业链的整合与重塑,探索出一条传统农业大县的现代农业发展之路,其智慧农业发展具有典型意义。为深入研究商水县智慧农业发展情况,运用文献分析法、调查研究法以及个案研究法多种方式进行分析和梳理,掌握商水县智慧农业发展基础及其在产业链各环节的应用等各方面情况。商水县发展智慧农业具有先天优势,目前基本形成以土银网、农业大数据平台、农业物联网和农业电商平台四个平台为驱动支撑的智慧农业生态体系,贯穿土地流转、精细化种植、农产品质量安全追溯和农产品销售等产业链各环节。根据实地调研走访,发现商水县智慧农业在产业链各环节发展中尚存在诸多问题,包括智慧农业各环节发展不平衡、智慧农业推广宣传不足、智慧农机供给机制不畅、农业物联网装备成本较高和电商农产品销售上行困难等。对此进一步深究其本质原因,是由于农业信息服务平台不健全、农户自身文化素质不高、科技和人才支撑力较弱、智慧农业补贴政策缺失以及区域公用农产品品牌建设缓慢等因素造成的。推进商水县智慧农业高质量发展,抢占智慧农业发展制高点,必须要通过健全农业信息服务平台,实现全产业链资源的优化配置;通过扩大智慧农业应用示范与推广,提高智慧农业的认知度和普及率;通过提升智慧农业科技和人才投入,为智慧农业发展提供技术和智力保障;通过完善智慧农业补贴政策,夯实智慧农业发展资金和物质基础;通过加强线上区域公用农产品品牌建设,提高农产品品牌市场占有率和竞争力。
基于物联网的农业溯源管理系统的设计与实现
这是一篇关于物联网,区块链,智慧农业,MVC架构的论文, 主要内容为随着人们生活水平的提高,食品安全问题越来越受到群众的关注,解决食品安全问题,必须要对农产品的各个生产阶段把关,物联网技术可以实现对农作物品种、生长环境、喷药施肥、病虫害状况等农事做出详细记录,并让消费者参与其中,这是现代农业物联网技术发展的最大亮点。本文所设计的基于物联网的农业溯源管理系统依托物联网采集数据,大数据处理,并用区块链记录数据,实现农业资产数据化和农业服务在线化。论文按照软件工程的方法,对系统进行分析、设计及实现。整个基于物联网的农业溯源管理系统基于B/S架构,采用MVC设计模式,使用Java语言和Spring Boot框架技术完成系统开发,选用Mysql作为数据库,MyBatis作为持久层框架,使用Nginx反向代理和负载均衡。本系统分为土地资源管理模块、农户资源管理模块、IoT设备资源管理模块、云品控模块和任务包模块五个模块。土地资源管理模块主要完成土地的新增和管理、地图的绘制、数据包上传以及地图模式下的查看功能。农户资源管理模块包括农户基本信息的管理、新增、签约、签约土地的管理和合同上传的功能。IoT设备管理模块完成物联网设备的管理、调出、分配、流转信息流查看和设备报损的功能。云品控完成检测结果概览、查看详情、统计分析及报告的生成和下载的功能。任务包完成任务项的查询、查看、管理和向农监端发送消息的功能。目前此系统已经投入使用,并且所生产的粮食也已经在市场上销售,已经获得消费者的好评,提高了消费者信任度,解决了食品安全问题,并且提高了生产质量和效率,实现了物联网加区块链的智慧农业新模式。
基于多传感器数据融合的农田信息监测系统研究
这是一篇关于智慧农业,农田信息监测,多传感器数据融合,证据理论,微信小程序的论文, 主要内容为智慧农业的发展作为我国数字乡村建设的重要内容,对解决“三农”问题、推动我国现代化农业建设和实施完成乡村振兴战略具有重要意义。针对目前我国农业生产管理大多为传统模式,且现有的农田信息监测系统存在集成性低、稳定性差、监测节点单一和“有数据,缺智慧”等问题,论文以监测信息多样化、数据科学化及管理方便化等为目标,结合农业物联网技术和多传感器数据融合技术,设计了一种基于多传感器数据融合的农田信息监测系统,主要研究工作如下:1.结合现有农业信息监测系统和多传感器数据融合技术的研究现状和现存问题,分析设计一种结合多传感器数据融合技术的农田信息监测系统的可行性及其意义,明确系统的设计需求及设计目标,给出系统的整体设计方案及技术路线。2.基于系统需实现的农作物生长环境数据采集、数据预处理及数据传输等功能,完成监测系统信息采集终端硬件的设计及搭建,其主要可分为集中控制模块、环境信息采集模块、网络传输模块和虫害信息采集模块,其中,为了提高系统的整体集成性,将环境信息采集模块分为外挂式监测套组和插入式检测套组。3.提出了一种运用于农田信息监测领域的多传感器数据融合方法,根据传感器数据的类型,可将其划分为同构和异构数据融合方法。首先,结合Grubbs准则和基于欧式距离的自适应加权法,设计了同构多传感器数据融合方法,解决了现有农田信息监测系统大多采用单一传感器采集数据且稳定性较差的问题,在提高数据准确性的同时也降低了数据的冗余度。其次,基于云模型和改进的证据理论设计了异构多传感器数据融合方法,利用云模型确定证据的基本概率分配函数,并基于证据相似度和确定度改进证据理论,该方法可以更好地解决农田数据的模糊性,并对农田环境进行一致性评价,为用户做出相应的农业调控措施提供一定的参考依据。仿真结果表明,改进后的证据理论方法解决了传统证据理论融合冲突证据得到错误结果的问题,并且有更高的准确性和聚焦性,且所提的同构及异构数据融合方法均具有一定的可行性和有效性。4.研发了基于微信小程序的云平台,由数据传输处理后台、My SQL数据库、图片存储区和微信小程序组成。该云平台可接收系统采集终端上传的信息并对其进行处理,并将信息存入对应的数据库或存储区。微信小程序为系统用户提供了较Web网页和手机app更方便使用的客户端,用户使用微信小程序,可及时查看农田当时的环境数据,并对所种植农作物对应的特征参数及评价指标进行设置。最后,对论文所提系统整体进行了实验验证,结果表明:农田信息监测系统的信息采集终端能够实现数据采集、处理及传输功能,云平台能及时解析处理接收到的数据信息,调用相应的数据融合程序,并将数据存入对应的数据库,同时,用户可通过微信小程序完成查看数据和设置参数等操作。系统的实现为农户做出精准施肥灌溉等相关农业措施提供一定的参考依据,对农作物产量的提高、带动农民脱贫致富以及农业可持续发展有一定的意义。
基于物联网的农业溯源管理系统的设计与实现
这是一篇关于物联网,区块链,智慧农业,MVC架构的论文, 主要内容为随着人们生活水平的提高,食品安全问题越来越受到群众的关注,解决食品安全问题,必须要对农产品的各个生产阶段把关,物联网技术可以实现对农作物品种、生长环境、喷药施肥、病虫害状况等农事做出详细记录,并让消费者参与其中,这是现代农业物联网技术发展的最大亮点。本文所设计的基于物联网的农业溯源管理系统依托物联网采集数据,大数据处理,并用区块链记录数据,实现农业资产数据化和农业服务在线化。论文按照软件工程的方法,对系统进行分析、设计及实现。整个基于物联网的农业溯源管理系统基于B/S架构,采用MVC设计模式,使用Java语言和Spring Boot框架技术完成系统开发,选用Mysql作为数据库,MyBatis作为持久层框架,使用Nginx反向代理和负载均衡。本系统分为土地资源管理模块、农户资源管理模块、IoT设备资源管理模块、云品控模块和任务包模块五个模块。土地资源管理模块主要完成土地的新增和管理、地图的绘制、数据包上传以及地图模式下的查看功能。农户资源管理模块包括农户基本信息的管理、新增、签约、签约土地的管理和合同上传的功能。IoT设备管理模块完成物联网设备的管理、调出、分配、流转信息流查看和设备报损的功能。云品控完成检测结果概览、查看详情、统计分析及报告的生成和下载的功能。任务包完成任务项的查询、查看、管理和向农监端发送消息的功能。目前此系统已经投入使用,并且所生产的粮食也已经在市场上销售,已经获得消费者的好评,提高了消费者信任度,解决了食品安全问题,并且提高了生产质量和效率,实现了物联网加区块链的智慧农业新模式。
基于物联网智慧农业信息平台建设精准监测与智能控制系统的研究
这是一篇关于智慧农业,物联网,监控系统,Socket网络通信,功能模块的论文, 主要内容为农业物联网技术的广泛应用,推动了农业全产业链的改造升级,提升了我国现代农业的综合效益,智能农业、精准农业也得到进一步持续稳定发展。论文中基于物联网的智慧农业监控信息平台,是以智能传感器为基础,由无线传感网、无线通信网、信息处理平台与远程智能控制等组成的物联网系统。是集数据采集、信息处理、决策支持、远程控制等功能于一体的现代农业物联网系统。此系统可以实现对农作物环境因子的实时精准监测和对电器设备的远程智能控制。本智能农业监控系统运用SQL Server 2008数据库技术,将农作物生长环境数据、客户资料及其他相关数据信息进行后台实时存储。通过建立合理的字段及表间关系,高效的进行数据信息的查询显示;监控系统在Myeclipse环境下运用Java语言开发信息平台,同时利用JSP技术开发Web服务器动态页面,使信息平台系统具有良好的人机交互的前台页面和便捷的访问控制渠道;通过Tomcat服务器将系统经互联网发布到Web页面上显示,系统就形成“无线传感器-GPRS网络-远程监控”结构。用户可以通过访问与网络相连的PC机,登录监控系统查询相关的数据并进行设备的监测和控制,从而实现系统的远程精准监测和智能控制功能。论文首先讲述了智慧农业研究的背景意义和国内外的发展现状,并阐述了农业物联网的含义;其次论文基于各种相关理论和关键技术完成了系统平台的各项功能模块并成功进行了软件测试。再次,该项目中使用的网络编程模型是目前较为流行的浏览器/服务器结构。确立了基于Java Socket网络通信方案从而实现智能农业信息化平台建设的精准检测和智能控制。最后对该智慧农业监控系统进行整体的软件调试、运行与应用。测试结果表明:该智慧农业生长因子监控系统在用户模块、管理员模块、区域视频监测、环境参数监测等各项功能上能够整体的正常稳定运行,可以将采集到的各项环境参数(生长因子)进行实时的监测和输出显示。
基于MQTT的智慧农业监控平台设计与实现
这是一篇关于智慧农业,MQTT,监控平台,ILZ4,消息引擎的论文, 主要内容为农业是我国的基础产业,但和西方发达国家相比,我国农业的现代化水平和规模还有待提高。物联网科技和农业技术的交流,促进了智慧农业的发展,方便精准的掌握农作物生长状态数据,能够促进农作物科学培育和产率的增加。对此,本文提出一种基于MQTT消息安全传输和ILZ4数据压缩的智慧农业监控平台,实现了农业种植的智能化和精准化,平台可适应数据规模大、响应要求快的智慧农业场景。本文的工作包含四点。第一,从实际出发,给出了监控平台的架构和消息引擎架构设计,并以此基于MQTT协议搭建了智慧农业监控平台;第二,引入了ILZ4压缩算法,将ILZ4压缩算法集成到信息存储和消息传输任务中,可实现大规模监测信息流的实时压缩和传输,为了保证数据传输的安全性和监控平台的稳定性,在MQTT传输中引入了TLS加密协议和采用双代理服务器设计;第三,基于平台提供的能力,开发了智慧农业监控系统,实现对生产环境的远程实时监测、环境参数可视化查看、环境异常报警以及平台数据管理等功能,使管理员能够及时了解农业生产环境,远程控制,实现精准农业种植。第四,进行了仿真实验,使用随机生成的300万个虚拟物联网监控数据点的数据流,对所提方法的性能进行测试比较,实验结果表明,该方法在平均吞吐量、压缩比和执行时间上性能更优,可以降低物联网-云应用中数据的存储成本和传输开销。本文工作对智慧农业应用具有较好的理论和应用参考价值,并为农业生产环境预警和管理提供了一个良好、通用、可扩展的解决方案。
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