張淋江,崔先雨

（河南牧業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué)院，河南鄭州,450011）

基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的奶牛行為與養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)測(cè)的研究

張淋江,崔先雨

（河南牧業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué)院，河南鄭州,450011）

本文提出了奶牛養(yǎng)殖企業(yè)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的多參數(shù)實(shí)時(shí)奶牛行為與養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案。無(wú)線傳感器安裝在個(gè)體奶牛的頸部，獲取奶牛的體溫、呼吸頻率、運(yùn)動(dòng)加速度等參數(shù)，同時(shí)在奶牛場(chǎng)安裝監(jiān)測(cè)養(yǎng)殖環(huán)境的傳感器，采集溫濕度、光照度、CO2濃度等環(huán)境信息，監(jiān)控養(yǎng)殖場(chǎng)環(huán)境；無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)以CC2530微處理芯片為核心，傳感器采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)路由匯總至協(xié)調(diào)器，通過(guò)GPRS模塊及時(shí)遠(yuǎn)傳至監(jiān)控中心，以此建立的動(dòng)物行為監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能準(zhǔn)確區(qū)分奶牛靜止、慢走、爬跨等行為特征，從而可以長(zhǎng)時(shí)間監(jiān)測(cè)奶牛場(chǎng)的環(huán)境狀況和個(gè)體奶牛的健康狀態(tài)；依據(jù)奶牛行為指標(biāo)系統(tǒng)數(shù)據(jù)，分析個(gè)體奶牛的健康狀況，從而制定相應(yīng)的飼養(yǎng)措施和管理對(duì)策。

WSN；奶牛行為；養(yǎng)殖環(huán)境；ZigBee

0 引言

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)WSN(Wireless Sensor Networks)成為國(guó)內(nèi)外關(guān)注的熱點(diǎn)。近年來(lái),無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)備由于體積小方便安裝，還有低功耗、低成本、監(jiān)測(cè)范圍廣等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的環(huán)境信息檢測(cè)。中國(guó)奶牛業(yè)已進(jìn)入快速發(fā)展時(shí)期，奶企越來(lái)越重視利用信息化手段管理企業(yè)。探討如何利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建立有效的監(jiān)測(cè)機(jī)制，提早預(yù)防奶牛頻頻發(fā)生各種疾病，是奶企非常關(guān)注的問(wèn)題。應(yīng)用無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)建立奶牛行為特征和環(huán)境信息的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，有助于預(yù)防控制、發(fā)現(xiàn)和正確診治奶牛疾病，及時(shí)準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)問(wèn)題奶牛，同時(shí)也保證了產(chǎn)奶量的穩(wěn)定提高，促進(jìn)奶業(yè)健康發(fā)展。

1 奶牛行為分析

1.1 奶牛正常和異常行為

奶牛按照遺傳基因所決定的本能和后天學(xué)習(xí)所獲得的記憶與經(jīng)驗(yàn)，能分析各種感覺(jué)器官收集來(lái)的信息，作出不同的反應(yīng)與行為應(yīng)答。健康的奶牛時(shí)常低頭站立、反應(yīng)靈敏、神態(tài)自然。如果奶牛精神不振，表現(xiàn)為垂耳低頭，眼睛半閉，行動(dòng)遲緩，有時(shí)站立時(shí)鼻鏡抵到其它物體，或以鼻觸地，對(duì)事物的反應(yīng)非常遲頓，這很有可能生病了，這就需要采取相應(yīng)的疾病預(yù)防和治療措施。

1.2 奶牛行為評(píng)價(jià)指標(biāo)

依據(jù)國(guó)家個(gè)體奶牛評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，依托河南省奶牛生產(chǎn)性能（DHI）測(cè)定中心的河南省奶牛綜合管理平臺(tái)，在示范基地河南省鼎元種牛育種有限公司建立個(gè)體奶牛行為健康評(píng)價(jià)體系，依據(jù)個(gè)體奶牛的各項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)，系統(tǒng)分析奶牛個(gè)體的行為健康狀況，從而制定相應(yīng)的管理對(duì)策，為今后河南省奶牛生產(chǎn)管理信息服務(wù)平臺(tái)建設(shè)打好基礎(chǔ)。

2 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)技術(shù)

在物聯(lián)網(wǎng)的大環(huán)境下，奶牛養(yǎng)殖企業(yè)以信息化手段管理企業(yè)，是順應(yīng)信息化時(shí)代的要求。本研究是基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，采用ZigBee技術(shù)、GPRS、視頻監(jiān)控等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程奶牛行為與環(huán)境信息監(jiān)測(cè)。

2.1 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)

無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)主要包含有節(jié)點(diǎn)、網(wǎng)關(guān)和軟件。在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，測(cè)量節(jié)點(diǎn)與傳感器連接，路由器就是一種測(cè)量節(jié)點(diǎn)，它能延長(zhǎng)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的傳輸距離，并能增加可靠性。數(shù)目巨大的傳感器節(jié)點(diǎn)通過(guò)隨機(jī)或固定布撒的方式，布置在給定的監(jiān)測(cè)區(qū)域，每個(gè)節(jié)點(diǎn)收集監(jiān)測(cè)目標(biāo)區(qū)域的信息，采集到的數(shù)據(jù)通過(guò)多跳的方式傳送到網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)，稱(chēng)為匯聚節(jié)點(diǎn)（sink節(jié)點(diǎn)）。匯聚節(jié)點(diǎn)將收集到的數(shù)據(jù)直接或通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)和衛(wèi)星上報(bào)給任務(wù)管理者。使用軟件平臺(tái)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、加工、分析和顯示。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)示意圖如圖1所示。

2.2 ZigBee

本研究所采用的ZigBee技術(shù)是一種成本低、功耗低、速率低的雙向無(wú)線通訊技術(shù)。主要用于距離短、功耗低、傳輸速率要求不高的各種電子設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，以及典型的周期性數(shù)據(jù)、間歇性數(shù)據(jù)和低反應(yīng)時(shí)間數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽?yīng)用，可工作在2.14GHz（最高250kbit/s）、868MHz（最高20kbit/s）和915MHz（最高40kbit/s）3個(gè)頻段上,它的傳輸距離在10m至75m的范圍內(nèi)。具有ZigBee功能的設(shè)備能非常容易的在一個(gè)小范圍內(nèi)組成臨時(shí)專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)，方便地建立一種標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線連接，取代有線電纜進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

2.3 傳感器

傳感器能將感受到被測(cè)量的信息，按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成為電信號(hào)或輸出其他所需形式的信息，以滿(mǎn)足信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)等要求。傳感器是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)控制的首要環(huán)節(jié)，它的特點(diǎn)包括：微型化、智能化、多功能化、網(wǎng)絡(luò)化。傳感器讓物體有了生機(jī)，有了人類(lèi)一樣的觸覺(jué)、味覺(jué)、嗅覺(jué)等感應(yīng)器官。本項(xiàng)目使用生物傳感器監(jiān)測(cè)奶牛的運(yùn)動(dòng)加速度、體溫、呼吸頻率等參數(shù)；使用環(huán)境監(jiān)測(cè)傳感器采集溫濕度、光照度、CO2濃度等環(huán)境信息，監(jiān)控養(yǎng)殖場(chǎng)環(huán)境，確保奶牛個(gè)體的健康。

2.4 B/S和移動(dòng)終端

B/S(瀏覽器/服務(wù)器)是客戶(hù)端由瀏覽器接收，服務(wù)器端由WEB服務(wù)器發(fā)放的系統(tǒng)架構(gòu)。奶牛行為監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用B/S架構(gòu)模式, 簡(jiǎn)化了系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的流程，管理者可以隨時(shí)隨地在系統(tǒng)平臺(tái)監(jiān)測(cè)奶牛行為和養(yǎng)殖環(huán)境信息，使用和維護(hù)非常方便快捷。

2.5 GPRS

GPRS（General Packet Radio Service），是一項(xiàng)基于GSM系統(tǒng)高速數(shù)據(jù)處理的無(wú)線分組交換技術(shù)，以"分組"的形式傳送資料到使用者，提供端到端與廣域的無(wú)線IP連接。本研究通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控。

2.6 視頻監(jiān)控

圖1 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)示意圖

在奶牛養(yǎng)殖牧場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)奶牛行為全過(guò)程視頻監(jiān)控，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題奶牛，在節(jié)約人力成本、提升安全管理水平方面起到明顯作用。項(xiàng)目采納了深圳福斯康姆智能科技有限公司的視頻監(jiān)控方案，在養(yǎng)殖場(chǎng)安裝無(wú)線網(wǎng)絡(luò)視像頭，通過(guò)WIFI連接互聯(lián)網(wǎng)，基于百度云平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了奶牛行為的視頻管理監(jiān)控。同時(shí)，視頻監(jiān)控實(shí)現(xiàn)了手機(jī)APP的在線瀏覽，管理者可以通過(guò)手機(jī)實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖場(chǎng)各種場(chǎng)景的實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控。

3 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

奶牛行為與養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)如圖2所示。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)收集奶牛個(gè)體和環(huán)境信息，通過(guò)單跳、多跳傳送到簇頭節(jié)點(diǎn)后，簇頭節(jié)點(diǎn)依據(jù)有線網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至Sink網(wǎng)關(guān)，Sink網(wǎng)關(guān)通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)，再將數(shù)據(jù)傳送到監(jiān)測(cè)中心，監(jiān)測(cè)中心對(duì)數(shù)據(jù)分析建模后，判定當(dāng)前奶牛的健康狀態(tài)，發(fā)生異常情況時(shí)，同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)到監(jiān)測(cè)中心和飼養(yǎng)員的移動(dòng)終端上（筆記本、平板電腦、智能手機(jī)等）。

圖2 奶牛行為與養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

3.2 個(gè)體節(jié)點(diǎn)

奶牛的疾病和發(fā)情狀況目前主要依據(jù)飼養(yǎng)員的經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行目測(cè)判斷，人工觀測(cè)方法，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，判斷精確度不高，容易誤判。為了能自動(dòng)準(zhǔn)確地判斷奶牛健康狀況，傳感器個(gè)體節(jié)點(diǎn)安裝在奶牛的頸部，傳感器個(gè)體節(jié)點(diǎn)模塊將采集到的初始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，提煉出奶牛的呼吸頻率、體溫和運(yùn)動(dòng)步速信息，再通過(guò)發(fā)送模塊將數(shù)據(jù)傳送到監(jiān)控中心進(jìn)行處理。以此建立的動(dòng)物行為監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能準(zhǔn)確區(qū)分奶牛靜止、慢走與爬跨等行為特征，長(zhǎng)時(shí)間監(jiān)測(cè)奶牛的健康狀態(tài)。而且，這種監(jiān)測(cè)系統(tǒng)易于推廣到對(duì)其它動(dòng)物的行為監(jiān)測(cè)，具有行業(yè)示范效用。

3.3 環(huán)境節(jié)點(diǎn)

傳感器環(huán)境節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)對(duì)環(huán)境信息(溫濕度、光照度、CO2濃度、NH3濃度、H2S濃度)的采集、處理和發(fā)送。路由器與若干個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)構(gòu)成子網(wǎng)，依據(jù)ZigBee協(xié)議進(jìn)采集各個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)送來(lái)的數(shù)據(jù)，各個(gè)子網(wǎng)監(jiān)測(cè)采集到的數(shù)據(jù)傳送到監(jiān)管中心；監(jiān)管中心負(fù)責(zé)對(duì)從無(wú)線網(wǎng)絡(luò)送來(lái)的信息進(jìn)行顯示和存儲(chǔ)，并能進(jìn)行環(huán)境參數(shù)閾值的設(shè)定；接收值與閾值比較后，發(fā)送指令去控制環(huán)境調(diào)節(jié)設(shè)備。

3.4 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)

無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的傳感器節(jié)點(diǎn)采用溫濕度、體溫等傳感器實(shí)時(shí)采集牧場(chǎng)環(huán)境參數(shù)和奶牛個(gè)體信息，并利用路由節(jié)點(diǎn)發(fā)送至協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)，通過(guò)GPRS模塊接入Internet網(wǎng)絡(luò)，整個(gè)系統(tǒng)無(wú)線化，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)。通信模塊以CC2430為核心，采用ZigBbe通信協(xié)議進(jìn)行無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)管理。從整個(gè)流程可以看出，傳感器節(jié)點(diǎn)與協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)是硬件電路設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。

傳感器節(jié)點(diǎn)硬件結(jié)構(gòu)如圖3所示。數(shù)據(jù)采集模塊對(duì)奶牛的個(gè)體行為信息、舍內(nèi)監(jiān)測(cè)區(qū)域環(huán)境信息的采集，采用TI公司的CC2530微處理器進(jìn)行接受和處理數(shù)據(jù)，射頻前端采用CC2591，進(jìn)行功率與低噪聲的放大，CC2530和CC2591負(fù)責(zé)接收、處理和發(fā)送采集模塊送來(lái)的數(shù)據(jù)。電源系統(tǒng)模塊負(fù)責(zé)為該節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)供電。由于用到多種類(lèi)型傳感器，所需電壓不盡相同，電源系統(tǒng)需提供多種電壓值。系統(tǒng)采用鋰電池組供電，由8.4V鋰電池組經(jīng)過(guò)穩(wěn)壓后輸出5V電壓，一方面為部分傳感器供電，另一方面轉(zhuǎn)為3.3V為系統(tǒng)其他部分供電。JTAG接口負(fù)責(zé)通信調(diào)試。

圖3 傳感器節(jié)點(diǎn)硬件結(jié)構(gòu)圖

協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)硬件選用TI公司CC2530和高性?xún)r(jià)比、高集成度的2.4GHZ射頻前端CC2591芯片，以保證網(wǎng)絡(luò)傳輸質(zhì)量，擴(kuò)大網(wǎng)路覆蓋面積。CC2530芯片整合了2.4GHZIEEE802.15.4/ ZigBee R F收發(fā)機(jī)以及工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的增強(qiáng)型8051MCU，具有超低功耗、高靈敏度、抗噪聲及抗干擾能力。CC2591內(nèi)置有低噪聲放大器、功率放大器，輸出功率大，傳輸距離遠(yuǎn)(無(wú)障礙可傳輸500～800m)，能較好滿(mǎn)足規(guī)?；膛?chǎng)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)囊?。CC2530芯片與CC2591射頻前端的連接如圖4所示。電源系統(tǒng)采用鋰電池供電，由單節(jié)經(jīng)TPS63011電壓轉(zhuǎn)換芯片轉(zhuǎn)為3.3V穩(wěn)定電壓給該節(jié)點(diǎn)供電。

3.5 數(shù)據(jù)采集傳感器

奶牛的個(gè)體行為與養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)測(cè)需要用到生物傳感器與環(huán)境監(jiān)測(cè)傳感器。

生物傳感器包括體溫傳感器、血壓傳感器、腦電波傳感器、心電傳感器等，這些傳感器主要實(shí)現(xiàn)的功能包括健康和醫(yī)療監(jiān)控、娛樂(lè)等。國(guó)內(nèi)的此類(lèi)傳感器公司有神念科技、敏芯微電子、芯敏微系統(tǒng)、納芯微電子等。借助這些傳感器，可以實(shí)現(xiàn)健康預(yù)警、病情監(jiān)控等。本項(xiàng)目選用集成蘇州納芯微高精度、高頻響傳感器信號(hào)調(diào)理芯片NSA5311的生物傳感器，在個(gè)體奶牛頸部安裝無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)，通過(guò)頸部各種生物傳感器獲取奶牛的運(yùn)動(dòng)加速度、體溫、呼吸頻率等數(shù)據(jù)。

環(huán)境傳感器包括溫濕度傳感器、pH傳感器、氣體傳感器、氣壓傳感器、環(huán)境光傳感器、粉塵傳感器等，這傳感器主要實(shí)現(xiàn)環(huán)境監(jiān)測(cè)、健康提醒、天氣預(yù)報(bào)等功能。國(guó)內(nèi)傳感器公司有康森斯克電子、煒盛電子、敏芯微電子、芯奧微傳感、艾譜科微電子、芯晨科技等。本項(xiàng)目選用鄭州煒盛電子公司的環(huán)境傳感器系列產(chǎn)品，采集溫濕度（HM2302）、CO2濃度（MH-711A）、氨氣傳感器（MQ137）等環(huán)境信息，監(jiān)控奶牛養(yǎng)殖場(chǎng)環(huán)境，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題奶牛，確保奶牛個(gè)體的健康。

3.6 工作流程

系統(tǒng)上電，首先進(jìn)行初始化；初始化一旦完成，數(shù)據(jù)采集模塊開(kāi)始有條不紊地采集數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)經(jīng)ZigBee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給監(jiān)管中心，監(jiān)管中心對(duì)所接收數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示和儲(chǔ)存煒盛同時(shí)與設(shè)定的閾值進(jìn)行比較，發(fā)出指令對(duì)環(huán)境調(diào)節(jié)設(shè)備實(shí)施控制。

數(shù)據(jù)采集模塊的初始化主要完成所有傳感器的程序驅(qū)動(dòng)的安裝，由中斷程序設(shè)定各傳感器采集信息的時(shí)間，讓所有傳感器有序采集數(shù)據(jù)，便于CC2530微處理器接收和處理。監(jiān)管中心的初始化主要進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)的啟動(dòng)。數(shù)據(jù)庫(kù)中預(yù)設(shè)有所監(jiān)測(cè)環(huán)境參數(shù)的閾值，便于系統(tǒng)進(jìn)入工作狀態(tài)后將所接收數(shù)據(jù)與閾值比較；數(shù)據(jù)庫(kù)中還存放有歷史數(shù)據(jù)，便于后續(xù)對(duì)數(shù)據(jù)的分析。ZigBee網(wǎng)路采用ZigBee2007協(xié)議棧，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)層函數(shù)NLME_ NetworkFormation R equest()建立，由協(xié)調(diào)器與其所有子節(jié)點(diǎn)的“綁定”來(lái)實(shí)現(xiàn)。ZigBee網(wǎng)路初始化由TI公司提供的ZStack完成。監(jiān)管中心PC機(jī)編寫(xiě)上位機(jī)軟件，對(duì)從ZigBee網(wǎng)路獲取的信息進(jìn)行分析處理，并實(shí)時(shí)顯示。同時(shí)，將相應(yīng)信息存入數(shù)據(jù)庫(kù)中以便后續(xù)利用，并能通過(guò)設(shè)定的安全閾值，發(fā)出控制指令。

4 結(jié)語(yǔ)

基于ZigBee技術(shù)，設(shè)計(jì)以由CC2530微處理器芯片和CC2591射頻前端組建的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)硬件電路，構(gòu)建由協(xié)調(diào)器、路由器、傳感器節(jié)點(diǎn)等組成的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的傳感器節(jié)點(diǎn)獲取體溫、呼吸頻率、運(yùn)動(dòng)加速度、溫濕度、光照度、CO2濃度等傳感器實(shí)時(shí)采集牧場(chǎng)和奶牛個(gè)體行為和環(huán)境參數(shù)信息，并利用路由節(jié)點(diǎn)發(fā)送至協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)，通過(guò)GPRS模塊接入Internet網(wǎng)絡(luò)，采用ZigBee通信協(xié)議進(jìn)行無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)管理，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)。整個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了規(guī)?；膛ｐB(yǎng)殖場(chǎng)奶牛個(gè)體與舍內(nèi)環(huán)境多種參數(shù)無(wú)線自動(dòng)監(jiān)測(cè)，實(shí)時(shí)獲取奶牛行為和養(yǎng)殖環(huán)境信息，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題奶牛并采取進(jìn)一步的管理措施，為奶牛健康生長(zhǎng)和牛奶的品質(zhì)提供了保障。

圖4 CC2530芯片與CC2591射頻前端的連接電路圖

[1] 王廷江，楊麗珊.規(guī)?；膛?chǎng)舍內(nèi)環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì).農(nóng)機(jī)化研究，2015（2）：210-213.

[2] 陸東林，馬連山.奶牛行為學(xué)及其在生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].奶牛養(yǎng)殖，2009（7）：52-56.

[3] 劉士敏，楊順．基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的農(nóng)村溫室大棚監(jiān)控系統(tǒng)［J］．單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用，2013(8):48－51．

[4] KAPOOR N，BHATIA N，KUMAR S，et al．Wireless sensor networks:a profound technology［J］．International Journal on Computer Science and Technology，2011，2(2):211-215．

[5] 劉崢，張鵬飛，黃志文.省域現(xiàn)代農(nóng)業(yè)信息化關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新研究[J].軟件導(dǎo)刊，2014(12)：7-9.

[6] 張輝宜，孫倩文，袁志祥等.基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì).計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展，2014（11）：246-249.

[7] 韓靜，王熙，王福麗等.規(guī)?；B(yǎng)牛場(chǎng)全自動(dòng)無(wú)線智能環(huán)境采控器研究[J].農(nóng)機(jī)化研究，2014（12）：19-23.

[8] 王鐘，張盛龍，房安康等.基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的溫室控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015（9）：374-376.

[9] 夏朝俊，顧春新，李彬.精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究與實(shí)現(xiàn)[J].機(jī)電工程，2015（3）：439-442.

[10] 張輝宜，孫倩文，袁志祥等.基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展，2014（11）：246-249.

[11] 鄭久坤.大數(shù)據(jù)在畜牧技術(shù)推廣服務(wù)中的應(yīng)用[J].中國(guó)畜牧業(yè)，2015（1）：30-32.

[12] 李文仲，段朝玉.ZigBee2007/PRO協(xié)議棧實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2009.

[13] 王立巖，楊世鳳.基于ZigBee技術(shù)的溫室環(huán)境檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].天津科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2011（2）：60-63.

（通訊作者）：張淋江.1975年11月，性別：男， 民族：漢.籍貫：河南南陽(yáng).學(xué)歷： 碩士 職稱(chēng)：工程師，河南牧業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué)院，研究方向：無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)

崔先雨.1974年5月，性別：男， 民族：漢.籍貫：河南駐馬店.學(xué)歷：本科 職稱(chēng)：實(shí)驗(yàn)師，河南牧業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué)院， 研究方向：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用

圖2 備份軟件管理界面

4 結(jié)論

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的長(zhǎng)足發(fā)展和智能手機(jī)的不斷強(qiáng)大，人們手機(jī)上的存儲(chǔ)空間顯得越來(lái)越不夠用，同時(shí)手機(jī)、平板電腦和PC之間的協(xié)同工作的發(fā)展，人們?cè)絹?lái)越需要快速安全的云存儲(chǔ)服務(wù)。但是目前哪怕是蘋(píng)果這樣的大公司最近都爆出了iCloud好萊塢女星艷照事件，更別說(shuō)別的互聯(lián)網(wǎng)公司的云服務(wù)了。這說(shuō)明把自己的數(shù)據(jù)放在這些云服務(wù)里不是絕對(duì)安全的。組建私有云存儲(chǔ)系統(tǒng)，創(chuàng)建自己的個(gè)人云，將會(huì)越來(lái)越受人們歡迎和重視。

參考文獻(xiàn)

[1] 周平.云計(jì)算及云存儲(chǔ)的管理技術(shù)[J].上海電力學(xué)院學(xué)報(bào), 2010,(10) .

[2] 劉貝,湯斌.云存儲(chǔ)原理及發(fā)展趨勢(shì)[J].科教前沿, 2011,(05) .

[3] 陳康,鄭緯民.云計(jì)算系統(tǒng)實(shí)例與研究現(xiàn)狀[J].軟件學(xué)報(bào),2009,(05)

[4] 唐箭.云存儲(chǔ)系統(tǒng)的分析與應(yīng)用研究[J].電腦知識(shí)與技術(shù), 2009,(06) .

[5] Android開(kāi)發(fā)入門(mén)指南（第二版）人民郵電出版社，2009（11）

Study on cow behavior and breeding environment monitoring based on Wireless Sensor Network

Zhang Linjiang,Cui Xianyu
（Henan University of Animal Husbandry and Economy，Zhengzhou,450011，China）

This paper presents the implementation scheme of Multi Parameters Real-time cow behavior and breeding environment monitoring system of the wireless sensor network of cow breeding enterprise.Wireless sensors installed in the individual cow's neck,body temperature,respiratory frequency,acceleration and other parameters for cows,while dairy farming environment monitoring sensor installation,collecting temperature and humidity,light intensity,CO2 concentration of environment information,environment monitoring farms; wireless sensor network based on CC2530 microprocessor chip as the core,sensor the data collected by the route to the coordinator through the GPRS module,timely sent to the monitoring center, in order to establish the animal behavior monitoring system can accurately distinguish the cows,walking, climbing across the stationary behavior characteristics,which can be a long time monitoring environmental conditions and individual dairy cow health status;on the basis of cow behavior index system individual data,analysis of the health status of dairy cows,in order to develop breeding measures and corresponding countermeasures.

WSN;cow behavior;breeding environment;ZigBee

河南省重大科技專(zhuān)項(xiàng)，畜禽生產(chǎn)過(guò)程信息化關(guān)鍵技術(shù)集成與應(yīng)用，課題編號(hào)[121100111000]