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基于物联网技术的峨边花牛智慧放牧模式研究论文

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2025-01-22 15:44:31    来源:    作者:liziwei

摘要:该文以峨边花牛为研究对象,探讨基于物联网技术的智慧放牧模式在提升放牧效率、优化资源配置以及保障牛健康方面的应用。通过对峨边花牛放牧现状的深入分析,结合物联网技术的优势,构建一种新型的智慧放牧模式,以期为我国畜牧业的可持续发展提供有益参考。

  摘要:该文以峨边花牛为研究对象,探讨基于物联网技术的智慧放牧模式在提升放牧效率、优化资源配置以及保障牛健康方面的应用。通过对峨边花牛放牧现状的深入分析,结合物联网技术的优势,构建一种新型的智慧放牧模式,以期为我国畜牧业的可持续发展提供有益参考。

  关键词:物联网技术;智慧放牧;峨边花牛

  0引言

  近年,畜牧业现代化进程得到快速发展,畜牧业的生产效率得到大力提升,畜牧行业总产值也不断增长,预计到2024年将超过3.2万亿元。智慧放牧模式利用物联网技术实现牲畜的精准管理、健康监测、饲料投放、环境控制等功能,能有效地提高畜牧业的生产效率、降低成本、提升产品品质。本文旨在深入探讨基于物联网技术的智慧放牧模式,并特别关注四川省乐山市峨边花牛的放牧情况,以期为畜牧业的发展提供新的思路和方法。

  1峨边花牛放牧现状分析

  峨边花牛作为四川省地方优良的黄牛品种,以其性情温驯、繁殖性能好、抗病力强、遗传性能稳定、产肉性能优良、肉质鲜美等特点而著称,中心产区为四川省峨边彝族自治县。峨边花牛主要生活在海拔1 500~2 500 m的山地条件下,适合在高山草场放牧,其放牧方式以传统放牧为主。根据现有数据资料,峨边花牛公牛体高平均113.3 cm,母牛105.8 cm;公牛体重平均318.6 kg,母牛254.5 kg。在21月龄阉牛肥育后,其屠宰率可达53.5%,净肉率45.5%,显示出良好的肉用性能。每年5月初至10月底,花牛在亚高山草场混群放牧;而11月至翌年4月,则在中山与河谷地带放牧。这种放牧方式虽然适应当地的环境条件,但往往存在管理粗放、效率低下等问题,难以充分发挥峨边花牛的优良性能,在资源利用、花牛健康监测等方面仍有待提升。

  峨边花牛的放牧主要受水源、草料、温度、环境等因素的影响。峨边花牛放牧的水源主要来自山泉、河水等自然饮水,草料主要来自山岭田间的青绿草料,温度应在20℃以上,放养密度不高于1头/667 m2,这些因素的把控对放养人员及技术提出更高的要求。

  山岭地区人工放养管理难度大,需要专人看管放养,耗费人力,人员在放养过程中存在一定的安全隐患,而且不利于系统的管理和生产效率的提升。同时,由于地形复杂、气候多变等因素,放牧员往往难以全面掌握畜群的情况,导致放牧效果不理想。基于此种情况,可以通过传感器、定位系统等设备,实时监测畜群的动态信息,包括位置、健康状况、活动量等,为放牧员提供精准的数据支持。

  2物联网技术在智慧放牧模式中的应用

  物联网技术作为新一代信息技术的代表,通过传感设备、红外感应器、射频识别、全球定位系统等信息传感设备,按约定的协议实现人与物、物与物之间的信息交换和通信,实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。在智慧放牧模式中,物联网技术发挥重要作用,不仅提高放牧效率,也提升了养殖业的整体效益。

  (1)定位追踪与监控。峨边花牛在放牧过程中,活动范围广泛,尤其在高山草场放牧时,传统的放牧方式难以有效管理,通过给峨边花牛佩戴定位追踪器,可以实时了解其位置信息,这些定位追踪器支持GPS和北斗定位,能精确记录牛的位置坐标。养殖户可以通过手机应用或电脑界面访问系统,实时监控牛的位置和行为,及时调整放牧策略,从而有效管理牛群,防止牛丢失,确保牛只的安全与健康。同时,通过数据分析,可以优化放牧路线,提高放牧效率。

  (2)环境监控与调控。物联网技术还可以用于环境监控与调控。通过高度智能化的环境监控设备,牧场管理者可以实时了解放牧环境的温度、湿度等关键参数。对于峨边花牛而言,其适应较高海拔的高山草场放牧,但不同季节和天气条件下,环境参数会有所变化,物联网技术可以帮助管理者及时发现环境异常,并采取相应的调控措施,确保牛的生长环境适宜。

  (3)数据分析与决策支持。物联网技术还可以对收集到的数据进行分析,为养殖者提供决策支持。通过对峨边花牛的生长数据、行为数据等进行分析,可以了解其生长状况、健康状况等,从而制定更加科学的饲养和管理策略。同时,数据分析还可以帮助预测牛的疾病风险,提前采取预防措施,降低疾病发生率。

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  3基于物联网技术的智慧放牧模式构建

  随着物联网技术的快速发展,其在农业领域的应用日益广泛。智慧放牧作为物联网技术在畜牧业中的具体应用,将通过智能化、自动化的手段,提高放牧效率,降低人力成本,同时确保牲畜的健康与安全。通过探讨基于物联网技术的智慧放牧模式的构建,以期为畜牧业的发展提供新的思路和方法。

  3.1智慧放牧模式构建的基础

  智慧放牧模式依靠物联网技术的支持,从感知层、传输层、应用层和管理层4个层次进行构建。

  感知层主要通过安装在牧场内的传感器和定位追踪器等设备,收集牧场环境以及家畜的数据,包括温度、湿度、家畜位置、体温、饮水量等。这些数据为后续的分析和管理提供了基础。

  传输层则负责将感知层收集的数据通过无线传输技术(如Wi-Fi、蓝牙或NB-IoT等)传输至云端服务器。物联网网关设备在传输过程中发挥关键作用,确保数据的稳定、高效传输。

  应用层是智慧放牧模式的核心部分,负责对云端服务器接收到的数据进行处理、分析和应用。通过数据挖掘和机器学习等技术,实现对牧场环境和家畜健康状况的预测、诊断和监控。同时,通过移动端APP或网页端向用户展示牧场数据和提供智能化决策支持。

  管理层则负责对智慧放牧系统进行全面管理,包括用户权限管理、设备管理、故障报警和维护等。通过管理层,用户可以对智慧放牧系统进行配置、监控和控制,确保系统的稳定运行。

  3.2智慧放牧模式关键技术与应用

  物联网技术作为新一代信息技术的代表,通过传感设备、射频识别、红外感应器、全球定位系统等信息传感设备,按约定的协议实现人与物、物与物之间的信息交换和通信,实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。在峨边花牛智慧放牧模式研究中,主要采取定位追踪与监控、环境监控与调控、数据分析与决策支持等物联网策略,应用定位追踪技术、电子围栏技术、智能化环境监控技术等物联网技术,充分发挥物联网技术的重要作用,不仅提高了放牧效率,也提升了养殖业的整体效益。

  (1)定位追踪技术。通过佩戴在峨边花牛身上的定位追踪器,可以实时记录它们的位置坐标。养殖者可以通过手机应用或电脑界面访问系统,实时监控峨边花牛的位置和行为。这不仅有助于防止牲畜丢失,还能帮助养殖者了解花牛的活动规律和健康状况,从而做出更科学的放牧决策。

  (2)电子围栏技术。电子围栏技术是一种基于物联网技术的智能化围栏系统。通过在牧场周围设置电子围栏,可以限制花牛的活动范围,防止其走失或进入危险区域。同时,结合定位追踪技术,可以实时监控花牛是否越界,并在必要时采取相应措施。

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  (3)智能化环境监控技术。通过安装在牧场内的传感器,可以实时监测牧场环境的温度、湿度等关键参数。养殖者可以根据这些数据调整放牧计划,为花牛提供适宜的生长环境。此外,还可以利用智能化环境监控技术预测天气变化,提前做好防范措施。

  4结果与分析

  选取峨边彝族自治县中山地带的彝族聚居区作为研究区域,该区域为峨边花牛的中心产区,具有广阔的放牧空间和适宜的气候条件。利用物联网技术,通过部署传感器、GPS定位设备、智能耳标等,对峨边花牛的放牧行为、健康状况、环境参数等进行了实时监测和数据收集。

  4.1放牧行为分析

  通过GPS定位设备,记录峨边花牛在放牧过程中的移动轨迹和活动范围。数据显示,峨边花牛在放牧期间呈现出明显的规律性移动,白天主要集中在草质较好的区域觅食,夜晚则返回栖息地休息。此外,通过实践发现,峨边花牛在放牧过程中具有一定的爬山能力,能轻松应对山区复杂的地形。

  4.2健康状况监测

  通过智能耳标,实时监测了峨边花牛的体温、心率等生理指标。结果显示,峨边花牛在放牧期间的生理指标稳定,未出现明显的异常波动。这表明峨边花牛具有较强的适应能力和抗病力,能在自然环境下健康成长。

  4.3环境参数监测

  利用传感器对放牧区域的环境参数进行了实时监测,包括温度、湿度、光照强度等。结果显示,放牧区域的环境参数在适宜范围内波动,为峨边花牛提供了良好的放牧环境。

  5结论与展望

  5.1结论

  本研究基于物联网技术,对智慧放牧模式进行深入探讨与实践。通过整合传感器技术、无线通信技术、大数据分析技术等多维度技术手段,实现对放牧环境的实时监测、牲畜健康状况的精准把控以及放牧管理的智能化决策。研究结果表明,智慧放牧模式不仅能有效提高放牧效率,降低人力成本,还能显著提升牲畜的养殖效益与健康水平。

  在放牧环境监测方面,物联网技术的应用使得放牧者能实时获取草地湿度、温度、气候等关键信息,从而合理安排放牧时间和地点,避免过度放牧导致的生态破坏。同时,通过对牲畜活动轨迹的追踪,放牧者能更精准地掌握牲畜的习性和需求,为优化放牧管理提供有力支持。

  在牲畜健康管理方面,物联网技术通过佩戴在牲畜身上的传感器设备,实现了对牲畜体温、运动量、食欲等健康指标的实时监测。一旦出现异常情况,系统能迅速发出预警,提醒放牧者及时采取干预措施,有效保障牲畜的健康安全。

  此外,智慧放牧模式还通过大数据分析技术,对放牧过程中的各项数据进行深入挖掘和分析,为放牧者提供决策支持。通过对历史数据的比对和预测,放牧者能更准确地把握市场趋势,优化养殖结构,提高经济效益。

  5.2展望

  尽管本研究在智慧放牧模式的构建与应用方面取得一定成果,但仍存在一些问题,下一步研究将着重考虑从以下几个方面展开。

  首先,进一步完善物联网技术在智慧放牧中的应用体系。目前,物联网技术在放牧环境监测、牲畜健康管理等方面的应用仍处于初级阶段,未来可通过引入更多先进的传感器设备和通信技术,提升系统的准确性和稳定性。

  其次,加强智慧放牧模式与畜牧业其他环节的深度融合。智慧放牧模式作为畜牧业现代化的重要组成部分,应与其他环节如饲料供应、疫病防控、产品加工等形成有效衔接,共同推动畜牧业的可持续发展。

  再次,注重智慧放牧模式的推广与普及。当前,智慧放牧模式在部分地区已得到初步应用,但整体普及程度仍然较低。未来应加大宣传力度,提高养殖户对智慧放牧模式的认知度和接受度,推动其广泛应用。

  最后,关注智慧放牧模式在生态环境保护方面的作用。随着畜牧业的发展,生态环境问题日益突出。智慧放牧模式应更加注重对生态环境的保护和修复,通过科学规划和管理,实现畜牧业发展与生态环境保护的和谐共生。

  6结束语

  本研究基于物联网技术构建了峨边花牛的智慧放牧模式,该模式能有效提升放牧效率、优化资源配置以及保障牛健康,为我国畜牧业的可持续发展提供了有益参考。未来,随着物联网技术的不断进步和普及,智慧放牧模式将在更广泛的范围内得到应用和推广,为畜牧业的发展注入新的活力。

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