2007年9月27日,国务院发布了国发(2007)31号文件“关于促进奶业持续健康发展重点工作”中,强调推进养殖方式改变;农业部也发布了《国务院关于促进奶业持续健康发展的意见》的通知,指出要确保奶业健康持续发展。
在畜牧业有一句行话:有奶没奶在于配,奶多奶少在于喂。要实现奶牛及时的配种,及时准确地检测出奶牛发情期至关重要,但是目前大多数中小型奶牛养殖场采用的传统奶牛发情监测方法效率低下,业内的奶牛发情监测系统也在部署、施工、成本、准确性上有诸多不足。
目前,业内奶牛发情监测系统大多基于近距离通信。此类系统需要在牧场架设基站,覆盖差,价格高,不能及时准确地上报奶牛发情数据,同时,业内奶牛发情监测产品优劣势差异较大,很多产品使用较复杂,对牧场人员的使用门槛较高,售后相对迟缓。因此,急需支持大连接、广覆盖、低功耗、性能稳定、使用简单、性价比高的设备,从而实现现代化的奶牛发情监测。
3.建设目标
围绕前面分析的“奶牛发情监测难度大、信息传输不及时、产品使用复杂、价格偏高”等问题,基于无线通信、物联网等高科技手段,推出畜牧物联网解决方案。
1.应用场景
畜牧物联网解决方案适用于各种大中小型奶牛养殖场,针对奶牛的定位、奶牛发情监控。
2.方案架构
基于NB-IoT网络,24小时不间断的监测奶牛活动量并将数据上传至OneNET平台,后台的业务系统通过OneNET平台提供开放的API接口获取监测数据并判别奶牛发情情况,将奶牛发情信息通过手机短信实时告知牧场人员。
畜牧物联网解决方案系统拓扑
方案各层释义如下:
(1)感知层:由奶牛活动量采集器组成,通过实时监测奶牛的活动量(计步数)并自动上传数据。
(2)网络层:实现数据的互联互通,提供传输通道,由运营商提供,需支持NB-IoT传输。
(3)平台层:实现所有硬件设备的数据采集和存储的云平台,并提供开发接口,简化方案整体架构和总体投资成本。
(4)应用层:由奶牛发情监测管理平台及配套手机APP构成。实现牛舍、牛只管理、设备管理、告警信息管理、系统管理,统计报表等功能。用户可以随时通过平台连接的电脑端和移动端(APP)来实现远程监控管理。
2.1奶牛活动量采集器
奶牛活动量采集器佩戴项圈
数据存储
本地存储24小时数据
工作温度
﹣30℃~﹢85℃
存储温度
﹣40℃~﹢85℃
防护等级
IP66
设备重量
0.7Kg
使用时长
3~5年
佩戴方式
通过项圈佩戴在牛脖颈处或牛蹄处
定位功能
奶牛发情监测设备集成NB-IoT传输模块实时监测奶牛活动量,并通过NB-IoT基站实时传输至中移物联网OneNET平台,经处理后由业务平台进行精准判断环境状态,设备自身运行状态。
NB技术新颖,厂商支持较多,会成为后续各大运营商及各设备制造厂家的统一方向,兼容性好,平台连接数多,方便扩容;同时部署简单,客户无须单独架设基站,仅支持无线方式连接运营商网络,对运营商无线信号环境要求较高,会成为未来万物互联技术的主导。
2.3OneNET平台
OneNET平台是中移物联网有限公司基于物联网、云计算和大数据等技术打造的开放生态环境。OneNET平台提供了300多种开放API和系列化Agent帮助伙伴加速应用上线,简化终端接入,保障网络联接,实现与上下游伙伴产品的无缝联接,同时提供面向合作伙伴的一站式服务,包括各类技术支持、营销支持和商业合作。
OneNET平台向下采集所有奶牛活动量采集器的数据,并进行存储,提升数据存储安全性和稳定性。平台实现奶牛活动量采集器和基站设备的管理与连接,同时向应用层提供接口服务,提供应用数据。
OneNET平台支持高效、便捷的奶牛活动量采集器接入方式,实现感知层设备的监控管理、在线调试、实时控制功能。
2.4奶牛发情监测管理平台
奶牛发情监测管理平台采用成熟、主流的技术构建,提供日常奶牛发情预警管理、牛舍管理、牛只信息管理、奶牛活动量曲线等报表管理、系统管理功能。
牛舍信息管理:牧场牛舍信息的增删改,包括牛舍的容量、属性、位置等信息。
牛只信息管理:牧场人员进行采集器扫码绑定牛只信息录入系统,牛只转舍等功能。
系统管理:包含菜单管理、权限管理、用户管理、角色管理等功能。
1.方案价值
畜牧物联网解决方案帮助牧场人员大幅度提升奶牛发情的检出率,减少奶牛发情漏检次数,提升奶牛养殖场繁殖水平,降低因漏检奶牛发情带来的经济损失,具有重要意义。据统计,使用系统之后,奶牛发情检出率由之前人工检出的75%提升至95%,减少因漏检一个发情期造成超过2000元的损失。
2.方案优势
方案建设主要依托于运营商的建设能力和运营能力,提供本地化的服务和技术支持,拥有更专业更稳定的售后保障体系,同时方案本身具有前瞻性,满足后续发展需求,更加方便扩容与维护,节省整体TCO。
2.1前瞻性
畜牧物联网解决方案采用主流NB-IoT无线物联网通信技术,网络部署去除中间环节,设备单点独立联网,架构更可靠,运维更省力,同时安装调试简单快捷、部署成本低,使整体方案更具先进性,可靠性。
2.2性能与安全
畜牧物联网解决方案包括底层设备终端、OneNET开放平台、系统管理平台。随着底层设备量的不断增加,数据量越来越大,系统的稳定性和安全性越来越重要,尤其是作为底层设备数据的承载层OneNET的平台的稳定性显得更为突出。OneNET平台在设计初期就充分考虑了平台海量连接时的稳定性和安全性,由移动运营商级服务器支持,保障整个方案的接入量和响应时长。
2.3可扩展性
系统有良好的可扩展性,包括功能性扩展和性能扩展。功能性扩展方面,OneNET平台采用松耦合式架构,可方便子系统扩展及大数据分析;性能扩展方面,OneNET平台采用分布式部署,可以满足设备大量增加后的弹性扩容和大并发接入。
2.4服务能力
(1)一站式服务:基于中国移动基础服务,OneNET协同各省公司打包资费套餐(含宽带网络、物联卡费、模组费、平台服务费等),大大降低系统启动的繁复性;
(2)本地化服务:一点接入,全国服务;OneNET打造行业级设备集群,协同各省公司建设本地化物联网平台,实现快速接入和本地化服务体系。
(3)售后维护服务:中国移动的服务网点遍布全国,售后服务可以实时响应,快速保障客户业务稳定性,解决运营维护难题。提供交钥匙工程,用专业服务保障业务快速上线,稳定运行。