[发明专利]基于物联网的肉牛养殖环境监测方法与系统

权利要求书

1.基于物联网的肉牛养殖环境监测方法，其特征在于所述方法步骤如下：

1）在每头肉牛耳朵上打上一个射频识别标签（RFID）耳标，用于识别区分每头肉牛；

2）在肉牛养殖环境中，部署RFID读卡器，读取进入感知区域内的肉牛耳标，并进行识别定位；

3）在肉牛养殖环境中，布置环境监测节点用于监测肉牛的养殖环境；

4）肉牛在养殖环境中，通过RFID对肉牛进行实时识别定位；定期通过环境检测节点采集该肉牛所处环境信息；

5）环境监测节点通过无线自组网，与一汇聚点进行通信，将监测数据发送至汇聚点；

6）汇聚点通过网关与服务器连接，服务器接入Internet，远程客户端可通过Internet访问服务器。

2.根据权利1所述的基于物联网的肉牛养殖环境监测方法，其特征在于每个RFID读卡器连接多个天线，在布置RFID读卡器时，要考虑读卡器的读取范围与多读卡器间以及多天线间的相互干扰，采用改进的模拟退火方法对读卡器及天线的部署位置进行优化，提高读卡器的覆盖范围、减少读卡器间的相互干扰。

3.根据权利1所述的基于物联网的肉牛养殖环境监测方法，其特征在于所述RFID读卡器通过WiFi与路由器连接，该路由器连接至服务器。

4.根据权利1所述的基于物联网的肉牛养殖环境监测方法，其特征在于环境监测节点能实时监测养殖场中的风力、温度、湿度、CO₂浓度、氨气、沼气浓度。

5.根据权利1所述的基于物联网的肉牛养殖环境监测方法，环境监测节点构成的无线自组网为分布式的对等网状网络，采用私有路由协议，能够充分利用网络中的路由冗余，组网速度耗时为零，所有的设备上电即可工作，拥有灵活的休眠技术，所有的组网设备都可以休眠，有同步和异步两种休眠模式。

6.基于物联网的肉牛养殖环境监测系统，该系统包含若干肉牛耳标、多个RFID读卡器、若干环境监测节点，以及服务器软件与客户端软件。环境监测节点通过无线自组网构成通信网络，将数据传输至汇聚点，汇聚点通过网关与服务器连接；在服务器上可对数据进行显示、分析与评估；远程客户端软件通过Internet访问服务器。其特征在于：

所述环境监测节点由风力传感器、温度传感器、湿度传感器、CO₂浓度传感器、氨气浓度传感器、沼气浓度传感器、无线通信模块及监测板构成；监测板上预留有接口与外部LED指示、蜂鸣器进行连接，便于调试，在实际应用中可不连接；

所述服务器软件包括7部分：RFID读卡器的优化部署部分采用Matlab编写，用于RFID读卡器的优化放置位置选择；RFID数据读取部分采用C语言来编写，感知肉牛是否进入该RFID读卡器感知域内；RFID数据处理部分采用Java语言编写，处理肉牛养殖环境的业务逻辑；环境监测节点感知采集数据程序采用C语言编写；无线通信模块路由传输数据程序采用C语言编写；服务器显示分析数据部分采用Java编写；服务器绘制图形用于对数据进行直观显示，并对养殖情况进行预警采用Java编写；

所述客户端软件包括3部分：数据网络接收用于和服务器端进行数据接收；数据显示对接收的数据进行各种格式的显示；绘制图形用于对数据进行直观显示，并对养殖情况进行预警。客户端软件均采用Java语言编写。