Swine Farming Measurement System

概述

在農業發展中,畜牧業起到了非常重要的作用,尤其是動物飼養。畜牧業的產物主要包括肉、奶、纖維、毛皮和其他副產品,這是一項耗時的任務,需要每天照顧護理。整個過程從選擇育種開始,包括餵養,照料生活環境,維持衛生清潔,醫療照護等,到最終被運往屠宰場。

飼養動物聽起來很容易,但從長期來看,影響動物生長的因素其實有很多,例如遺傳起源(品種),均衡營養,衛生條件,環境溫度,壓力情況等。

行業訴求

大多數的因素都是可控的,例如選擇優良的品種來盡可能提高副產品的產量;監測和控制營養,以確保動物的成長符合生長曲線;並通過類HVAC(建築暖通及空調系統)系統來控制環境中的溫度和濕度等。然而,動物的軀體/體型測量就不可避免地需要人力來完成,這對動物來說是一個痛苦的過程,這期間如果動物掙扎,對於動物和飼主/照顧者來說都是很危險的,更不用說要為成百上千的動物測量體長是極其耗時的。

Pain Points

解決方案

現代工業電腦和應用解決方案提供商推出了專為農場而設計的自動化監測和測量系統,以提高品質與生產力。本案例中部署了豬隻的自動測量系統,在十個特定的圍欄中架設了機器視覺系統,以測量豬隻在70天、100天和130天大時的體型尺寸。

Problem-solved

通過食物將每一頭豬引至一個圍欄中並關閉圍欄,機器視覺系統掃描每頭豬的體長,肩高/寬,臀高/寬。對於每一頭豬身份的識別可以通過檢測和識別電子標籤來實現。然後通過無線通訊來上傳掃描的測量資料。

Problem-solved

宸曜科技工業電腦的作用

所需的硬體包括:控制機器視覺系統運動的步進馬達控制器和驅動器 (SHUOKE M6505) 、影像拍攝的雙目相機 (Basler acA-1600-20gc)、相機通過PoE介面連接至超小型電腦 (宸曜科技的POC-200系列)上。同樣地,步進馬達和驅動器及數位I/O(ART DAM-D3103)也連接在宸曜科技POC-200的埠口。

Role of the Neousys Computer Platform

宸曜強固型嵌入式運算平台的優勢

宸曜強固型嵌入式運算平台擁有如下優勢:


環境

  • 強固的機構設計,能夠在惡劣的環境中穩定運作
  • 真正的-25℃至70℃寬廣溫度運作
  • 可另外選配風扇
  • 通過MIL-STD-810G軍規認證,運作中可承受衝擊和振動
  • 緊湊的外型尺寸,能夠部署在狹小空間

連線性/可擴展性

  • 支援PoE+功能,可連接千兆乙太網相機
  • 支援USB 3.1 Gen1/ Gen 2,可連接USB相機
  • 連接埠帶螺絲鎖固,確保連接強固性
  • 支持WiFi 6/ WiFi 5/ 5G/ 4G無線通訊,可通過mini-PCIe模組進行擴充

供電

  • 先進的工業級獨立型超級電容的備用電源模組,在意外斷電時保障系統的正常運作和關機
  • 寬電壓範圍直流輸入

擴展

  • miniPCIe擴充
  • M.2 E key擴充插槽,用於安裝Google TPU或Movidius VPU模組
  • M.2 M key擴充插槽,用於NVMe/ SATA的固態硬碟
  • 支援點火控制
  • MezIO擴充模組,用於數位輸入/輸出、COM、乙太網路USB

注:某些功能僅限於特定型號的產品,更多詳細資訊,請訪問宸曜官網。

參考文獻:

*Prediction of live body weight using length and girth measurements for pigs in rural Western Kenya (F. Mutua, C. Dewey, S. Arimi, E. Schelling, W. Ogara – Journal of Swine Health and Production Vol. 19 No.1)

** 基於LabVIEW的移動測量系統對豬生長資訊的估測(石晨,滕光輝,張建龍 - 農業電腦與電子,第156期,2019年1月)