基于嵌入式技術的豬舍智能監(jiān)控系統(tǒng)設計.pdf

1、隨著現(xiàn)代養(yǎng)殖業(yè)的逐漸擴大，信息化程度的不斷提高，信息技術對養(yǎng)殖業(yè)產生了深遠的影響。養(yǎng)殖場的自動化監(jiān)控成為了當代養(yǎng)殖業(yè)的重要研究課題。本文在總結國內外有關養(yǎng)殖業(yè)研究現(xiàn)狀的基礎上，結合Zigbee無線傳感網絡技術、視頻編碼技術、GPRS技術、嵌入式技術等先進技術，設計并測試了一套基于嵌入式技術的豬舍智能監(jiān)控系統(tǒng)，旨在為豬場管理者提供一個成本低廉、功能齊全的豬場監(jiān)控解決方案。
　　本文選取三星S3C6410開發(fā)板作為豬舍智能監(jiān)控系統(tǒng)的硬

2、件開發(fā)平臺，并選取嵌入式Linux操作系統(tǒng)作為系統(tǒng)軟件開發(fā)平臺。在此嵌入式平臺上開發(fā)豬舍監(jiān)控應用程序，包括:Zigbee數據采集與設備控制、視頻采集與編碼、GPRS短消息報警和遠程網絡訪問等應用程序。
　　為了能夠觀看清晰流暢的遠程豬舍實時視頻，本文對H.264視頻編碼標準進行了深入的研究，并針對該編碼標準中所采用的性能良好的UMHexagons運動估計算法進行了研究。為了進一步降低該算法的運算復雜度，本文對運動估計的匹配準則及U

3、MHexagons算法的搜索模型進行了改進，并利用H.264軟件JM9.5來測試改進后的UMHexagons算法的執(zhí)行效果。測試表明改進后的UMHexagons算法減少了算法運算復雜度，并節(jié)省了大量的算法編碼時間，從而使得編碼后的圖像更加有利于網絡傳輸。為了進一步降低遠程豬舍視頻監(jiān)控系統(tǒng)的成本，本文通過V4L2編程接口實現(xiàn)視頻圖像的采集，并將改進后的UMHexagons算法嵌入到ffmpeg視頻編碼服務器中，從而實現(xiàn)網絡視頻監(jiān)控。

4、>　　為了采集精確的豬舍環(huán)境信息并控制豬舍環(huán)境調控設備的運作，本文設計了一套Zigbee無線傳感網絡子系統(tǒng)。該子系統(tǒng)利用Zigbee擴展電路板、低成本的SHT11溫濕度傳感器和繼電器等器件，設計了數據采集終端和設備控制終端，數據采集終端用來采集豬欄內的溫濕度數據，設備控制終端用來調節(jié)豬舍內的溫濕度參數。并采用Sqlite數據庫存儲采集的豬舍數據信息，實現(xiàn)豬舍環(huán)境數據信息的查詢與存儲。
　　為了方便管理員遠程管理豬場，提高豬場管理效

5、率，本文采用Boa服務器與CGI程序相結合的方法，設計了一個嵌入式Web服務器;再結合虛擬服務器技術使得管理員能夠通過Internet網絡訪問該服務器，從而能夠利用遠程監(jiān)控網頁來查看實時數據與控制現(xiàn)場環(huán)境調節(jié)設備;同時還結合GPRS技術來實現(xiàn)豬舍環(huán)境參數的查詢及超標報警，提醒管理員對環(huán)境參數超標情況進行及時的處理。
　　本文設計的基于嵌入式技術的豬舍智能監(jiān)控系統(tǒng)，為實現(xiàn)養(yǎng)豬場智能化養(yǎng)殖提供了良好的技術支持及可行的解決方案，對我國養(yǎng)