集約化生豬養殖,又稱“集約化養豬系統”,已成為養豬業的主要養殖方式。根據這種方法,豬被圈養在室內,以高飼養密度限制在單獨的隔欄或舖有稻草的棚子裡,同時讓年齡相仿的豬在共同的環境設置下在大群中生活在一起。通過這樣做,飼養效率得到顯著提高,並且經常採用新興技術來保持豬的健康和保護豬的生長 - 使用無線溫度和濕度傳感器監測豬舍內的各種環境參數就是一個很好的例子。
在荷蘭,出於環保考慮,大多數農場都部署了空氣洗滌器,所有空氣通過中央通風室被吸出豬舍,並在外出前進行洗滌,以防止環境中的氨污染。穀倉大部分是封閉的,無法從外面進入。因此,當地農民無法監控每一頭豬,必須依靠技術來確保每個豬舍的狀況都保持穩定。為了以更高的透明度和準確性應對這一挑戰,Stal Data決定通過使用 LoRaWAN® 標準的 Seeed Studio 的SenseCAP 環境傳感器監測各種環境參數,實時直播豬的生活條件。(圖1)。
圖 1. 在荷蘭直播豬舍ⓒ 舊數據
利用 LoRaWAN 傳感器監測環境條件和豬的健康
Stal Data 總部位於荷蘭,是一家技術解決方案公司,專注於通過監測動物行為及其生活環境來改善豬的福祉。利用SenseCAP傳感器在豬場搭建LoRaWAN網絡,可以監控豬場的不同環境狀況。
這是如何運作的?Stal Data 僅需 3 個步驟即可構建 LoRaWAN 網絡(圖 2):
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部署利用 LoRaWAN 連接的網關
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部署SenseCAP S210x 環境傳感器,利用 LoRaWAN收集和分析數據
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在 Web 和 SenseCAP Mate App上可視化數據分析
圖 2. 使用 LoRaWAN 的 SenseCAP 解決方案
ⓒ種子工作室
使用 LoRaWAN 的網關具有遠距離通信和操作的能力(LoRaWAN 覆蓋範圍可達 10 公里)。除了超低功耗(傳感器的電池壽命長達10年),LoRaWAN標準使設備能夠輕鬆無線部署,從而幫助農民大幅降低部署成本。
監測溫度和濕度在養豬場景中很重要,因為它可以幫助農民了解豬舍內的氣候變化(圖 3)。例如,Stal Data 觀察到穀倉後室的空氣非常炎熱和潮濕。它在房間內放置了 12 個使用 LoRaWAN 的溫度和濕度傳感器。通過測量溫度和濕度,它發現房間後端的溫度總是比房間前端高 5 度——空氣被吸出房間的前端。了解到這一點後,Stal Data 在房間的後端放置了一個額外的通風機,將空氣循環到房間的前端。這樣,溫度可以保持在幾乎相等的水平。
通過測量 CO2 濃度水平,Stal Data 可以檢查通風系統的最低通風水平。必須設置最低通風水平,使 CO2 濃度水平永遠不會超過 3000ppm CO2。當達到 3000ppm CO2 時,最小通風百分比必須設置得更高。此外,當房間前端的濃度高於後端時,表示前端無法獲得與房間其他 CO2 濃度水平較低的區域一樣多的清潔空氣。通過這種方式,它可以檢查空氣是否均勻分佈在穀倉的整個房間內。
豬健康生長所需的另一個重要環境測量是氨 (NH3) 濃度水平,因為它對豬的粘膜有很強的刺激性。理想情況下,對於仔豬,濃度應低於 8ppm 氨。但是,如果豬達到 30 公斤,氨的濃度水平應低於 15ppm。通過在畜舍內部署使用 LoRaWAN 的 NH3 傳感器,Stal Data 獲得了有關氨濃度水平的實時、準確數據,以便在氨濃度超過理想閾值之前採取預防措施。
圖 3. 使用 LoRaWAN 的 CO2、溫度和濕度無線傳感器
Stal Data的豬舍內部
ⓒ舊數據
使用 SenseCAP 構建支持 LoRa® 的解決方案
SenseCAP 集成了 Semtech 的 LoRa® 設備,推出了從端到雲端的全面解決方案,支持終端用戶構建物聯網 (IoT) 應用(圖 4)。作為物聯網的首選無線平台,LoRa 將傳感器連接到雲端,實現數據和分析的實時通信,可用於提高效率、生產力和可持續性。
目前,一系列使用 LoRaWAN 的 SenseCAP S210x 環境傳感器已經面世,可支持精準農業、智慧城市、野生動物保護等廣泛的工業應用。配合SenseCAP Mate APP,終端用戶可在幾分鐘內完成部署,同時獲取實時數據。
圖 4. 採用 LoRaWAN 的 SenseCAP S210x 環境傳感器架構
ⓒ種子工作室