使用 LoRaWAN??技術(shù)監(jiān)測豬場環(huán)境和生豬健康狀況

集約化養(yǎng)殖已成為我國養(yǎng)豬業(yè)的重要養(yǎng)殖方式。農(nóng)民通過把生豬圈養(yǎng)在有隔欄或鋪有稻草的棚內(nèi)，讓數(shù)量較多、年齡相仿的豬在共同的環(huán)境下飼養(yǎng)，從而提高飼養(yǎng)效率。這種系統(tǒng)通常會采用高新技術(shù)讓豬保持健康生長。

但是，高新技術(shù)在利用時會存在一個問題：很難顧及每頭豬的具體情況。農(nóng)場通常采用密集型飼養(yǎng)方式，飼養(yǎng)倉大多數(shù)都是封閉的。飼養(yǎng)員要仔細(xì)監(jiān)控每一頭豬的情況會存在一定的困難，透明度和準(zhǔn)確性較低，因此必須借助某些特別的技術(shù)來解決這一問題。比如：荷蘭的 Stal Data 就通過符合 LoRaWAN?標(biāo)準(zhǔn)的 SenseCAP 環(huán)境傳感器，來監(jiān)測豬舍的各種環(huán)境參數(shù)，實(shí)時展現(xiàn)生豬生活條件，保證它們能夠健康地的生長，如下圖所示：

一、LoRaWAN?傳感器監(jiān)測豬生長環(huán)境的步驟

LoRaWAN?傳感器是如何進(jìn)行監(jiān)測運(yùn)作的呢？其實(shí)很簡單，只需要 3 個步驟即可構(gòu)建 LoRaWAN?網(wǎng)絡(luò)（如下圖所示），進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測。

1. 部署 LoRaWAN?網(wǎng)關(guān)，搭建 LoRa?網(wǎng)絡(luò)
2. 部署 SenseCAP S210x 環(huán)境傳感器，收集、分析、傳輸數(shù)據(jù)
3. 在網(wǎng)頁或 SenseCAP Mate App 上進(jìn)行可視化數(shù)據(jù)分析

二、SenseCAP解決方案選擇 LoRaWAN?的必然性

LoRaWAN?具有傳輸距離遠(yuǎn)、功耗低、通信能力強(qiáng)等特點(diǎn)，LoRaWAN?網(wǎng)關(guān)的覆蓋范圍可達(dá) 10 公里、傳感器電池壽命長達(dá) 10年，這些特點(diǎn)使 SenseCAP 解決方案能夠輕松部署，幫助農(nóng)民大幅降低部署成本。

監(jiān)測溫度和濕度在養(yǎng)豬場中很重要，可以幫助農(nóng)民了解豬舍內(nèi)的“氣候”變化。Stal Data 在房間內(nèi)放置了 12 個使用 LoRaWAN?連接的溫度和濕度傳感器。通過測量溫度和濕度，他們發(fā)現(xiàn)房間后端的溫度總是比房間前端高 5 攝氏度，空氣被吸出房間的前端。了解到這一點(diǎn)后，Stal Data 在房間的后端放置了一些附加的通風(fēng)機(jī)，將空氣循環(huán)到房間的前端。這樣，房內(nèi)溫度就可以保持在基本相同的水平了，如下圖所示：

通過二氧化碳傳感器，Stal Data 可以測量養(yǎng)豬場二氧化碳的濃度水平，了解豬場的通風(fēng)情況，及時設(shè)置最小通風(fēng)百分比，始終保持二氧化碳濃度不超過 3,000ppm，保持空氣清潔。通過這種方式，飼養(yǎng)員們就可以檢查空氣是否均勻分布在整個房間內(nèi)。

生豬健康生長的環(huán)境還需要監(jiān)測一個很重要的環(huán)境要素，即氨 (NH3) 濃度水平，氨對豬的粘膜有很強(qiáng)的刺激性。理想情況下，仔豬生活的環(huán)境，氨濃度應(yīng)低于 8ppm；豬達(dá)到 30 公斤后，氨濃度水平應(yīng)低于 15ppm。通過在畜舍內(nèi)部署使用 LoRaWAN?的氨傳感器，Stal Data 獲得了有關(guān)氨濃度實(shí)時、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，當(dāng)氨濃度超過理想閾值前，飼養(yǎng)員會立即采取預(yù)防措施。

三、使用 SenseCAP 構(gòu)建 LoRa?解決方案

SenseCAP 目前已經(jīng)集成了 Semtech 的 LoRa?設(shè)備，并推出了從設(shè)備端到云端的全面解決方案，終端用戶可通過該方案構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，如下圖所示：

作為物聯(lián)網(wǎng)的首選無線網(wǎng)絡(luò)，LoRa?將傳感器連接到云端，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和分析的實(shí)時通信，提高生產(chǎn)效率和可持續(xù)性。

目前，一系列使用 LoRaWAN?的 SenseCAP S210x 環(huán)境傳感器已經(jīng)面世，可支持智能農(nóng)業(yè)、智慧城市、野生動物保護(hù)等廣泛的工業(yè)應(yīng)用。配合 SenseCAP Mate APP，終端用戶可在幾分鐘內(nèi)完成部署、獲取實(shí)時數(shù)據(jù)。其他類似的 LoRaWAN?環(huán)境傳感器現(xiàn)在也越來越多，LoRaWAN?智慧農(nóng)業(yè)必然是大勢所趨。