基于嵌入式技術(shù)的豬舍智能監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、隨著現(xiàn)代養(yǎng)殖業(yè)的逐漸擴(kuò)大，信息化程度的不斷提高，信息技術(shù)對(duì)養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。養(yǎng)殖場(chǎng)的自動(dòng)化監(jiān)控成為了當(dāng)代養(yǎng)殖業(yè)的重要研究課題。本文在總結(jié)國(guó)內(nèi)外有關(guān)養(yǎng)殖業(yè)研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，結(jié)合Zigbee無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、視頻編碼技術(shù)、GPRS技術(shù)、嵌入式技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)，設(shè)計(jì)并測(cè)試了一套基于嵌入式技術(shù)的豬舍智能監(jiān)控系統(tǒng)，旨在為豬場(chǎng)管理者提供一個(gè)成本低廉、功能齊全的豬場(chǎng)監(jiān)控解決方案。
　　本文選取三星S3C6410開(kāi)發(fā)板作為豬舍智能監(jiān)控系統(tǒng)的硬

2、件開(kāi)發(fā)平臺(tái)，并選取嵌入式Linux操作系統(tǒng)作為系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)。在此嵌入式平臺(tái)上開(kāi)發(fā)豬舍監(jiān)控應(yīng)用程序，包括:Zigbee數(shù)據(jù)采集與設(shè)備控制、視頻采集與編碼、GPRS短消息報(bào)警和遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)等應(yīng)用程序。
　　為了能夠觀看清晰流暢的遠(yuǎn)程豬舍實(shí)時(shí)視頻，本文對(duì)H.264視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了深入的研究，并針對(duì)該編碼標(biāo)準(zhǔn)中所采用的性能良好的UMHexagons運(yùn)動(dòng)估計(jì)算法進(jìn)行了研究。為了進(jìn)一步降低該算法的運(yùn)算復(fù)雜度，本文對(duì)運(yùn)動(dòng)估計(jì)的匹配準(zhǔn)則及U

3、MHexagons算法的搜索模型進(jìn)行了改進(jìn)，并利用H.264軟件JM9.5來(lái)測(cè)試改進(jìn)后的UMHexagons算法的執(zhí)行效果。測(cè)試表明改進(jìn)后的UMHexagons算法減少了算法運(yùn)算復(fù)雜度，并節(jié)省了大量的算法編碼時(shí)間，從而使得編碼后的圖像更加有利于網(wǎng)絡(luò)傳輸。為了進(jìn)一步降低遠(yuǎn)程豬舍視頻監(jiān)控系統(tǒng)的成本，本文通過(guò)V4L2編程接口實(shí)現(xiàn)視頻圖像的采集，并將改進(jìn)后的UMHexagons算法嵌入到ffmpeg視頻編碼服務(wù)器中，從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)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(diào)控設(shè)備的運(yùn)作，本文設(shè)計(jì)了一套Zigbee無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)。該子系統(tǒng)利用Zigbee擴(kuò)展電路板、低成本的SHT11溫濕度傳感器和繼電器等器件，設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)采集終端和設(shè)備控制終端，數(shù)據(jù)采集終端用來(lái)采集豬欄內(nèi)的溫濕度數(shù)據(jù)，設(shè)備控制終端用來(lái)調(diào)節(jié)豬舍內(nèi)的溫濕度參數(shù)。并采用Sqlite數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)采集的豬舍數(shù)據(jù)信息，實(shí)現(xiàn)豬舍環(huán)境數(shù)據(jù)信息的查詢(xún)與存儲(chǔ)。
　　為了方便管理員遠(yuǎn)程管理豬場(chǎng)，提高豬場(chǎng)管理效

5、率，本文采用Boa服務(wù)器與CGI程序相結(jié)合的方法，設(shè)計(jì)了一個(gè)嵌入式Web服務(wù)器;再結(jié)合虛擬服務(wù)器技術(shù)使得管理員能夠通過(guò)Internet網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)該服務(wù)器，從而能夠利用遠(yuǎn)程監(jiān)控網(wǎng)頁(yè)來(lái)查看實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與控制現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境調(diào)節(jié)設(shè)備;同時(shí)還結(jié)合GPRS技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)豬舍環(huán)境參數(shù)的查詢(xún)及超標(biāo)報(bào)警，提醒管理員對(duì)環(huán)境參數(shù)超標(biāo)情況進(jìn)行及時(shí)的處理。
　　本文設(shè)計(jì)的基于嵌入式技術(shù)的豬舍智能監(jiān)控系統(tǒng)，為實(shí)現(xiàn)養(yǎng)豬場(chǎng)智能化養(yǎng)殖提供了良好的技術(shù)支持及可行的解決方案，對(duì)我國(guó)養(yǎng)