射頻識別和活動量檢測技術(shù)在奶牛場管理中的應(yīng)用.pdf

1、奶牛產(chǎn)業(yè)是一種高效節(jié)約型畜牧業(yè)，可有效地調(diào)整農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、促進農(nóng)村經(jīng)濟、增加農(nóng)民收入，奶牛業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈長，對經(jīng)濟的拉動作用大，已經(jīng)成為我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的重要分支。近幾年，我國奶牛業(yè)雖然得到了飛速發(fā)展，但在奶牛的現(xiàn)代化管理上存在缺陷，技術(shù)不夠成熟，與發(fā)達(dá)國家相比還存在很大差距。因此，如何采用更加科學(xué)的牧場管理技術(shù)，提高牛奶的質(zhì)量與產(chǎn)量，對推進我國奶牛養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展具有重要意義。
　　奶牛的科學(xué)化管理需要面對個體差異，有針對性地進行飼養(yǎng)與監(jiān)控

2、，如何獲取每頭奶牛的個體信息及其活動狀況，成為實現(xiàn)奶牛業(yè)高效現(xiàn)代化管理的先決條件。本文在查閱了大量相關(guān)文獻的基礎(chǔ)上，綜合射頻識別技術(shù)、無線通訊技術(shù)以及低功耗單片機技術(shù)，設(shè)計了一套奶牛個體信息采集和活動量檢測系統(tǒng)。系統(tǒng)選用耳標(biāo)式動物電子標(biāo)識為每一頭奶牛建立個體信息，通過手持式耳標(biāo)讀寫器快速、準(zhǔn)確地讀取奶牛耳標(biāo)內(nèi)的信息，奶牛的活動量由佩戴在奶牛腿部的運動傳感器采集獲得，并以無線傳輸?shù)姆绞綄⑿畔l(fā)送至主控機上，幫助飼養(yǎng)人員實時監(jiān)控奶牛的運動狀

3、況，及時做出分析及應(yīng)對，實現(xiàn)科學(xué)化管理。
　　本文首先介紹了射頻識別和活動量檢測技術(shù)的工作原理，以此為基礎(chǔ)，設(shè)計了基于ARM-STM32的手持式讀寫器，選用S50無源電子標(biāo)簽作為牛耳標(biāo)，工作頻率為13.56MHz，可寫入、讀取奶牛相關(guān)信息且標(biāo)簽?zāi)透g、不易損環(huán)；其次使用加速度傳感器MMA7455采集奶牛運動步數(shù)，通過低功耗無線數(shù)據(jù)傳輸芯片NRF24L01將數(shù)據(jù)傳輸至主控機并加以顯示，可實時、直觀地監(jiān)控奶牛運動狀況。系統(tǒng)的軟件設(shè)計采

4、用結(jié)構(gòu)化和模塊化的編程思想，編程語言為C語言，設(shè)計出系統(tǒng)的全部程序后，給出了幾部分重要模塊的系統(tǒng)流程。為了提高耳標(biāo)識別的準(zhǔn)確性，本文針對射頻識別系統(tǒng)中多標(biāo)簽數(shù)據(jù)碰撞的問題，研究了防碰撞算法并對該算法進行了改進，提出位鎖定和動態(tài)分析相結(jié)合的改進方案，通過MATLAB對改進算法的性能指標(biāo)進行仿真分析，結(jié)果表明：改進算法可提高耳標(biāo)識別的工作效率，更好的解決多頭奶牛進入射頻區(qū)域后產(chǎn)生的數(shù)據(jù)碰撞問題。
　　系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計完成后，對其性