基于物联网技术的禽类智慧养殖及全程溯源系统解决方案

基于物联网技术的禽类智慧养殖及全程溯源系统基于物联网技术的禽类智慧养殖及全程溯源系统 天津物联智慧科技有限公司 1 / 22 基于物联网技术的基于物联网技术的 禽类智慧养殖及全程溯源系统禽类智慧养殖及全程溯源系统 解解 决决 方方 案案 设计单位：天津物联智慧科技有限公司设计单位：天津物联智慧科技有限公司 设计日期：设计日期：20132013 年年 1111 月月 基于物联网技术的禽类智慧养殖及全程溯源系统基于物联网技术的禽类智慧养殖及全程溯源系统 天津物联智慧科技有限公司 2 / 22 目录目录 第一章第一章 概述概述 .3 1.1 禽类养殖及溯源的现状.3 1.2 禽类智慧养殖及全程溯源系统的总体目标.4 1.3 设计原则.4 第二章第二章 禽类智慧养殖及全程溯源系统禽类智慧养殖及全程溯源系统.6 2.1 禽类智慧养殖系统建设内容.6 2.2 全程溯源系统建设内容.7 2.3 体系结构.7 第三章第三章 禽类智慧养殖及全程溯源系统解决方案禽类智慧养殖及全程溯源系统解决方案 .8 2.1 禽类智慧养殖系统.8 2.1.1 禽舍内环境信息的采集与自动控制系统.9 2.1.2 通信组网设计.13 2.1.3 禽类智慧养殖应用系统.13 2.14 禽类智慧养殖信息管理平台.15 2.15 禽类智慧养殖系统与全程溯源系统接口.18 2.2 全程溯源系统.19 2.2.1 业务系统概要流程.19 2.2.2 主要模块建设.19 2.2.3 系统体系结构.20 2.2.4 系统设计 .21 基于物联网技术的禽类智慧养殖及全程溯源系统基于物联网技术的禽类智慧养殖及全程溯源系统 天津物联智慧科技有限公司 3 / 22 第一章第一章 概述概述 1.11.1 禽类养殖及溯源的现状禽类养殖及溯源的现状 我国现代禽类养殖是一种“高投入、高产出、高效益”的集约化产业。资 本密集型和劳动集约化是其基本特征。这种集约化的产业耗费了大量的人力和 自然资源，并在某种程度上对环境造成负面影响。使用物联网可以有效降低资 源消耗，并减少对环境的影响，使禽类养殖成为管理科学、资源节约、环境友 好、效益显著的产业。加快物联网技术在当下禽类养殖建设中的应用已成为我 国禽类养殖业发展的必然选择。 目前，我国针对新时期不断出现的食品安全新问题，已提出了构建安全战 略框架的构想，其中一个重要的构建原则就是可追溯性原则。建立禽产品安全 性全程可追溯系统是确保食品安全的关键。以物联网 RFID 技术为载体，以现在 信息化技术为手段，实现禽产品从养殖场到屠宰场，从屠宰场到超市，从超市 到市民餐桌的全程、有效监管。食品安全关系到国民最基本的生存需求，利用 先进的物联网技术来提升禽产品安全的管理意义重大。 1.21.2 禽类智慧养殖及全程溯源系统的总体目标禽类智慧养殖及全程溯源系统的总体目标 本项目由禽类智慧养殖系统和全程溯源系统构成。 禽类智慧养殖建设目标是：禽类智慧养殖建设目标是： 禽类饲养场环境的智能化监测是当今禽类养殖业发展的重要方向,它推动着 粗放式、低效的养殖业向知识型、技术型、现代化的高效禽类养殖业转变。与 此同时也必然对养殖环境特别是禽舍环境方面提出了更高的要求。采用物联网 技术通过智能感知、识别与普适计算、泛在网络的融合，来大幅提升禽类饲养 效率、能源节约、防疫检疫水平，在实现自动化、智能及安全管理的同时创造 最大的经济和社会效益。 禽产品全程溯源体系建立的总体目标是：禽产品全程溯源体系建立的总体目标是： 以新型的禽类“电子标签”为载体，利用先进的物联网技术、成熟的计算 机与数据库技术，在科学合理的管理规范与完备通用的技术规范下，建立食品 安全数据库，通过标识编码、标识佩戴、身份识别、信息录入与传输、数据分 析和查询，给禽类食品配一个唯一的“电子身份证” ，使禽类养殖场中的养殖、 防疫检疫、监督与后期加工、销售有机结合，完成禽类食品从“养殖场到餐桌” 基于物联网技术的禽类智慧养殖及全程溯源系统基于物联网技术的禽类智慧养殖及全程溯源系统 天津物联智慧科技有限公司 4 / 22 各环节的一体化全程追踪和追溯，从而实现对禽类疫情和产品安全事件的快速 处理。 1.31.3 设计原则设计原则 禽类智慧养殖及全程溯源系统的建设须坚持“先进性、实用性、开放性、 标准化、可靠性、稳定性、安全性、易维护性、可管理性”的设计原则。 （1） 先进性：采用先进的思想、成熟的技术与设计方法，符合当前潮流与未 来发展趋势，以便跟上信息技术的发展，具有较强的生命力，具有长期 使用价值。 （2） 实用性：建设的核心目的就是“应用” ，须坚持实用的设计原则，紧紧围 绕市场食品安全的实际需求。在能够满足禽类智慧养殖及全程溯源系统 建设要求的前提下，以尽可能以少的投入，取得尽可能大的效益。 （3） 开放性：具有良好的开放性和兼容性。通过信息门户、唯一身份标识和 公共数据交换，整合、集成各环节应用系统和各种信息资源，建立完善 多级互联互通的可追溯网络。 （4） 标准化：应符合业界主流标准与规范，包括基础架构与各个应用系统的 系统集成与标识数据整合，均遵循标准化原则，不依赖特定的网络、系 统软件与硬件，能够部署并运行在各种主流的软硬件环境中，解决目前 该领域系统软件不兼容的问题。 （5） 可靠性：禽类智慧养殖及全程溯源系统支撑着整个食品生产销售链的管 理与监督，必须具有高可靠性、高容错性和强大的数据处理能力，以确 保不间断运行、确保局部出错不影响整体、确保快速响应。 （6） 稳定性：必须具有良好的稳定性，保证持续运行时间长、故障间隔大、 无故障时间长。 （7） 安全性：禽类智慧养殖及全程溯源系统涉及到从“养殖到餐桌”的大量 敏感数据，安全运行至关重要。必须构建全方位、多层次、完善的安全 保障体系，在保证物理安全和网络安全的基础上，保证数据安全。 （8） 易维护性：禽类智慧养殖及全程溯源系统涉及从养殖、防检疫、加工、 销售到餐桌食用众多环节，数据量、信息量巨大，对系统的稳定性和可 靠性有重大考验，因此必须坚持易维护的设计原则，确保结构清晰、操 作简单、维护方便。 基于物联网技术的禽类智慧养殖及全程溯源系统基于物联网技术的禽类智慧养殖及全程溯源系统 天津物联智慧科技有限公司 5 / 22 （9） 可管理性：应具有高可管理性，使得系统管理员和运行维护人员的管理 简便快捷，降低运行维护费用。 综上，禽类智慧养殖与全程追溯涵盖食品安全的诸多方面，应进行统一规 划、承前启后、分步实施。 基于物联网技术的禽类智慧养殖及全程溯源系统基于物联网技术的禽类智慧养殖及全程溯源系统 天津物联智慧科技有限公司 6 / 22 第二章第二章 禽类智慧养殖及全程溯源系统禽类智慧养殖及全程溯源系统 禽类智慧养殖及全程溯源系统是一项系统工程，涉及物联网及信息技术的 各个层面。建设应遵从“顶层设计，分步实施，边建边用边完善顶层设计，分步实施，边建边用边完善”的原则。首 先提出总体解决方案，确定禽类智慧养殖的体系结构，制定全程溯源的信息标 准，以及各系统之间的接口规范。 2.12.1 禽类智慧养殖系统建设内容禽类智慧养殖系统建设内容 基于物联网技术的禽类智慧养殖系统建设内容包括： （1） 禽舍内环境信息采集和自动控制建设（传感层）：实时监测禽舍内温度、 湿度、光照强度、氨气浓度、硫化氢浓度和二氧化碳浓度。布置监测节 点、构建无线传感网络、安装禽舍内自动控制执行机构； （2） 通讯组网连接（传输层）：搭建有线通信和无线通信相结合的综合组网 方式，实现数据的短距离传输和长距离中继功能； （3） 禽类智慧养殖应用系统建设（应用层）：由精细饲养子系统、能耗控制 子系统、疾病防检子系统和粪便清理子系统组成； （4） 禽类智慧养殖信息管理平台建设：进行数据的采集、存储、处理、分析、 接口、运维。具备海量数据存储和大规模计算性能。支撑远程及智能终 端的查询、管理和控制； （5） 设立禽类智慧养殖系统与全程溯源系统接口：基于物联网 RFID 技术构 建覆盖禽类从生产、养殖、屠宰或生产加工、流通到消费各个环节的， 统一且唯一的“电子身份” ，作为禽类智慧养殖系统与全程溯源系统的硬 件接口。禽类智慧养殖信息管理平台为禽类智慧养殖系统与全程溯源系 统提供软件接口。 2.22.2 全程溯源系统全程溯源系统建设内容建设内容 （1） 建立统一的信息标准，规范禽产品全程溯源的管理标识规则，为确保数 据的完整性、准确性与一致性提供依据； （2） 建立一个从养殖到最终消费品，覆盖食品生产各个阶段资料的中心数据 信息库，集中信息资源管理、应用服务管理和内容整合； （3） 构建统一的“电子身份”认证系统，集中养殖场禽类及其产品的生产、 防检疫、加工、销售过程中电子信息的管理，产品电子身份的唯一性、 基于物联网技术的禽类智慧养殖及全程溯源系统基于物联网技术的禽类智慧养殖及全程溯源系统 天津物联智慧科技有限公司 7 / 22 真实性，实现全程可追溯； （4） 构建安全可靠的公共数据交换系统，实现国家、省、市、县、企业、消 费者等各个环节的应用系统之间的数据交换与数据共享； （5） 利用 3G 网络和 RFID 技术，开发基于手机的可追溯终端。 2.32.3 体系结构体系结构 通过以上分析，结合天津物联智慧产品线及专业的项目实施经验，本方案 给出先进，完善的禽类智慧养殖及全程溯源系统体系结构和应用解决方案，如 图所示： 基于物联网技术的禽类智慧养殖及全程溯源系统基于物联网技术的禽类智慧养殖及全程溯源系统 天津物联智慧科技有限公司 8 / 22 第三章第三章 禽类智慧养殖及全程溯源系统解禽类智慧养殖及全程溯源系统解 决方案决方案 2.12.1 禽类智慧养殖系统禽类智慧养殖系统 禽类智慧养殖系统主要实现：禽舍内环境信息的采集与自动控制；禽舍内 的信息及数据经无线传感网、有线传输方式、无线传输方式进行汇集、存储； 再由禽类智慧养殖信息管理平台进行统一地分析、处理，支持远程查询、管理 和控制；从而实现禽舍内环境监测、精细饲养、节能减排、疾病检防和粪便清 理等功能；建立统一且唯一的“电子身份” ，奠定覆盖从养殖到消费的全程质量 安全追溯的基础。具体如下： 禽类智慧养殖及 全程溯源系统 水、电、饲料 节能、粪便再 利用 溯源管理系统 RFID 电子标 识系统 综合管理中心数据信息中心 无线网络布置 有线网络布置 内部环境自动 监 图图 1.1.系统主要构成系统主要构成 2.1.1 禽舍内环境信息的采集与自动控制系统禽舍内环境信息的采集与自动控制系统 根据禽舍环境的特点，本方案主要对以下几个对鸡生长影响较大的环境参 基于物联网技术的禽类智慧养殖及全程溯源系统基于物联网技术的禽类智慧养殖及全程溯源系统 天津物联智慧科技有限公司 9 / 22 数进行重点的自动化监控：温度、湿度、光照度、二氧化碳浓度、硫化氢浓度、 氨气浓度、粉尘控制和视频图像。ZigBee传感器节点采集前七项环境参数，在 禽舍内构建无线传感网，由禽舍内环境信息控制器（根据禽舍内具体设备情况 由天津物联智慧科技有限公司基于嵌入式技术进行专项开发）进行各传感器数 据的汇总与分析，并根据预先设定参数阈值对禽舍内风机等设备进行自动控制， 调节禽舍内环境。 图图 2.2. 禽舍内环境信息的采集与自动控制子系统禽舍内环境信息的采集与自动控制子系统 一、温度监测一、温度监测 温度在鸡的生长过程中起着至关重要的作用。如果温度过低，鸡容易受凉 而引起拉稀或产生呼吸道疾病等；小鸡为了取暖容易造成扎堆，影响采食和活 动，造成伤残，严重时会造成大量死亡。雏鸡生长的最适温度，随日龄的增加 而下降，1日龄为34.435，此后有规律的下降，到十八日龄为 26.7，32 日龄为18.9。因此，适宜的温度控制是养鸡场成败的关键。 考虑到禽类养殖场特殊的现场环境,传感器应该满足以下条件:传感器的特 性参数与被检测量的线性相关程度好,易于测量,精度高；误差小,老化慢,对检 测信号以外的物理量不敏感；耐机械、化学和热作用；结构简单,造价低,体积 基于物联网技术的禽类智慧养殖及全程溯源系统基于物联网技术的禽类智慧养殖及全程溯源系统 天津物联智慧科技有限公司 10 / 22 小。拟定测量范围:-55+l25摄氏度,测量精度:士0.5%摄氏度。 二、湿度监测二、湿度监测 养鸡场不仅要保持合适的温度，适宜的湿度也同样重要，湿度太高，有利 于病原性真菌、细菌和寄生虫的生长繁殖。在高湿的环境下，鸡的机体抵抗力 下降，发病率增加，容易传染病得蔓延，死亡率升高。高温高湿的环境还容易 使饲料霉败，可使雏鸡群爆发曲霉菌病。湿度过低，容易造成鸡的羽毛生长不 良。 本方案在畜舍现场环境采用陶瓷湿度传感器。它利用微细孔分布的金属氧 化物陶瓷主体吸附水分后,导电性质发生变化的原理制成的,具有性能稳定、体 积小、灵敏度高和测量范围宽等优点,特别适合在畜舍恶劣的环境下使用。拟定 测量范围:O100%RH,测量精度:2%RH(01OO%RH,25摄氏度),非线性误差士 0.5%RH,响应时间:155(25摄氏度及空气缓慢流动环境下)。 三、光照度监测三、光照度监测 光照的强度和畜禽的健康息息相关，自然光中含有紫外线，适量的光照能 够杀死细菌病毒等，而且还能促进畜禽对钙、磷的吸收，保证骨骼的正常发育 等等。然而，如果过强的光照会使动物身体温度过高，影响动物正常的新陈代 谢等活动，可见光照度的监测是必要的。 选用具有较高灵敏度、测量精度高、安装方便、价格低廉的感光探测器。 四、二氧化碳浓度监测四、二氧化碳浓度监测 鸡舍中二氧化碳浓度过高，会导致鸡舍中氧浓度过低，鸡舍缺氧，引起慢 性毒害作用，使鸡食欲下降，体质减弱。因此，实时准确地监测鸡舍内二氧化 碳，构建鸡舍二氧化碳信息采集网系统，对于提高蛋鸡的生产能力、降低发病 率和死亡率具有重要的意义。 考虑到禽舍中二氧化碳气体的浓度比较大,根据系统气体采样的要求,采用 根据比尔定律和气体对红外线的选择性吸收原理设计的二氧化碳分析仪进行二 氧化碳监测。 五、硫化氢浓度监测五、硫化氢浓度监测 禽舍内空气中的硫化氢主要来自含硫有机物（垫草、粪尿和饲料等）的分 解。较高的硫化氢对禽类和人都有危害。因此对畜舍养殖环境进行硫化氢浓度 的监测显得尤为必要。 基于物联网技术的禽类智慧养殖及全程溯源系统基于物联网技术的禽类智慧养殖及全程溯源系统 天津物联智慧科技有限公司 11 / 22 根据本方案的整体要求，本方案选择电化学气体传感器。要求具有良好的 灵敏度、简单的驱动电路、长使用寿命、易于标定、安装和调试。 六、氨气浓度监测六、氨气浓度监测 氨气属于碱性物质，其溶解度很高。它常被吸附或溶解在畜禽的黏膜、潮 湿的墙壁和地面上，对皮肤组织有强烈的刺激和腐蚀性，它会破坏细胞膜的结 构。鸡在短期内吸入少量的氨气，可以被体液所吸收，最终变成尿素被排出体 外，但在一定程度上会降低鸡的体质；鸡若生长在高浓度氨气环境中，身体组 织会直接受到强烈的刺激，引起皮肤组织灼伤，使组织溶解、坏死，还能引起 中枢神经系统麻痹，中毒性肝病、心肌损伤等病症。 由于本方案氨气传感器主要用于畜舍内部，环境湿度较大，又要考虑到成 本问题，因此，将选用电化学式氨气传感器。要求驱动电路简单、良好的灵敏 度和长使用寿命、数据易于传输读取，适合多数场合的安装和拆卸。 七、粉尘控制七、粉尘控制 禽舍内的粉尘来源于谷物，垫料，羽毛，排泄物和微生物等，是病毒、细 菌、真菌孢子等有机物质的载体，同时可能携带有害气体和臭气。粉尘微粒过 多会影响鸡的采食、增重和生产性能，使机体的免疫力降低，患上各种呼吸系 统疾病，严重影响畜禽生产效益。粉尘危害工作人员的健康,研究表明，粉尘会 引起呼吸困难、哮喘、粉尘中毒综合症和支气管炎，严重的情况会导致肺功能 衰竭。另外，粉尘通过气体交换传播到鸡舍外，会使周边环境在一定范围内受 到污染。 为此，采用畜禽舍电净化防疫系统这一综合性技术装备。该系统既可降低 有害气体浓度又可除去粉尘。它可在禽舍内建立空间电场控制网络，而空间电 场控制网络是由一定数量的绝缘子依据禽舍结构对空间电场强度影响规律而合 理地悬置在棚梁上的，绝缘子之间由电极线连接在一起，该空间电极网络由主 电源供电。空间电极与地面和建筑结构之间产生的强电场、高能带电粒子、微 量臭氧能非常有效地除尘、除雾、除湿和杀灭空气中和物体表面的病原微生物。 八、视频图像监控八、视频图像监控 视频监控不仅可以监控进入养鸡场的人，包括外来人员和鸡场养殖工人， 而且还可以对鸡场的环境和鸡本身进行实时监控，例如监控死鸡病鸡等。监控 基于物联网技术的禽类智慧养殖及全程溯源系统基于物联网技术的禽类智慧养殖及全程溯源系统 天津物联智慧科技有限公司 12 / 22 摄像系统采用可变焦摄像头，根据需要可随时变焦，通过监控平台或手机等远 程智能终端查看各养殖场的状况了解鸡的状态，有利于对鸡场进行更加及时、 细致地管理。 图图3.3. 禽舍内视频图像监控禽舍内视频图像监控 2.1.2 通信组网设计通信组网设计 将根据禽舍养殖场建设具体情况，采用无线传感网、有线通信、无线通信 相融合的综合组网设计。在禽舍内部采用无线传感网；有线通信性能可靠，前 提投入低；无线通讯覆盖范围大、后期维护方便。 （1） 基于 ZigBee 的无线传感网 （2） 基于 RS485 或光纤的有线通信 （3） 基于 3G/4G/ GPRS 的无线通信 基于物联网技术的禽类智慧养殖及全程溯源系统基于物联网技术的禽类智慧养殖及全程溯源系统 天津物联智慧科技有限公司 13 / 22 图图4.4.禽类智慧养殖通信组网禽类智慧养殖通信组网 2.1.3 禽类智慧养殖应用系统禽类智慧养殖应用系统 由精细饲养子系统、能耗控制子系统、疾病防检子系统和粪便处理子系统 组成。 一、精细饲养子系统一、精细饲养子系统 包括两个主要模块：自动投喂模块，根据不同畜（禽）的生长模型，结合 畜（禽）个体的体重和月龄等情况，计算该个体（或小群体）的天进食量，分 时分量自动投喂；自动投喂设备，根据自动投喂模块的分析结果，完成自动投 喂控制，当发生异常情况时自动报警。 二、能耗控制子系统二、能耗控制子系统 将普通的白炽灯换成 led 节能灯，LED 照明系统光电转化效率高，是白炽 灯的 5 倍左右；LED 灯具寿命长、发热低，鸡场能耗可以大大降低；还可防止 白炽灯破灭引起鸡的猝死；最主要的是，LED 照明系统可以实现智能化调控， 可根据禽类生长的光需求特性来选择不同的光色、光强和光周期参数，定制禽 类生长所需的最佳光源。 安装乳头饮水器。它是一种自动化的供水系统，可以很好的解决真空饮水 器和普拉松饮水器易受到污染、不利于疫病的预防和控制、增加饲料消耗、不 利于粪便处理等缺点。 三、疾病防检子系统三、疾病防检子系统 基于视频图像监控技术，将由可变焦摄像头构建的视频监控系统与红外摄 像仪相结合，对鸡舍内的死鸡、病鸡进行实时监测。可采用基于红色区域提取 及二值逻辑与运算和基于物体轮廓提取和支持向量机的死鸡探测算法对死鸡进 行探测，还可使用红外摄像仪对整个禽舍温度进行监测，如图 5 所示。 基于物联网技术的禽类智慧养殖及全程溯源系统基于物联网技术的禽类智慧养殖及全程溯源系统 天津物联智慧科技有限公司 14 / 22 图图 5.5.禽类智慧养殖通信组网禽类智慧养殖通信组网 四、粪便处理子系统 人工清粪与粪便处理机相结合，建立沼气池对禽舍内的粪便统一管理。沼 气池发酵后的沼渣、沼液，发酵充分是很好的有机食品的理想肥料，同时沼渣 又是一种很好的鱼料这样不仅实现环境的保护而且变废为宝实现资源的再利用。 同时沼气可以用来发电，节省电力资源。 2.14 禽类智慧养殖信息管理平台禽类智慧养殖信息管理平台 养殖管理主要对种鸡苗的育雏期、育成期、产蛋期、孵化期等饲养情况进 行管理,可记录、统计各期的用料、用药、防疫、体重、产蛋、孵化情况及各种 实际指标,并与标准指标进行比较分析，做到科学养殖。 本方案提出的禽类智慧养殖信息管理平台由养殖 ERP 管理系统、数据库、 养殖环境数据采集软件和数据查询软件构成。 一、养殖一、养殖 ERP 管理软件功能模块设计管理软件功能模块设计 养殖 ERP 管理系统功能模块如下图所示： 基于物联网技术的禽类智慧养殖及全程溯源系统基于物联网技术的禽类智慧养殖及全程溯源系统 天津物联智慧科技有限公司 15 / 22 图图 6.6. 养殖养殖 ERP 管理系统功能模块管理系统功能模块 基于物联网技术的禽类智慧养殖及全程溯源系统基于物联网技术的禽类智慧养殖及全程溯源系统 天津物联智慧科技有限公司 16 / 22 二、二、 数据库数据库 数据库是系统的基础，数据库设计的好坏直接影响到前期系统开发、系统 部署和后期的系统扩展和维护，因此数据库设计尤为重要。在禽类智慧养殖信 息管理平台中的数据种类包括实时测量数据、历史数据、用户登录日志等，这 些数据问有可能重复，为了把这些数据信息合理的保存在数据库中，更好的组 织起来，必须以某种的特定形式将这些数据加以关联。在本系统数据中关系数 据库设计如图 7 所示。 图图 7.7. 养殖养殖 ERP 管理软件功能模块管理软件功能模块 本系统的数据库按不同的功能分为以下几个部分： （1） 区域表，本系统可以同时监控多个区域，区域表记录着区域名称、地址 等信息，区域最大； （2） 养殖环境表，在一个养殖场中可能有多个养殖场，每个养殖场都有自己 的环境监测设备，区域表定义相关的名称和地址等相关信息，是整个数 据库的中心表； （3） 用户表，是为远程查询系统设计的，只有登陆信息与数据库中的信息匹 配上才能登陆到远程查询系统，增强系统的安全性； （4） 日志信息表，记录用户每次登陆的相关信息，例如登陆时间、操作记录 等等。当系统出现安全问题的时候，能够溯源问题的源头，及时解决问 基于物联网技术的禽类智慧养殖及全程溯源系统基于物联网技术的禽类智慧养殖及全程溯源系统 天津物联智慧科技有限公司 17 / 22 题； （5） 最新数据表，记录最近一次采集回来数据的信息，包括温湿度、二氧化 碳浓度、氨气浓度、硫化氢浓度、光照度和采集时间等等； （6） 历史数据表，存储所有采集回来的数据，方便用户统计信息； （7） 报警上下限表，存储相关环境信息报警的上下限值，当环境信息超过此 值时会报警，提示用户采取相应措施； （8） 错误信息表，存储相关的错误信息，例如采集器无法采集数据，或者网 络通讯异常等错误信息，当系统出现异常情况后，方便查找问题来源， 快速解决问题。 三、三、 养殖环境数据采集软件养殖环境数据采集软件 该软件基于 C/S 架构，主要负责禽舍养殖环境相关信息的录入、数据的采 集、超限报警、数据存储和本地实时数据显示、查询、修改等工作，并判断环 境参数是否处于合理范围内。 四、数据查询软件四、数据查询软件 该软件基于 B/S 架构，是对外数据发布的平台，查询相关的禽舍环境信息， 并提供相关的历史数据和趋势图等。该软件利用 WWW 技术，在计算机服务器 中安装 Web 服务软件，通过 Web 站点和动态网页，实现远程联网，进行 Internet 远程数据查询，监测禽舍养殖环境信息的状态，系统日志和操作记录等。 基于物联网技术的禽类智慧养殖及全程溯源系统基于物联网技术的禽类智慧养殖及全程溯源系统 天津物联智慧科技有限公司 18 / 22 图图 8.8. 登录页面登录页面 2.15 禽类智慧养殖系统与全程溯源系统接口禽类智慧养殖系统与全程溯源系统接口 分为软件和硬件接口，其中软件接口由禽类智慧养殖信息管理平台提供。 硬件接口采用电子脚环作为覆盖禽类从生产、养殖、屠宰或生产加工、流 通到消费各个环节的，统一且唯一的“电子身份” 。选型决定因素包括： （1） 电子脚环 必须应用直径不大于 3.5CM 的小脚环 脚环需支持读写功能 脚环容量不小于 256bit （2） 通道式读写器 远距离读卡器有效识读距离达到 50CM 根据鸡通过时的特点，远距离读卡器可以覆盖鸡的通过范围 （3） 手持设备 手持机具备读写脚环功能，读写距离不低于 5CM 手持机可通过串口或蓝牙方式与 PC 进行通讯 手持机提供编程接口，可支持应用开发 基于物联网技术的禽类智慧养殖及全程溯源系统基于物联网技术的禽类智慧养殖及全程溯源系统 天津物联智慧科技有限公司 19 / 22 图图 9.9. 电子脚环电子脚环 2.2 全程溯源系统全程溯源系统 2.2.1 业务系统概要流程业务系统概要流程 图图 10.10. 全程溯源系统业务系统概要流程全程溯源系统业务系统概要流程 2.2.2 主要模块建设主要模块建设 统一信息标准平台、统一身份认证系统、过程跟踪模块、数据中心、预警 自动上报模块、数据信息管理模块、公共数据交换平台、网络安全体系是禽类 产品全程溯源系统建设的重要内容。具体如下： （1） 统一的信息标准平台的建设：统一的信息标准平台的建设：规范禽类养殖及食品溯源的管理标识规则， 为确保数据的完整性、准确性与一致性提供依据； （2） 统一身份标签认证系统建设：统一身份标签认证系统建设：建立统一的身份认证中心。集中进行禽类 身份认证，保证禽类及其产品的电子身份的唯一性与真实性，提高整个 产品链条系统的安全性； （3） 过程跟踪模块建设：过程跟踪模块建设：对某个检验活动从开始到结束完整的状态跟踪及反 馈处理； （4） 数据中心建设：数据中心建设：建设一个为整个养殖、生产、加工和销售链条服务的数 基于物联网技术的禽类智慧养殖及全程溯源系统基于物联网技术的禽类智慧养殖及全程溯源系统 天津物联智慧科技有限公司 20 / 22 据中心，保证数据实时更新和高度一致； （5） 预警自动上报模块建设：预警自动上报模块建设：根据数据中心获得的检测数据及时与信息标准 平台的相关判定法则相比较，自动判断某过程是否出现异常情况并及时 上报处理； （6） 数据信息管理模块建设：数据信息管理模块建设： 日常检测数据、监管数据（包括正常、异常数据）录入系统，供数据统 计研究之用 各类检测、监测数据的查询、统计功能 某个独立过程的跟踪查询，确保各环节溯源的可行性和可靠性 （7） 公共数据交换平台建设：公共数据交换平台建设：建立一个跨网段、跨路由、突破地域限制和软 硬件不兼容问题的溯源产品数据上传、交流和共享的平台， 将分散、异 构的信息和数据资源进行聚合，通过统一的访问入口，实现各环节溯源 数据资源和互联网资源、各种应用系统跨数据库、跨系统平台的无缝接 入和集成； （8） 网络安全体系建设：网络安全体系建设：建立溯源产品全链条的网络安全和信息安全体系， 保证溯源网络的安全，保证关键数据、关键应用模块的安全，实现溯源 系统及其各子系统的安全高效运行。 2.2.3 系统系统体系结构体系结构 禽类信息化养殖及全程溯源系统的体系结构主要由三个层次、二级节点和 一个数据中心与基础构架平台构成。 三个层次