智能智慧农业物联网平台(物联网与智慧农业论文)

 

专题导读

智慧畜牧关键技术与装备

刘继芳

中国农业科学院农业信息研究所

家畜养殖的生产模式已由粗放型向集约型转变，生产水平不断提高，但较低的劳动生产率和劳动力短缺等问题严重制约产业的快速发展。利用信息技术推动智慧畜牧业发展已经成为养殖研究领域的重要目标和任务。为促进智慧畜牧领域基础理论、关键技术、智能装备及产业的发展，本期《智慧农业（中英文）》组织出版智慧畜牧关键技术与装备专题，共刊登有9篇文章，内容涵盖家畜生命信息监测、家畜智能识别、家畜养殖机器人，以及智能管理大数据分析平台等。

在家畜生命信息监测研究方面，刘刚教授团队介绍了基于计算机视觉的奶牛生理参数监测、奶牛跛行及乳腺炎等疾病诊断的前沿技术发展过程，并就如何提高计算机视觉技术在智能化养殖业中应用的准确性和普适性提出了相关建议。叫声是评估生猪福利水平的重要方式之一，沈维政教授团队阐述了生猪叫声与福利之间的相互关系，对当下的生猪福利监测所采用的传感器进行了分析，并讨论了叫声在生猪福利监测中面临的研究困境以及发展趋势。奶牛运动行为蕴含着诸多健康信息。宋怀波教授团队针对奶牛基本运动（躺卧、行走、站立）、发情、呼吸、反刍及跛行等智能监测技术的研究进展予以分析，分别从接触式监测方法和非接触式监测方法两方面综述了国内外相关研究现状，分析了奶牛运动行为监测方法存在挑战与技术发展趋势。为准确自动识别奶牛步态时相，刘继芳研究员团队提出了一种基于高斯混合模型和隐马尔科夫模型融合算法，可实现奶牛静立相、连续步态中的站立相和摆动相等步态时相的自动识别。

在家畜智能识别方面，马为红博士团队开发了一种非接触式肉牛三维点云重建与目标提取的系统，采集的肉牛点云可为非接触式肉牛体高、体宽、体斜长等核心表型参数的测量提供方法支撑。张玉安教授团队以预训练的视觉几何组网络为骨干网络构建卷积神经网络，提出了一种基于迁移学习的多尺度特征融合牦牛脸部识别算法，识别准确率达到83.33%。

为分析家畜养殖机器人技术的研究现状，杨亮研究员等收集了国内外家畜机器人研究实例和文献资料，从轨道式喂料机器人、自走式喂料机器人、推料机器人3个方面重点介绍了家畜饲喂机器人的研究进展，并提出了发展建议。

在智能管理大数据平台方面，针对当前国内肉牛遗传改良连续性差、繁殖率低和智能化水平不高等问题，李奇峰研究员团队研制了适合中国国情的商业化肉牛繁育大数据平台，该平台主要完成肉牛种质信息资源的整合，在线自动测定肉牛关键繁育性状，全程服务支撑肉牛繁育过程，形成肉牛种质资源大数据分析决策，并实现肉牛联合育种创新模式。熊本海研究员团队依据中国饲料原料描述规范和属性数据标准，用数字化模式收集整理了50万条以上饲料数据，开发了具有空间可视化、多维度分析功能的饲料营养大数据分析平台，并提供Web数据共享功能。

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专题主编介绍

刘继芳 研究员

刘继芳，中国农科院信息所党委书记兼副所长，研究员，博士生导师。中国农科院农业网物联网团队首席科学家。农业农村部农业信息化标准化技术委员会委员，中国农学会计算机应用分会副主任委员，中国区域农业品牌研究中心专家委员会副主任委员，中国农学会农业产业化分会常务委员，农业物联网产业技术创新战略联盟副理事长，《智慧农业（中英文）》编委会主任、《中国农业科学》编委会副主任。

长期从事农业信息化与农业可持续发展研究。主持和参加了国家科技重点项目、国家自然科学基金等40多项，承担农业部信息进村入户工程、农业物联网区试的理论组、技术组、标准组等工作。在国际上首次通过实验发现并命名了环境重金属多离子竞争吸附非稳态饱和点，运用竞争吸附动力学模型成功地进行了数字化模拟，丰富了土壤环境学理论。主持研制的盐渍土改良有机培肥信息管理与咨询系统——成为当时世界上两大此类信息系统之一。领衔完成的中国农科院农业物联网技术应用综合服务平台项目，正努力打造国家级农业物联网技术创新研发中心、传感器及组网测试评估中心、交流服务中心。主持研制的黄淮海电脑施肥信息化系统在山东等地推广应用，组织完成了乡村振兴与现代农业发展规划30多项。

发表研究论文60多篇，出版专著6部。研究论文被《中国现代化建设研究文库》等多个重要文献收录，6次获得专业学会优秀论文奖和学术大会优秀报告成果奖，获得国家级和省部级科技成果奖励6项。

互联网小常识：要组建一个以太网局域网，则局域网LLC子层采用IEEE802.2标准，MAC子层采用CSMA/CD方法，物理结构取决于它选用的物理层标准，以太网可以选择10BASE-5，10BASE-2和10BASE-T。目前主流使用的是10BASE-T，使用无屏蔽双绞线、集线器和RJ-45接口。

来源：《智慧农业（中英文）》2022年第2期

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