《智慧农业下育肥猪运动量监测装备设计》12000字（论文）

目录PAGEIIIPAGEII智慧农业下育肥猪运动量监测装备设计摘要随着我国智慧农业的不断发展与完善，越来越多的规模化、集约化养殖业开始出现。自动化养殖，种植，在我国大部分地区开始进行试点。正如当下较为热门的自动化养殖育肥猪。并且随着智慧农业的不断发展，自动化养猪也将成为养猪业的主要发展趋势。正因此，在自动化养殖育肥猪的过程当中，研究人员需要对育肥猪的每日各种行为特征进行监测，以此来保障整个养殖业能够高效的进行养殖育肥猪。监测育肥猪的行为之一便是对育肥猪的每日运动量进行检测。因为运动量检测是猪的自动化养殖的重要标准之一，准确高效的检测育肥猪的每日运动量，有利于分析育肥猪的生理、健康和福利状况[1]。传统的动物行为检测方法主要有动物饲养员现场观察[2]或者观看监控视频[3]，但这些动物行为检测会消耗大量的人力资源与时间。因此本文提出猪的运动量测量可以通过人为选定的猪只作为研究对象，利用加速度测量运动量的原理上给选定的猪身上佩戴无线传感器。该传感器包括蓝牙模块和低功耗三轴加速度传感器组成。蓝牙模块通过固定的时间段读取三轴的分加速度，计算出合加速度后进行对数据的发送。将发送的数据存储到数据库服务器当中，便于对后期数据处理，从而得出对猪的运动量的测量。另外设计的传感器佩戴在猪身上时，不能使猪只会对传感器产生严重的过激行为。关键词：育肥猪运动量监测装备；三轴加速度传感器；蓝牙；数据库目录TOC\o'1-3'\h\z\u摘要 I第一章绪论 11.1研究意义 11.2国内外研究进展 11.3应用前景 2第二章研究内容 32.1三轴加速度传感器 32.2蓝牙模块 32.3数据库模块 32.4硬件设计 32.5三轴加速度数据处理 52.6数据读取与无线发送 52.7程序设计 62.8育肥猪运动量监测装备功耗测量 62.9系统设计 7第三章研究结果 83.1监测装备物理分析 83.2三种不同工作电流状态分析 83.3育肥猪运动加速度数据分析 93.4阈值 103.5育肥猪运动量监测装备平均功耗 10第四章结论与讨论 12第五章展望 13参考文献 14第一章绪论PAGE19PAGE18第一章绪论1.1研究意义随着我国在规模化、集约化养殖业的大力投资与发展，自动化养殖已成为我国大部分地区的热门养殖方式之一。其中自动化养猪也逐渐成为养猪业的主要发展趋势。因此，在自动化养猪当中，需要对育肥猪的各种行为特征进行监测。例如育肥猪的每日运动量检测。运动量检测是猪的自动化养殖的重要标准之一，准确高效的检测育肥猪的每日运动量，有利于分析育肥猪的生理、健康和福利状况[1]。动物的行为是研究动物个体信息的重要组成部分之一，因此研究人员对于动物的基本行为检测与识别已经成为当下研究热点之一。传统的动物行为检测方法主要有动物饲养员现场观察[2]或者观看监控视频[3]，但这些动物行为检测会消耗大量的人力资源与时间。因此本文提出猪的运动量测量可以通过人为选定的猪只作为研究对象，利用加速度测量运动量的原理上给选定的猪身上佩戴无线传感器。该传感器包括蓝牙模块和低功耗三轴加速度传感器组成。蓝牙模块通过固定的时间段读取三轴的分加速度，计算出合加速度后进行对数据的发送。将发送的数据存储到数据库服务器当中，便于对后期数据处理，从而得出对猪的运动量的测量。另外设计的传感器佩戴在猪身上时，不能使猪只会对传感器产生严重的过激行为。1.2国内外研究进展近年来，国内外已经展开了利用信息化技术进行动物的行为检测。基于加速度传感器来检测和分析动物的运动量是目前主要的热门方法之一[4]。该方法被广泛的应用于不同的动物的运动量检测当中去。本文研究的传感器设备主要是用于对于育肥猪的每日运动量的监测与分析。国外已经开展了通过监测母猪的筑窝行为和体温变化来自动判断母猪分娩时间的研究。Ｃｏｒｎｏｕ和Ｌｕｎｄｂｙｅ-Ｃｈｒｉｓｔｅｎｓｅｎ提出了采用加速度传感器[5]和蓝牙技术[6]对群养模式下每头母猪的行为进行分类，但蓝牙模块功耗大，传输距离小，采用４节５号干电池供电，体积大，不适合安装在母猪身上。Ｏｌｉｖｉｅｒo等利用地毯式的压力传感器监测母猪的走动行为[7]，同时在产床0.６ｍ高处安装光电传感器监测母猪的站立或躺卧行为，综合判断母猪分娩时间。Ｃｏｒｎｏｕ等利用布带把三轴加速度传感器和蓝牙模块固定在母猪颈部，进行运动信息采集并无线传输到PＣ，采用多进程卡尔曼滤波方法对母猪行为进行分类，判断母猪分娩时间。国内已经开展了基于无线传感网络的奶牛行为特征监测系统的研究用于判断奶牛发情和疾病状况。目前国内尚未有利用三轴加速度传感器和无线传感网络进行母猪产前行为特征实时监测的报道虽然近年来，对于利用加速度传感器来进行对育肥猪的运动量进行检测，但是在已有的研究当中所采用的加速度传感器普遍存在着功耗高、体积大和佩戴不方便等问题[8]。并且在使用的过程当中会，由于不易给育肥猪进行佩戴，为此会消耗大量研究人员的的时间与精力，同时，育肥猪也会容易对设备产生过激反应，导致整个研究过程受阻，从而降低了其在实际生产中的应用价值。1.3应用前景一直以来育肥猪的行为监测与数据分析是自动化养猪业中的重要指标之一。通过对于育肥猪的运动量检测，人们可以更好的得出当前育肥猪的动物状况，从而进行适当的改变，从而能够更快的打下精准畜牧业的基础[9]第二章研究内容第二章研究内容2.1三轴加速度传感器本文对于测量育肥猪运动量的测量主要采取的办法便是通过对育肥猪进行佩戴特定的装置来对育肥猪每日的活动量进行监测。其中涉及的最重要的部分便是三轴加速度传感器。该装置中配有三轴加速度传感器，在这一情况下，当育肥猪进行活动时，必然对应的会有相应的加速度产生，由于空间的原因，所以育肥猪所因运动而产生的加速度必然是三轴都存在的，而刚好三轴加速度传感器能够对X轴，Y轴，Z轴，三个方向同时进行加速度的测量[10]。因此在得到三个方向的加速度后，可以通过公式计算出育肥猪的总加速度。合成加速度（a）的公式为：图2-12.2蓝牙模块在本文所设计的育肥猪运动量监测的设备当中，蓝牙模块是一个必不可少的模块。考虑到本文的主要目标是研制育肥猪运动量监测系统同，因此需要将三轴加速度传感器所采集到的育肥猪在不同的时间段的加速度的数据传输给数据库，在传统监测育肥猪的运动量的主要做法便是通过网关，来监测和采集育肥猪的每日运动数据并且进行传送数据，网关的功能是汇聚各节点传输的数据，提取出三轴加速度传感器在三个对应轴上所采集到的加速度数据，并记录开始接收每组数据的时间，存入数据库的相应字段，同时利用网络实时上传到服务器[11]，服务器实时接收数据并对数据进行处理。但考虑到实际情况以及实验的可行性，本文采取的是通过蓝牙装置来将三轴加速度传感器采集到的数据输送到数据库当中。2.3数据库模块除了育肥猪运动量检测系统的硬件模块之外，还需要软件模块对所采集到的数据进行处理，因此在数据库方面，对于蓝牙模块所传输的三轴加速度传感器所采集到的三轴加速度，数据库要能够实现对不同时间段的数据的存储，以便后期的数据分析，得出育肥猪的运动规律。数据库同样也支持实时查询功能，方便研究人员对不同时间段的育肥猪的运动数据进行快速的查询[12]。2.4硬件设计育肥猪所配戴的特定装备是整个育肥猪运动量监测系统的前端信息采集部分，本文的研究目的是设计出一种低消耗的三轴加速度数据采集设备。该设备有上文的三轴加速度传感器，蓝牙模块构成。在三轴加速度传感器方面，由于目前的加速度传感器选择种类繁多，但考虑到育肥猪的运动特点，不宜使用功耗较高的加速度传感器，因此要选择低功耗的三轴加速度传感器，此外在蓝牙模块还中集成了一块C51控制器。因此育肥猪所配戴的特定装备的电路设计框图如图1所示。图1电路设计图图2-2图2-1Fig.1Blockdiagramofthederive在该特定装备中，本次研究将三轴加速度传感器和蓝牙模块集成了在同一个PCB板子当中。此外该装备还配备了一个纽扣电池（CR2032）为蓝牙模块进行供电。另外，因为本文研究装备的一个重要意义便是低功耗。因此，为降整个装备所消耗的功耗，蓝牙模块要做到只有在育肥猪进行日常的运动时，才会开始执行任务。当育肥猪不处于运动状态时，蓝牙模块则便相应的进入到休眠状态[12]，以此来达到降低整体装备所消耗的功耗的效果。三轴加速度传感器的供电则由蓝牙模块中所集成的C51控制器的IO接口来进行，该IO接口只有在读取三轴加速度传感器所采集到的加速度数据时才会输出高电平，其他情况下则为低电平，在这样的情况下，整体的装备所消耗的功耗也会降低。此外，控制器通过I2C总线读取三轴加速度传感器所采集到的加速度数据。该特定的装备PCB板及外壳如图2所示。图2PCB板图图2-3图2-2Fig.2PCBphotographs2.5三轴加速度数据处理育肥猪的经典运动行为包括日常的睡觉，站立，走动，进食等等，但育肥猪的运动均有一个特点便是，育肥猪的运动较为缓慢。因此，根据育肥猪这一运动特点，本次研究所采取的三轴加速度传感器的量程为（-2g，+2g）（1g=9.81m*s-2)[13]。另外，三轴加速度传感器的输出数据位数有8位和14位两种，相应的位数越大，所对应的精度便越高，但这也增加了大量的数据量，意味着整体的设备所消耗的功耗也会大大的增加。而本文的研究内容是希望设计出低功耗的育肥猪运动量监测装备，因此为达到降低装备所消耗的功耗的目的，本文选择将三轴加速度传感器的输出数据位数设置为8位，其精度为1/64g（0.1533g）。相应的蓝牙模块每次从三轴加速度传感器中读取3个字节的数据，分别对应的便是X轴，Y轴，Z轴，三轴的加速度（ax，ay，az，）。但由于育肥猪的X，Y，Z三轴的朝向并不是固定的。因此可以利用合加速度的数据对育肥猪进行每日运动量的监测。另外，考虑到为减少无线数据传送的数据量，可以首先计算出合加速度，然后再通过蓝牙模块进行无线数据传送。合加速度的计算公式可以参考上文合加速度（a）的计算公式。2.6数据读取与无线发送在传统的对动物的运动监测当中，所涉及的监测设备都是通过固定的时间段和周期进行对动物的加速度数据的读取和进行无线发送。无线发送所采集到的加速度数据所消耗的功耗占总消耗的85%以上[14]。但是，育肥猪的运动有一明显特点便是运动缓慢。此外，育肥猪的一天当中，有超过一半接近60%的时间都在睡觉（其中侧卧占据46%，腹卧占据12%），这一期间，给育肥猪所配戴的运动量监测装备所能采集到的加速度数据基本是相同的或者采集到的加速度之间的变化很小可以忽略。然而本文研究的装备希望是低功耗的，所以本文将育肥猪所配戴的运动监测设备的休眠模式与加速度数据的变化关联起来[15]，当数据的变化小于一定的阈值时，育肥猪所配戴的运动量监测设备不再执行无线数据发送功能，进入相应的休眠模式，尽可能地降低整体装备的总消耗。当加速度数据变化大于一定的阈值时，则唤醒蓝牙模块，进行相应的无线数据传送。因此，本文研究的重点内容之一便是如何去确定这一相对应的阈值，来实现降低整体育肥猪运动量监测设备的总消耗。在本文研究当中，通过对育肥猪的日常休息[16]，活动以及饮食等三方面的行为的加速度来确定一个相对合理的阈值。通过利用控制器连续周期的从三轴加速度传感器当中读取加速度数据。根据总加速度公式的公式，计算出合加速度。当所采集到的合加速度的变化大于所相对应的阈值时，数据寄存器会将此数据后面的20个合加速度值均存储于数据寄存器当中，紧接着便会唤醒蓝牙模块，将数据寄存器里暂存的所有数据一次性通过无线数据传送发送到数据库当中，这样可以减少设备无线传送数据的次数，因此来实现降低育肥猪运动量监测设备所消耗的总功耗，来到延长设备的电池寿命的目的。2.7程序设计根据上文的数据读取与无线数据发送所涉及到的如何降低育肥猪运动量监测设备所消耗的总功耗的问题，还需要设计能够与之匹配的低功耗模式下的育肥猪运动量监测设备程序。在低功耗的模式下，育肥猪运动量监测设备读取加速度数据的频率为1Hz，无线数据发送与育肥猪的日常运动的幅度相关联[17]，具有随机性这一特点。因此，为了对比分析育肥猪运动量监测设备所消耗的总功耗，本文在研究时，同时设计了传统的固定周期的数据采集程序，将数据读取和发送加速度数据的频率均设为1Hz，每次均发送一组数据，这样可以大大的降低育肥猪运动监系统整体所需要消耗的功耗。根据这两种模式，建立了如下流程图。此外2种模式的程序流程图如图3所示。图32种模式图Fig.32operatingmodel2.8育肥猪运动量监测装备功耗测量在本研究当中，育肥猪的运动量监测装备的两种工作模式下，均有三个工作状态：休眠（S1）,读取加速度数据(S2)以及无线数据传送(S3)。在不同的工作模式下相同的工作状态电流时等量的[18]。但是另一方面，因为本文所设计的育肥猪运动量监测装备采取的是低功耗模式。所以，在低功耗模式下，由于育肥猪的运动量检测装备长时间处于一个休眠状态，所进行的无线数据传送的次数也相对应的较少。因此，计算平均功耗（mAh）则需要测量育肥猪运动量监测装备的每个工作状态下的电流（mA）和所相对应的时间（h）。此外，本研究也通过采用高精度万用表（FLUCK287）电流探针串联在电池和设备正极之间，利用高精度万用表（FLUCK287）的事件记录功能存储育肥猪运动量监测装备在不同的工作状态下的电流值和电流变化所发生的时间。高精度万用表（FLUCK287）直流电流能够测量的范围为0~10A，最小分辨率为10-6A，其高精度万用表（FLUCK287）的准确度为0.15%。[19]所需1个采集周期的平均电流可以通过利用公式（2）来计算得出图2-4(2)其中公式中：Ia为平均电流；ISi为Si工作状态下的电流；tSi为Si工作时间。紧接着利用公式（3）计算育肥猪运动量监测装备的电池寿命。(3)在本文的研究当中，首先做到的是测量出育肥猪运动量监测装备在三个工作状态下的工作电流，然后根据育肥猪运动量监测装备对育肥猪每日的运动监测的加速度数据计算出育肥猪运动量监测装备处于不同工作状态下的总时间，从而最后计算出育肥猪运动量监测装备的平均电流和电池寿命。2.9系统设计本文所研究的是基于深度学习的育肥猪运动量监测系统研制，因此在设计完成硬件部分后，设计相对应的软件系统，对采集到的加速度数据进行存储，以便用于进一步的加速度数据分析和对育肥猪的每日行为识别研究[20]。育肥猪的运动量监测系统装备通过利用蓝牙广播的方式将所采集到的加速度数据通过无线传送数据传输到接收器当中。此外，每一个接收器可同时连接半径为10m范围内的多个育肥猪运动量监测装备。同时，利用串口服务器将接收器连接到互联当中，从而能使数据库服务器能够通过互联网来获取采集到的育肥猪的运量量监测数据。其系统结构如图四所示。图2-5图2-3图4系统示意图Fig.4Systemarchitecture第三章研究结果第三章研究结果3.1监测装备物理分析本文所研究的育肥猪运动量监测装备的优点之一便是体积小，佩戴方便。同时，育肥猪不会因为该运动量监测装备产生剧烈的过激反应。此外，低功耗也是本设备的亮点之一。但是在实际应用当中，依旧要注意，在给育肥猪进行运动量监测装备佩戴的时候，需要将装备牢固的佩戴在育肥猪上，防止育肥猪运动量监测装备脱落的问题。3.2三种不同工作电流状态分析为了方便测量育肥猪运动量监测装备的三种不同工作状态下的工作电流。因此，利用育肥猪运动量监测装备工作在周期性的采集模式的条件下，其采集周期为1s，所测量的结果如图5所示。图3-1图3-1图5设备电流图Fig.6Currentofthedevice在图五所展示的电流脉冲是无线数据传送状态下的电流，从图中可以看出无线数据发送工作状态的电流最大，但是所需要的时间相对较短。从理论上来说，蓝牙模块每一次进行无线数据传送时，所产生的电流是相等的。但是由于PCB板上不仅仅只有蓝牙模块，此外在PCB板上，根据研究内容，还焊接了相对应的三轴加速度传感器，电容，电阻等各种电子元器件。由于电容这一类的电子元器件会与高频电路形成振荡，从而会导致蓝牙模块每次进行无线数据传送时所产生的电流在1.8mA到4.9mA不等。在利用一段时间内的测量数据，便可以计算出在各个工作状态下的平均电流和工作时间。结果如表1所示。图3-2图3-2表13种工作状态的平均电流Table.1Averagecurrentof3states对于本文研究所采取的以1s为一个采集周期进行数据采集的模式下，利用公式（2）可以计算出育肥猪运动量监测装备的平均电流为0.311mA。当采用一个230mA的纽扣电池进行供电时，可以通过公式（3）计算出该纽扣电池的寿命为740h（大概31天）。3.3育肥猪运动加速度数据分析在上文有讲到，育肥猪的每日活动类型主要分为三种：休息，活动以及觅食。并且育肥猪每日有超过60%的时间处于休息状态，在休息状态下，母猪所产生的三轴加速度基本相同或者三轴加速度之间的变化很小可以忽略。通过合加速度公式，其合加速度数据曲线如图六所示。图3-3图3-3图63种合加速度曲线Fig.63typesofbehavior在图六当中，可以明显的看出育肥猪在不同的行为状态下的合加速度的曲线存在着明显的波动差异，但在育肥猪休息的阶段，所产生的合加速度正如上面所说，差异很小。所以为了能够做到量化育肥猪合加速度的波动大小，在计算完育肥猪在休息，活动以及进食三种状态下的合加速度的数据的数据标准差，其数据标准差分别为0.0376g，0.2464g以及0.2226g。数据标准差所表示的是数据的波动程度，从中可以明显的看出在休息状态下的合加速度的标准差远远小于其他两种状态下的合加速度标准差。这就很明显的说明了一个点，即说明育肥猪在休息状态下时的所采集的加速度变化正如上文所说，基本相同或者变化很小基本可以忽略。但是育肥猪在活动以及进食这两种状态下的加速度曲线的波动程度较大，但是仔细观察图六依旧可以看出，有一段的曲线比较平滑，这一段平滑的部分恰恰说明了，即使育肥猪处于活动和进食这两种状态下，并不是就意味着育肥猪会在该两种状态下一直运动，也会存在一定的停止活动。而且当数据变化比较小，低于所设定的阈值时，蓝牙便会自动的进入休眠状态，从而降低整个育肥猪运动监测装备所消耗的总功耗。3.4阈值在上文提到，为降低整个育肥猪运动量监测装备所消耗的总功耗，想要设定一个阈值，当所采集的加速度变化小于或超过这个设定的阈值时，蓝牙模块会自动地进入休眠状态或者工作状态进行无线数据传送。本文研究通过利用合加速度的一阶差分绝对值来表示数据的变化（Difference=|ai-ai-1|），育肥猪在休息，活动以及进食这三种状态下的一阶差分如图七所示。图3-4图3-4可以很明显的从图七看到：当育肥猪处于休息状态时，休息状态的一阶差分几乎为零，这就说明休息状态的育肥猪的相邻两的合加速度数据变化很小几乎可以忽略。但是，当育肥猪处于活动图73种状态合加速度一阶差分Fig.73typesoffirst-orderdiff以及进食这两种状态下时，其相对应的合加速度一阶差分却相差较大。因此，为了确定合理的阈值，于是便计算了育肥猪在休息，活动以及进食这三种状态下的合加速度一阶差分的均值，其均值分别为0.0243g，0.1512g以及0.18025g。此外，将育肥猪处于休息状态和育肥猪处于活动状态作为两种一阶差分均值的中值作为阈值，即阈值=（0.0243g+0.1512g）/2=0.088g。3.5育肥猪运动量监测装备平均功耗本文所研究的基于深度学习育肥猪运动量监测系统研制，在硬件方面，希望能够设计一款低功耗的育肥猪运动量监测装备。育肥猪运动量监测装备所消耗的平均功耗也决定了电池能够使用多久。如果育肥猪的活跃程度过高，那么育肥猪的运动量监测装备所消耗的平均功耗也会过高。因此，为了预估育肥猪运动量监测装备的电池使用寿命，可以通过人工在现场进行试验统计可以得到相对应的电池使用寿命。但是这种方法会浪费研究人员大量的时间和人力物力。因此，本研究通过利用测试育肥猪的每日加速度数据及蓝牙模块进行无线数据传送的次数这一方法，来进行估算育肥猪运动量监测装备所消耗的平均电流消耗和电池的使用寿命。图八便是一头育肥猪一天的合加速度数据曲线。图3-5图3-5图8育肥猪一天的合加速度曲线Fig.8Onedayaccelerationdata根据育肥猪处于活动以及进食这两种状态，在这两种工作模式下的育肥猪运动量监测装备所发送的无线数据传送的次数，处于节能模式下的育肥猪运动量监测装备所消耗的平均功耗节省了将近95.5%，使其电池的使用寿命在理论上高达684天。但由于需要考虑到各种现场的实际因素，电池的使用寿命仍然会比理论上的电池使用寿命少一点，但依旧远远高于全工作状态下的蓝牙模块的电池的使用寿命。通过采用低功耗的育肥猪的检测装备，极大的延长了电池的使用寿命以及极大的增加了研究的实用性，节省了大量的时间和人力物力。第四章结论与讨论第四章结论与讨论在本研究之前，已有很多研究者针对于动物的运动量监测，已经开展了大量的研究，包括对于育肥猪的运动量监测。在已有的通过利用采集无线加速度数据来进行对育肥猪的运动监测的研究报告中，这些研究的主要着重点是通过识别育肥猪的每日行为，如何识别，以及对这些识别方法进行分类，但是对于育肥猪运动量监测装备的研究较少。并且，相对于传统的测量育肥猪的每日运动量[21]，传统的研究方法需要消耗大量的人力物力以及时间，且给育肥猪所配戴的运动测量监测装备过大且所消耗的功耗也过高，并且容易引起育肥猪的过激反应，导致所测得的实验数据准确性不高，且育肥猪过激反应容易损坏设备[22]，增加整个研究的成本。相对于传统的育肥猪运动量检测方法，本研究所采取的育肥猪运动量监测装备：体积小，所消耗的功耗低，不易引起育肥猪的过激反应。另一方面，通过蓝牙模块进行无线数据传送，也节省了大量的时间和人力物力。这也是本研究的育肥猪运动量监测系统研制相对于传统研究方法的优点。本研究通过将育肥猪运动量监测装备的休眠状态和育肥猪的每日运动状态产生关联性，这样一来，可以极大的降低育肥猪运动量监测装备所消耗的平均功耗。此外，本研究通过将三轴加速度传感器与蓝牙模块集成在了一块PCB板上面，可以有效地减小育肥猪运动量监测装备的质量和体积，方便给育肥猪佩戴与管理，也不易引起育肥猪的过激反应。但是本研究的育肥猪运动量监测装备仍然存在一系列缺点。育肥猪运动量检测装备扎在适用性和采集频率这两方面还有待提高。本育肥猪运动量监测装备在合加速度的一阶差分大于0.088g这一阈值时，蓝牙模块会被从休眠状态唤醒进行无线数据传送。但是这一阈值实在本研究的实验条件下对于育肥猪的运动量监测数据中所得到的，这一阈值是固定不变的。如果改变实验育肥猪的品种，育肥猪的养殖条件，育肥猪的养殖环境以及育肥猪的不同生长阶段等等条件，由于在不同的条件下，育肥猪的每日活动状态不同，因此，如果想要获取更为普遍的结论，则需要更多的智能算法的加入，能够实现通过对已采集到的实验数据，能够合理的自动调整阈值，从而增加育肥猪运动监测装备的适用性。此外，本育肥猪运动量检测装备所读取的加速度数据的频率为1Hz，然而无线发送的频率确实随机的[23]，行为识别和分类需要进行连续的加速度时间序列，因此还需要对采集的数据进行插值。虽然能够提高数据的采集频率，有利于提高行为识别的准确性，但这一方法会大大的增加育肥猪运动量监测装备所消耗的总功耗。所以所面临的问题便是，如何在低功耗下，育肥猪的监测装备仍然能够保证识别的准确性并且降低数据采集频率。综上所述，本次研究基本完成了锁定的目标，并且设计了育肥猪运动量监测系统，能够对育肥猪的每日运动量进行长期的监测[24]。第五章展望第五章展望正如在结论当中所说，本次研究内容基本完成了研究前定下的研究目标，研制出了基于深度学习的育肥猪的运动量监测系统。但该系统只能适用于特定条件下的特定的育肥猪。相对于其他的智能检测系统来说，仍然还有很多的不足。此外，本系统的功能也较少。在未来的研究当中，会着重于对系统的智能化和功能丰富化[25]。智能化方面，要能够做到在低功耗的育肥猪运动量监测系统，能够根据所测得的数据，自动的调整实验阈值，保持育肥猪的运动量监测装备处于一个低耗的状态下。功能丰富化方面，要做到尽量丰富系统的功能，可以增加一些实用的功能。例如，现在火爆的微信步数，可以进一步学习，思考如何在已有的育肥猪运动量监制装备下，通过增加新的模块，实现记录育肥猪的每日运动步数这一功能，进一步增加采集的数据的可靠性。致谢参考文献刘龙申，沈明霞，姚文,等.母猪运动监测低功耗耳标设备研究［J］．南京农业大学学报，2018，41(5):954－961．沈明霞，刘龙申，闫丽，等．畜禽养殖个体信息监测技术研究进展［J］．农业机械学报，2014，45(10):245－251．ShenMX，LiuLS，YanL，etal．Ｒeviewofmonitoringtechnologyforanimalindividualinanimalhusbandry［J］．TransactionsoftheChineseSocietyforAgriculturalMachinery，2014，45(10):245－251(inChinesewithEnglishabstract)．汪开英，赵晓洋，何勇．畜禽行为及生理信息的无损监测技术研究进展［J］．农业工程学报，2017，33(20):197－209．WangKY，ZhaoXY，HeY．Ｒeviewonnoninvasivemonitoringtechnologyofpoultrybehaviorandphysiologicalinformation［J］．TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering，2017，33(20):197－209(inChinesewithEnglishabstract)．顾静秋，王志海，高荣华，等．基于融合图像与运动量的奶牛行为识别方法［J］．农业机械学报，2017，48(6):145－151．GuJQ，WangZH，GaoＲH，etal．Ｒecognitionmethodofcowbehaviorbasedonco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