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牧禽定位(散养)


行业趋势


我国是农业大国,畜牧业作为农业的重要组成部分,和种植业一样是国民经济重要产业之一,也是科技为指导的现代农业发展的方向和突破口。畜牧业现在主要发展为家禽家畜养殖及农牧业等,在我国所有行业中,畜牧业的信息化水平仍相对滞后于其他领域,大多牧民仍然采用原始养殖方式,物联网定位技术的应用在一定程度上可以解决草原地区牧民逐水草而居的生活。


消费者对于养殖生产过程中透明程度的要求与日倶增,渴望对生鲜类网制品等实现全程监控,因此对于物联网及实时跟踪监测的联合有很强的渴求度。为了完全实现透明养殖的理念,赋予消费者知情权,每只动物从生长到出栏的过程都可以达到实时监控,保证消费者在任意时间者可以观察它们的生长状况,因此需要对它们进行无线定位,以保证在较大的散养区域中找到其具体位置。

 

业务需求和挑战


将传统养殖技术和物联网技术相结合以物联网的理念实现动物散养主要有如下方面需求:

一、动物位置信息采集和控制。在散养区域布置信标节点和路由构成无线网络,测定动物活动状态及具体位置,还有环境参数比如温度、湿度、光照强度;

二、智能定位标签具有防水、防磁、防静电、无磨损、信息储存量大、一签多用、操作方便等特点。

 

解决方案


CLAA牧禽(动物)定位管理系统是基于LoRa的物联网系统通过智能传感器在线采集位置和生长行为(走步)数据,以实现计步,定位寻找,防混防丢,实时了解健康状况,全生命周期数据,实时称重等功能,实现安全生产、科学管理、减少病害、降支增收的目标。如下为牧禽(动物)CLAA Beacon定位管理系统的逻辑图:

 

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图1 牧禽(动物)CLAA Beacon定位管理系统的逻辑图


若牧禽是体型较大的动物,比如牛、羊和猪等,且定位范围较广且精度要求较高(比如室外30米以内),考虑到CLAA基站定位需要同频组网,需要基站数较多,因此系统采用CLAA +Beacon的方案,CLAA基站主要做为数据通道,定位通过CLAA Beacon终端来实现,回程使用无线公网(3G/4G)或无线网桥网络。一定比例动物绑带GPS的Beacon终端,即作为自身的定位,也可做为普通定位终端的信标,这种终端的特点是定位精度高,但成本较高,功耗较大。当然动物所绑定的普通定位终端,含GPS功能,通过信标定位,成本相对低,功耗较小。


若牧禽是体型较小的动物,比如鸡和鸭等,适动范围不是很广,系统可采用基于CLAA基站+轻薄型定位终端的解决方案,通过基站进行粗定位,通过蓝牙低进寻找。


CLAA牧禽(动物)定位管理系统由定位终端层,网络传输层,定位平台层和应用层组成:

一、定位终端主要功能是位置、步数信息的采集存储转发;

二、网络传输系统为CLAA无线网络和回程网络(比如3G/4G公网);

三、定位云平台主要功能对存储的信息进行处理,提供给牧民,如牲畜定位、牲畜追踪、牧场调度管理、牲畜迁徙信息、极端天气信息预警,突发事件报警及出警等;

四、手机APP主要功能是手机定位和寻找牲畜,回看轨迹。

 

CLAA牧禽(动物)定位管理系统有如下典型的应用功能:

一、定位

1、实时定位追踪

定位终端按固定时间间隔(比如半小时)上传位置数据至定位监控平台,其余时间定位器处于深度休眠状态。

牧禽(动物)的运动轨迹可在手机APP和定位监控平台回放。

2、电子围栏

设备支持电子围栏功能,设备离开围栏,手机APP和定位监控平台会收到报警信息。


二、寻找

工人通过手持终端APP软件通过LoRa粗定位找到被查牧禽大致活动区域(如果牧禽活动范围不大,该功能可以不用),再用终端自带蓝牙收集附近牧禽的ID标识,在APP上会显示列表。当工人选定被查牧禽标识后,被查牧禽佩戴信标闪烁提示,同时通过LoRa向数据库上报被查牧禽ID标识。

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牧禽寻找方案图


三、 防混防丢

通过定位获知牧禽的位置,然后通过手机APP通过蓝牙与牧禽身上的智能传感器通信,手机APP显示该牧禽的主人及身份相关的信息。

当牧禽身上智能传感器不工作时,系统告警。


四、计步和实时掌握健康状态

CLAA 终端内部集成计步MEMS传感器,具备计步功能,终端将定时将计步结果通过CLAA网络发送到应用平台进行数据分析。

通过牛步确定母牛是否发情期,提升母牛的受孕几率,提升牧主收入;

通过牛步识别发现长期不发情的母牛,甚至是母牛是否假孕、流产、生病等多种状态。公牛也可通过牛步识别是否生病。


下面为CLAA Beacon定位终端的产品规格:

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3 CLAA Beacon定位终端规格


五、称重

被称重的牧禽所佩戴终端通过蓝牙将ID标识发给台秤内置蓝牙通讯模块,台秤将ID和称重数据合并一个报文通过LoRa模块上传到数据中心。其它牧禽由于和台秤的距离远于被称重牧禽,则不触发数据上报。

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图4 牧禽称重方案图

六、“跑步鸡”

1、当前痛点

a、人工成本较高。因为当前跑步鸡基于蓝牙+条码技术,不能实时远程计步,需要人工近距离扫码识别,然后通过蓝牙读书数据;

不方便不同批次鸡的放养管理;

b、无法实时鸡的分布情况和鸡的健康状况;

c、消费者无法了解鸡全生命周期数据,每天的跑步情况。


2、“跑步鸡”方案

“跑步鸡”定位管理系统由计步传感器(LoRa+BLE+MEMS),IWG网关,云平台,手机+APP 组成。方案见如下图:

 

牧禽6图片1.png 

5 ”跑步鸡定位管理系统


3、功能

系统功能有计步、实时定位、实时了解健康状态和监测全生命周期数据等。用户可能通过手机APP了解“跑步鸡”是散养的,自己找虫子吃,商家可通过系统监测,要求农户每只鸡都养6—8个月,每只鸡跑步120万步以上,这样以增加“跑步鸡”信息附加值。

“跑步鸡”定位管理系统也适用于散养的鸭、猪、牛等牧禽。

 

CLAA牧禽(动物)定位管理系统的性能特点如下:

1、无线实时数据采集,无须布线,安装简易;

2、智能定位终端有良好的高低温耐受性和防撞击性能,IP68防水,能在恶劣的环境下正常工作;

3、定位终端成系列:免充电LoRa普通定位终端、Beacon定位终端;轻薄型LoRa定位终端;

4、细巧精准:定位终端重量、体积和定位精度满足牧禽散养的要求。

 

 

客户价值


交易平台:通过数据中心大屏、手机App展示牧禽散养的实景,直观感受实际效果,提供大数据分析;

消费者:赋予消费者知情权,通过手机App获取所购买牧禽产品的生产过程参数,让消费者买的放心;

农户:获取散养的牧禽生产和环境参数,在专家系统指导下科学养殖,提升牧禽肉品质,增加养殖收入。