影響養豬生產的因素主要包括飼料的種類、飼料的質量、疾病、生長環境和管理水平，其中環境因素佔約20% - 30%，這包括豬生長環境的溫度、溼度、光環境、氨氣及硫化氫等有害氣體。環境因素對養豬業的重要作用已被國內外大量的科學實驗和生產實踐所證實。基於物聯網技術的養豬場智慧監控系統，可通過對豬場環境資訊的線上監測，及時瞭解豬的生長環境變化和豬的生長狀態變化。根據實時監測結果，可及時採取各種措施來應對豬場生產環境的各種變化，進而提高養豬場的經濟效益。

開發背景：隨著社會經濟的發展，人民收入水平得到了提高，他們對肉類消費的需求也在升高，這使我國整個居民豬肉消費保持平穩增長。自2000年以來，我國居民豬肉消費佔肉類總消費量的60%以上，豬的健康養殖對提高國人的生活水平具有極其重要的作用。我國是世界生豬存欄量和豬肉生產量最大的國家，這與種豬健康養殖方面所取得的成績是分不開的。

大型養豬場簡介：大型的規模化養豬場中，如果場地選擇和衛生管理不好，養豬場中容易滋生很多細菌，這對豬的健康成長極其不利。養豬場建設場地的選擇應該堅持預防和健康的原則，選擇在離居民區1公里以上的平坦開闊的地方，豬舍的建設應以南北方向為好，這有利於自然通風。

三點式隔離飼養豬場模式示意圖

大型養豬場管理存在的問題：近年來，隨著不斷提高養豬的飼養技術水平和科學管理水平，生豬產業也從家庭式的零星飼養向集約型的大型養豬場生產過度。對於生豬產業，生豬養殖場一般建在遠離城市的地方，在豬場應用監測系統可以幫助管理人員在不到現場的情況下還可以實現豬場生產的監督和管理。同時，根據需要還可以邀請專家通過遠端視訊監控系統，向豬場提供遠端指導和治療。此外，一套監控系統可以有效地實現豬場資訊管理，可以大大減少人員數量，有效地提高養豬業的管理水平。我國目前養豬場所使用的養豬繁育軟體及其它資訊化系統在種豬的繁育及健康養殖中的應用效果均不理想

監控系統整體設計：整合先進的物聯網資訊化技術建立種豬生長全過程智慧監控系統，其功能包括視訊監控功能、自動水簾降溫功能、自動風機換氣功能、恆溫熱風功能及資訊化管理功能。

養豬場監控網路設計

資料服務中心資料庫表格設計：養豬場實時監控過程中，各種資料彙集到智慧養豬場監控系統資訊平臺所在的資料服務中心，該中心可以使用Oracle、MySQL及MS SQL Server等資料庫來管理及儲存資料。該系統建立所涉及的主要資料表格包括使用者表(表名Adminuser)、閘道器表(表名Gateway)、感測器表(表名Sensor)、感測器資料表(表名Sensor_Data)、控制命令表（表名Controlorder）和命令儲存表（表名Saveorder）。

監控系統硬體實現舉例：建立智慧豬場監控系統所需要的軟體和硬體配置如表15-7所示。 這個配置是針對一個大約500平方米的豬舍來進行的，如對多個豬舍進行監控，裝置配置的數目可進行適當調整。

大型養豬場智慧監控系統建設所需硬體配置

養豬場監控管理系統軟體實現：養豬場監控管理系統的資料通訊互動如圖15-28所示。利用物聯網技術自動實時採取種豬場生長環境中的各種資料，並自動將資料傳輸並存儲到資料服務中心的資料庫伺服器，可對養豬場實行24小時實時監控和聯動控制。

閘道器資料處理：閘道器是養豬場監控系統的重要組成部分，基於閘道器的資料收集及裝置控制實現流程如圖15-29所示。閘道器通過無線或者有線同各種感測器相連線，並持續從感測器獲取實時資料。ZigBee感測器通過ZigBee基站的USB介面與閘道器相連，閘道器可以通過USB串列埠讀取資料，並將資料儲存到閘道器中的Sqlite3嵌入式資料庫中。

閘道器資料收集及裝置控制流程圖

資料服務中心資料接收：資料服務中心伺服器端軟體實現資料接收、處理及展示流程如圖15-31所示。資料服務中心接收閘道器發來的感測器資料，以及視訊資料，並對資料進行儲存，再對資料進行分析、融合、處理，通過Web伺服器向用戶釋出展示，實現基於JavaEE的Web應用開發。

伺服器端系統軟體所實現的資料處理及展示功能

養豬場監控系統管理功能設計：養豬場監控系統管理介面應用軟體流程如圖15-32所示。運用各類感測器和攝像頭來廣泛採集各種資料，並將資料傳輸到資料庫/Web伺服器，且將獲取的大量豬場養殖環境資料，進行融合、處理和展示。同時，通過無線PC智慧控制盒及無線繼電器，可根據豬舍實時環境資料的變化，實現水簾、風機、加熱器的自動開啟和關閉。 同時，所建設的養豬場智慧監控系統可實現生豬養殖的全過程監控、科學管理和即時服務，具體的系統功能包括視訊監控功能、報警功能、環境遠端監測和環境調節裝置遠端控制功能。

養豬場監控系統管理介面流程圖：

養豬場監控系統管理功能實現：資料服務中心接收閘道器發來的感測器資料，以及視訊資料，並對資料進行儲存，再對資料進行分析、融合和處理，並通過Web伺服器向用戶釋出展示。同時，使用者可通過Android手機客戶端或者Web伺服器對遠端裝置進行控制，控制命令通過伺服器轉發給安裝在養豬場豬舍中的閘道器。閘道器通過RS-232或者RS-485串列埠向繼電器裝置傳送控制命令來實現通電電路開啟和關閉，進而控制裝置的執行。

小結：本章所討論的物聯網應用專案開發例項，運用自動化、物聯網資訊化技術及資料融合技術，開發出種豬健康養殖技術。智慧養豬場監控系統的Web伺服器端的開發是基於Java EE企業級平臺及使用Struts，Hibernate，Spring三大框架來實現的。該章所描述的大型養豬場智慧監控系統，其功能包括視訊監控功能、自動水簾降溫功能、自動風機換氣功能、恆溫熱風功能及資訊化管理功能。智慧養豬監控系統的開發分為四個部分：感測器資料收集開發、智慧監控閘道器開發、Web應用伺服器開發和Android手機客戶端開發。