基于物联网的家禽个体行为监测与数字化管理系统

《Scientific Reports》：IoT-enabled individual poultry monitoring with lightweight step-counting for health assessment

　　针对大规模平养家禽农场中个体活动量化困难、高密度环境下健康异常检测滞后以及缺乏支持福利养殖的客观数据等挑战，本文提出并实现了一种基于物联网的家禽个体行为监测与数字化管理系统。该系统由三个核心组件构成：节能型智能脚环、太阳能多模通信基站以及云管理平台。在边缘节点层面，智能脚环采用CH582M微控制器和ADXL362三轴加速度计，实现对家禽步态信号的精确采集。基站集成了蓝牙低功耗技术和ML307A LTE Cat.1蜂窝模块，并配有基于SL3795定制的太阳能电源管理电路，以克服大型养殖设施中的设备供电和数据中继传输难题。算法方面，提出了一种基于信号幅度特征和自适应动态阈值的轻量级计步算法，以最小化计算开销。此外，结合云端时序逻辑，开发了多维策略，用于日常活动评估、异常休息预警以及越界防丢报警。实地测试表明，在复杂活动状态下，所提算法的平均计步准确率达97.19%，多维状态预警模型的整体准确率达96.33%。该方案为高质量家禽行为的数字化记录和以动物为中心的精准畜牧养殖提供了客观可靠的数据支持。