智慧畜牧养殖云平台产品解决⽅案智慧畜牧养殖云平台产品解决⽅案 ⽬录
升频
⼀、背景及需求分析 (1)
1.1畜牧业发展现状 (1)
1.2痛点需求分析 (1)
⼆、建设意义 (2)
三、解决⽅案 (3)
3.1系统架构 (3)
3.2产品功能 (3)
3.2.1通⽤使能⼦系统 (3)
3.2.1.4安全管理 (4)
3.2.1.5规则引擎 (4)
3.2.1.6应⽤管理 (4)
3.2.1.7能⼒开放 (5)
3.2.2应⽤使能⼦系统 (5)
3.2.2.1发情监测 (5)
3.2.2.2养殖管理 (5)
3.2.2.3环境监测 (5)
3.2.2.4定位系统 (5)
3.2.2.5视频整合 (5)
3.2.2.6应⽤使能 (6)
3.2.3运营管理⼦系统 (6)
3.2.3.1运营管理 (6)
3.2.3.2平台管理 (6)
3.2.3.3⽤户管理 (6)
3.3产品优势 (6)
3.4应⽤场景 (7)
四、业务模式 (7)
五、典型案例 (8)
5.1内蒙古⾃治区x养殖合作社项⽬ (8)
手套编织机
5.1.1项⽬概述 (8)
5.1.2应⽤效果 (8)
模组网⼀、背景及需求分析
1.1畜牧业发展现状
近些年来，随着强农惠农政策的实施，畜牧业呈现出加快发展势头，畜牧业⽣产⽅式发⽣积极转变，规模化、标准化、产业化和区域化步伐加快。⽬前，畜牧业产值已占中国农业总产值的34%，畜牧业发展快的地区，畜牧业收⼊已占到农民收⼊的40%以上。中国畜牧业在保障城乡⾷品价格稳定、促进农民增收⽅⾯发挥了⾄关重要的作⽤，许多地⽅畜牧业已经成为农村经济的⽀柱产业，成为增加农民收⼊的主要来源，⼀⼤批畜牧业优秀品牌不断涌现，为促进现代畜牧业的发展作出了积极贡献。
1.2痛点需求分析
1.牧场管理混乱
管理者⽆法实时掌握牲畜的⽣长环境及⽣长情况；科技⽀撑不⾜，⽆法实现牧场的⾃动化管理，⼤量⼈⼯成本投⼊，导致⽣产效率底下；牲畜放牧时⽆法了解每个牲畜的实时位置信息，导致可能丢失，造成经济损失。
2.⾷品安全和销售问题
⾷品安全问题是重中之重，没有对⾁品、乳品⽣产、加⼯、运输、销售各环节有效的监管⼿段，⾷品质量⽆法保障；滥⽤药物、抗⽣素、兴奋剂等，导致药物残留在动物体内，影响乳品、⾁制品等⾷品质量；销售⼿段单⼀，销售中间环节繁多，⼤部分利益被中间环节占据。
3.⽆法及时预防疾病
⽆法及时发现疫情，进⾏有效预防及治理，避免疫情⼤规模蔓延。
4.⽆法保证及时繁殖
牧场繁殖是牧场效益的重要保障，降低牲畜空怀天数、提⾼妊娠率可有效提⾼牧场效益、迅速扩⼤牧规模、节约冻精消耗。
⼆、建设意义
因畜牧⾏业具有基数⼤、管理难等特点，建设智慧畜牧养殖云平台，提供畜牧业物联⽹底层的终端模组、⽹络接⼊，中间层的设备管理、运营管理、通⽤使能、应⽤使能及上层的应⽤平台（包括奶⽜的发情监测、产奶管理、养殖管理、定位管理、保险理赔等），运⽤物联⽹⼿段实现牲畜的⾃动化管理， 提供智慧畜牧业端到端的物联⽹解决⽅案，可挺⾼主营业务的连接数量、提⾼畜牧业的精细化管理，能够有效的为⽤户节省⼈⼒、提⾼产奶量、提⾼效率，进⽽提⾼收⼊。
平台对牲畜活动和⾏为数据采集和监测，通过平台数据分析，优化畜牧⾏业流程管理；通过监测数据分析，辅助畜牧养殖，提升畜牧⾏业产值。采集重构
具体实现如下：
1. 提供统⼀的终端接⼊⽅案
平台对接不同⼚商的硬件设备、通信协议，为不同畜牧养殖业务类型的物联⽹应⽤终端提供统⼀的数据接⼊⽅案，极⼤降低了终端接⼊的难度和成本。
2. 提供统⼀的基础运⾏环境
物联⽹平台与传统的应⽤平台相⽐，具有底层终端类型繁多、数量庞⼤、⾏业应⽤复杂的特点，终端数量规模为百万级甚⾄更⾼。物联⽹平台采集、处理、分析⼤量数据，为物联⽹应⽤提供统⼀的运⾏环境，实现数据的⾼时效调度与处理，并保证数据的安全性、⼀致性。
3.提供统⼀的安全管理和门户⽀撑
集成各业务系统的认证信息，提供统⼀的安全认证；⾯向不同使⽤对象，通过门户技术实现个性化服务，实现信息整合应⽤。
4.提供统⼀的数据管理及数据交换
对不同种类的终端及海量数据集中管理，并提供标准化数据输⼊输出，通过平台连接各种业务相关的异构系统、应⽤以及数据源，满⾜系统之间数据共享。解决了应⽤系统建设的信息孤岛问题，数据平台的统⼀性让⼤数据分析成为可能。
5. 提供多场景应⽤平台环境⽀撑
提供畜牧养殖多场景的应⽤平台环境⽀撑，包括环境监控监测系统、移动定位系统、发情监测系统、⾷品溯源系统等。
三、解决⽅案
3.1系统架构
平台总体架构采⽤多层架构，包括物联⽹终端模组、⽹络接⼊、连接管理平台、通⽤使能平台、应⽤使能平台及应⽤平台等，平台采⽤时下主流的微服务架构设计，可在任何⼀个架构层⾯根据实际需要
进⾏快速开发及修改功能，对⽇后系统的升级改造提供良好的可扩展性。系统在各层之间的数据交互⽅式实现多样性，便于数据的共享和与其他系统的对接，为⽇后系统整合提供有利条件。
智慧畜牧养殖云平台
3.2产品功能
智慧畜牧养殖云平台主要由通⽤使能⼦系统、应⽤使能⼦系统和运营管理⼦系统组成。
3.2.1通⽤使能⼦系统
陶瓷手链
3.2.1.1数据采集
主要提供畜牧物联⽹设备数据采集功能，可对接不同⼚商不同采集及传输协议的物联⽹协议，其中包括TCP、UDP、MQTT、COAP及HTTP等协议的设备接⼊功能，并将接⼊的设备进⾏分类，按分类后的结果对设备上传数据进⾏数据包
解析，将数据上传⾄数据库，本功能点⽆前台界⾯。
3.2.1.2数据管理
数据管理实现数据清洗、元数据管理、数据监控、设备会话及报表以及设备数据状态的管理。数据管理的⽬标使⽤⼈员是各企业⾃⼰的物联⽹设备管理员，⽤户只有在添加设备之后才能够看到相关设备的数据并进⾏相应的管理操作。
3.2.1.3设备管理
设备管理实现对设备的添加、修改删除、批量导⼊、批量导出等功能，后台实现设备状态的更新（包含但不限于在线、离线、故障等状态）。设备管理的⽬标使⽤⼈员是各企业⾃⼰的物联⽹设备管理员，⽤户能⽤该模块的前提是⽤户已经创建应⽤，⽤户只有在选定应⽤之后才能为相应的应⽤添加设备。
3.2.1.4安全管理
安全管理主要是为保证平台的底层到应⽤的全⽅位数据安全。在设备⽅⾯，平台提供安全链接鉴权码，设备在⼊⽹上传数据的时候，只有通过鉴权验证之后才能够正常进⾏链接通信；在⽤户⽅⾯，平台提供接⼊安全验证，只有在经过验证之后的⽤户才能够正常访问并使⽤平台。
3.2.1.5规则引擎
规则引擎实现功能点有：预警阈值设定，告警规则设定，报警触发的项⽬管理以及报警联动即报警后的下⼀步动作设定。规则引擎模块主要完成设备报警规则的设定，主要分为两种报警：⼀种是主动报警，即设备报⽂中包含报警信息字段；另⼀种是规则报警，即根据设备上报的数值触发报警信息。
3.2.1.6应⽤管理
应⽤管理模块主要完成应⽤的创建、修改、删除；应⽤租期的管理及应⽤配额的校验。应⽤管理的⽬标使⽤⼈员是各企业⾃⼰的物联⽹设备管理员，⽤户能⽤该模块的前提是运营管理⼈员在运营管理⼦平台中已经为该⽤户绑定项⽬并
创建配额并且要求⽤户在有效的使⽤期内。
3.2.1.7能⼒开放
矫形鞋
能⼒开放模块主要提供应⽤使能层⾯的应⽤使能能⼒，以API的形式提供⽤户或者⼆次开发商的开发接⼝。
3.2.2应⽤使能⼦系统
应⽤使能⼦系统主要实现奶⽜的发情监测、畜牧养殖管理、环境监测、⾃动定位及视频监控等功能
3.2.2.1发情监测
通过分析设备数据判定⽜只是否发情，发情后主动推送发情设备绑定的⽜只信息到应⽤系统。
3.2.2.2养殖管理
牧场的⽜只管理、⼈员管理、养殖管理等基础信息的管理。
3.2.2.3环境监测
对牧场及牧舍的环境进⾏监测，包括空⽓温湿度，光照强度、CO2浓度、氨⽓浓度、硫化物浓度等，并可对风机、遮阳幕、⾃动添⽔填料系统进⾏⾃动化控制。
3.2.2.4定位系统
定位系统，采集⽜只的定位数据，省去上层应⽤的坐标系转换⼯作；
3.2.2.5视频整合
统⼀主流视频⼚商海康、⼤华、宇视主流国标的前端摄像机的码流，将各种码流进⾏统⼀转码，将转码数据提供给上层应⽤，做到应⽤系统对视频设备的⽆感知。
3.2.2.6应⽤使能
为上层⽤户提供统⼀api接⼝，验证⽤户请求信息。包括发情监测能⼒、环境监测能⼒、养殖管理能⼒、位置服务能⼒及视频整合能⼒等。
3.2.3运营管理⼦系统
3.2.3.1运营管理
运营管理模块主要实现运营管理过程中的合同管理、设备⼚商的管理、设备到物联⽹卡的绑定、各项⽬中的设备配额管理、设备出⼚后的导⼊功能。只有在运营管理中导⼊的设备才认为是有效设备，⽤户在添加设备的时候需要验证，验证是在运营管理平台添加的设备之后才能够被绑定到⽜只。同时运营管理平台计算各项⽬或设备的运营计时，按时开通、按时关闭。
3.2.3.2平台管理
平台管理实现对畜牧物联⽹通⽤使能⼦平台、畜牧物联⽹应⽤使能⼦平台、畜牧物联⽹运营管理⼦平台的基础管理功能，包括统⼀的⽇志管理等⾮功能性平台级管理。同时，还有设备的接⼊⽅式管理、设备联⽹⽅式管理、设备操作系统管理等管理功能。
3.2.3.3⽤户管理
⽤户管理主要完成对畜牧物联⽹通⽤使能⼦平台、畜牧物联⽹应⽤使能⼦平台、畜牧物联⽹运营管理⼦平台的⽤户管理，包括⾓⾊管理、权限管理等。3.3产品优势
系统前端采⽤Vue.js可实现前后端分离，Vue.js是⼀套轻巧、⾼性能、可组件化的MVVM库，是⼀套构建⽤户界⾯的渐进式框架。前端可快速迭代，快速响应接⼊平台租户的前端页⾯的各种定制需求。
SpringCloud/SpringBoot：系统采⽤微服务架构采⽤单体式编码⽅式很难实现的功能提供了模块化的解决⽅案，单个服务很容易开发、理解和维护。
1、服务灵活、易扩展，可根据接⼊设备数量平滑扩展服务数量。
2、微服务架构模式每个微服务独⽴、业务简单，易于代码重构和功能的持续升级。
系统采⽤分库分表技术--内存数据库radis、MongoDB及MySQL，提⾼数据吞吐能⼒及数据处理速度。
系统采⽤Kafka消息中间件，kafka可有效提升物联数据采集的吞吐量，通过集以及缓存技术，可有效保证采集数据的低延迟和⾼吞吐量。
3.4应⽤场景
1.环境监测：牧场及牧舍的⽓象环境监测，养殖⼈员可实时了解牲畜的⽣长环
境信息；
2.发情监测：对奶⽜的发情进⾏监测，建⽴奶⽜运动档案，实时监测奶⽜的运
动量，当奶⽜连续出现较⼤运动量，说明奶⽜躁动，在妊娠期，⽴即⾄相关负责⼈。降低奶⽜空怀天数、提⾼奶⽜妊娠率、可有效提⾼牧场效益、迅速扩⼤⽜规模、节约冻精消耗，保证牧场效益。
3.视频监控：养殖⼈员可远程实时查看牲畜的⽣长情况信息；
4.养殖管理系统：为牧场的⽜⽺、⼈员等建⽴档案，实现精细化的养殖管理；
5.⾃动定位系统：对应⽤于⾃动放牧的场景是，为牲畜实现⾃动定位，防⽌牲
畜⾛失造成经济损失。
四、商务模式与资费参考
在商务模式⽅⾯，⽀持传统ICT项⽬以及云服务租⽤两种模式。
4.1ICT项⽬模式
ICT项⽬操作的标准流程为：
（1）我⽅与各级城市管理部门进⾏业务和技术交流，充分了解客户业务需求，及时获取项⽬信息；
（2）根据客户业务需求，提供定制化的智慧城市管理物联⽹解决⽅案；
（3）客户组织资⾦，进⾏相关项⽬申报审批，并经公开招标后，我⽅中标承接项⽬，负责项⽬建设实施。
4.2公有云服务租赁模式
云服务租⽤模式根据⽤户接⼊的设备数量、种类，是否需要对接、联调测试等按实际情况收费，为⽤户提供“共有云”服务。
五、典型案例
5.1内蒙古⾃治区x养殖合作社项⽬
5.1.1项⽬概述
由于x合作社为⽤户代养⽺的需求，客户需要远程查看⽺的⽣长情况（通过视频监控的⽅式），⽺的⽣长环境（牧舍、养殖场的空⽓温湿度、光照强度、有害⽓体浓度等），⽺的⾝体状况（运动量、饮⾷信息、饮⽔信息、疾病信息等），所以需要借助物联⽹的⼿段为养殖场建⽴科学的养殖管理⽅法及⾃动监控设备及平台。建设内容包括：
为1000只⽺佩戴⽿标及项圈设备，实时监控⽺的⾝体状态、运动量、疾病
信息（通过对⽺的饮⾷状况进⾏分析）等，上传⾄畜牧物联⽹使能平台；
⽓象环境监测站：为3个⽺舍每个⽺舍安装⼀套⽓象环境监测站，实时监控
⽺舍的空⽓温湿度、光照强度、CO2浓度、氨⽓浓度及硫化氢浓度等，采集的数据通过采集器上传⾄物联⽹使能平台；
视频监控系统，新建5套视频监控系统，并且整合原有的视频设备，视频采
⽤本地存储，⽹络可随时调⽤的⽅式，⽤户可以随时通过平台远程查看视频信息。
5.1.2应⽤效果
通过物联⽹⾃动监控设备及物联⽹平台的引⼊，为x养殖合作社节省的⼈⼒劳动、提⾼了对⽺的监管效率、为合作社⽤户提供了远程的监管及监督效率，
节约成本、提⾼效率、提⾼收⼊。
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