智慧牧场

本书包括绪论、牧场感 知技术和设备、牧场信息传 输技术、牧场大数据、牧场 智能控制、牧场智慧信息平 台共6章。系统介绍了现代 牧场生产链中关键的信息化 技术和智能化/自动化设备 ，包括规模化标准化生产场 景下的信息采集、传输、存 储、智能分析和自动控制等 技术原理和方法，使读者能 熟练应用智能化平台工具， 利用现代网络信息技术、农 业大数据和人工智能等提高 工作效率和生产效益。 本书适用于畜牧相关专 业本科生、研究生以及智能 设备制造商、畜牧产业相关 从业人员。

第1章 绪论 1.1 我国智慧畜牧现状 1.2 国外智慧畜牧现状 1.2.1 德国高端制造加速精准畜牧业 1.2.2 美国信息化支撑畜牧业发展 1.2.3 法国意在打造大牧业数据体系 1.2.4 英国大数据整合精准牧业 1.2.5 日本互联网振兴牧业 1.3 智慧牧场特征和体系结构 1.4 我国智慧牧场发展对策及措施 思考题 第2章 牧场感知技术和设备 2.1 传感器基础 2.1.1 传感器的定义与特征 2.1.2 传感器的分类 2.1.3 传感器的信号处理模型 2.2 温感设备 2.2.1 热电偶传感器 2.2.2 热电阻传感器 2.2.3 热敏电阻传感器 2.2.4 PN结型温度传感器 2.2.5 红外传感器 2.3 光感设备 2.3.1 外光电效应和光电器件 2.3.2 内光电效应和光电器件 2.4 气感设备 2.4.1 电阻型半导体气敏传感器 2.4.2 非电阻型气敏元件 2.4.3 热导式气体传感器 2.5 湿度感知设备 2.5.1 基本概念 2.5.2 湿度传感器 2.6 超声波感知设备 2.6.1 超声波特性 2.6.2 超声波对超声场产生的作用 2.6.3 超声波传感器 2.6.4 超声波诊断仪 2.7 传感器的选择原则 2.8 传感系统集成应用 2.8.1 传感器的集成化 2.8.2 集成化智能传感器系统 2.8.3 传感系统在牧场中的集成应用 思考题 第3章 牧场信息传输技术 3.1 通信系统的定义与特征 3.1.1 通信系统的分类 3.1.2 通信系统的组成部分 3.1.3 通信系统的主要性能指标 3.2 信息通信的编码和路由技术 3.2.1 编码技术 3.2.2 交换技术 3.3 数据近距离传输技术 3.3.1 RS485信号传输 3.3.2 蓝牙 3.3.3 ZigBee技术 3.3.4 射频识别技术 3.3.5 Wi-Fi技术 3.3.6 无线传感器网络技术 3.4 低功耗广域网传输技术 3.4.1 LoRa技术 3.4.2 窄带物联网信号传输 3.4.3 几种无线通信技术的比较 思考题 第4章 牧场大数据 4.1 牧场大数据来源和种类 4.2 数据使用频率和数据寿命 4.3 数据使用策略 4.4 大数据存储 4.4.1 用分布式文件系统来存储海量非结构化数据 4.4.2 NoSQL数据库存储海量无模式的半结构化数据 4.4.3 大数据的云存储 4.5 云计算和大数据服务模式 4.5.1 软件即服务 4.5.2 平台即服务 4.5.3 基础设施即服务 4.5.4 云计算的部署方式 4.5.5 虚拟化技术 4.5.6 容器技术 4.5.7 分布式计算系统 4.6 可信执行环境和访问控制 4.6.1 可信执行环境的架构 4.6.2 密码算法 4.6.3 数据访问控制 4.6.4 基于大数据安全的攻击与防御 4.7 大数据算法基础 4.7.1 搜索引擎算法 4.7.2 电子商务中的推荐算法 4.7.3 机器学习算法 4.7.4 群体计算 思考题 第5章 牧场智能控制 5.1 控制技术基本原理 5.1.1 自动控制系统基本控制方式 5.1.2 自动控制系统的性能指标 5.1.3 计算机控制系统 5.2 牧场智能控制基本原理 5.2.1 智能控制定义 5.2.2 智能控制原理 5.2.3 智能控制特点 5.2.4 智能控制分类 5.2.5 牧场智能控制系统 5.3 牧场智能控制设备 5.3.1 环境智能控制设备 5.3.2 智能定位设备 5.3.3 智能粪污处理设备 5.3.4 智能饲喂设备 5.3.5 牧场智能控制设备应用实例 5.4 牧场的智能控制设备选型原则 5.4.1 实用性和经济性 5.4.2 先进性和成熟性 5.4.3 标准化和开放性 5.4.4 安全性和易维护性 思考题 第6章 牧场智慧信息平台 6.1 种畜禽信息注册和遗传评估系统 6.1.1 种畜禽信息注册 6.1.2 种畜禽注册和遗传评估系统的应用 6.1.3 种畜禽注册和遗传评估系统的展望 6.2 饲料管理和配方系统 6.2.1 饲料管理和配方系统需要解决的问题 6.2.2 饲料配方的设计 6.2.3 饲料配方相关算法 6.2.4 自动配料系统 6.2.5 饲料管理和配方系统的应用 6.3 畜禽辅助疾病诊断系统 6.3.1 人工智能在辅助疾病诊断领域的应用 6.3.2 专家系统的基本结构 6.3.3 专家系统知识的获取 6.3.4 专家系统知识表示和诊断框架 6.3.5 专家系统的推理策略 6.3.6 禽辅助疾病诊断系统的诊断形式 6.4 牧场复杂工况下智能体训练和智能决策 6.4.1 决策树算法 6.4.2 支持向量机算法 6.4.3 随机森林算法 6.4.4 卷积神经网络算法 6.5 智慧牧场的智能装备集成和平台化 6.5.1 智能装备的集成化 6.5.2 智能装备的平台化 思考题 推荐阅读 名词索引