基于騰訊云的智慧養豬管理系統

摘要：為提高養豬效率、降低生產成本，文章設計并實現了一個智慧養豬管理系統。該系統采用RFID技術進行豬只個體識別，基于B/S架構、SpringBoot框架和Vue3技術，對豬只生長情況、健康狀況、飼養記錄、出欄、分銷追溯等進行精細化管理。系統部署于騰訊云服務器，具有良好的可擴展性和可維護性。

關鍵詞：智慧養豬；管理系統；騰訊云；SpringBoot；B/S架構

中圖分類號：TP311" " " 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2025）07-0064-04

開放科學（資源服務） 標識碼（OSID）

0 引言

我國是農業大國，2011年農業部出臺的《農業科技發展“十二五”規劃》開始推動智慧農業的發展。2024年農業農村部印發了《農業農村部關于大力發展智慧農業的指導意見》和《全國智慧農業行動計劃（2024—2028年） 》，旨在通過政策拉動、典型帶動、技術驅動、服務推動，加快推動智慧農業全面發展。畜牧業是智慧農業的重要組成部分，關系到國計民生和社會穩定。豬肉作為日常生活的主要肉類食品之一，市場需求量大，使得養豬業在畜牧業中占據重要地位。隨著人們對食品安全和環境保護意識的提高，以及消費者對高品質豬肉需求的日益增長，傳統養豬模式已經無法滿足市場需求。智慧養豬則可以通過現代科技手段實現對生豬養殖的精準化、自動化管理，提高養殖效率和質量，降低養殖成本和環境污染，保障豬肉的食品安全。

0.1 傳統養豬存在的問題

1） 生產效率低：傳統的養豬技術主要依靠人力進行飼養，不僅耗時耗力，飼料投放與豬只需求也難以匹配，豬只的生長狀況和健康狀態主要基于養殖人員的個人經驗與主觀判斷，這種方法缺乏標準化、量化的評估指標，難以確保評估結果的客觀性和準確性。此外，對于養殖人員工作執行情況的監督，如任務完成的時效性、工作質量的高低等，也缺乏科學、系統的監控機制。養殖技術的落后大大降低了養殖場的生產效率。

2） 養殖環境較差：許多養殖場對豬舍環境，如溫度、濕度、光照、疾病情況等監控不夠，不良的養殖環境不僅不利于豬只生長，豬只患病不易察覺，不能做到盡早處理，當發現時已經造成了一定的損失。也存在著糞便、垃圾處理不及時的現象，或者是垃圾處理不到位，致使對環境的二次污染。不良的養殖環境也會產生大量的細菌，進而導致疫病的暴發，一旦發生這種情況，將會對養殖場造成極大的損失。

3） 缺乏專業技術人員：小型養豬場基本沒有技術人員，大中型養豬場雖然擁有大學學士、碩士甚至博士學位的人才，由于各種原因，如不希望長期駐留在豬場中，可能會利用一個為期6個月的適應期作為跳板，尋求更好的工作。這導致豬場一直處于“培訓”的模式，優秀員工忙于培訓新員工，而不是從事他們擅長的工作[1]。

0.2 智慧養豬的必要性

我國推進養豬智慧化的必要性體現在多個維度，具體包括以下4個方面。

1） 提高生產效率：智慧養豬系統能夠實時監測豬舍內的溫度、濕度、通風等環境參數，并根據預設的標準自動調節，為豬只提供最適宜的生長環境。這有助于減少豬只因環境不適而產生的應激反應，提高飼料轉化率，使豬只能夠更快地生長和育肥。根據研究數據，在適宜的環境條件下，豬只的生長速度可提高10%～15%。另外，智慧養豬系統可以根據豬只的生長階段、體重、健康狀況等因素，精確地為每頭豬提供適量的飼料，避免飼料的浪費。通過數據分析，智能化飼喂系統可以減少飼料浪費20%以上，從而降低飼料成本。

2） 優化人力資源配置：智慧養豬系統通過自動化控制和遠程監控，大大減少人工勞動強度，使得養殖人員能夠更加高效地管理更多的豬只，同時將更多的精力投入技術創新和管理優化中。使用智能化飼喂系統的豬舍，場內飼養管理人員進行配種、轉群、觀察及處理等操作的時間將大幅減少。

3） 增強疾病防控能力：智慧養豬系統利用先進的監測設備和傳感器，實時監測豬只的體溫、行為等生理指標，及時發現豬只的異常情況。通過數據分析，系統能夠預測疾病發生的風險，并提前采取防控措施，有效控制疫病的傳播和蔓延。根據統計，使用智慧養豬系統的豬場，疾病發生率可降低30%以上。

4） 智慧化養豬也是推動農業產業升級、促進農民增收的重要途徑。智慧技術的應用能夠提升養豬業的整體競爭力，吸引更多資本和人才投入，推動產業向高端化、智能化發展。同時，智慧化養殖模式的推廣，有助于提升小農戶的生產技能和管理水平，促進其融入現代農業發展體系，共享產業升級的紅利。

綜上所述，養豬智慧化不僅是應對當前行業挑戰的必要選擇，更是推動農業現代化、保障食品安全、促進可持續發展的重要路徑。

1 系統設計理念

智慧養豬系統的設計理念是綜合運用現代信息技術，包括物聯網（IoT） 、射頻識別（RFID） 、大數據分析、云計算等，以實現養豬業的智能化和精細化管理。以下是對智慧養豬系統設計理念的詳細闡述。

1.1 個體識別與精細化管理

利用RFID技術為每頭豬佩戴唯一標識的電子標簽，實現豬只的個體識別。通過物聯網技術實時追蹤豬只的位置，記錄豬只活動狀態和健康狀況，記錄和分析飼料的消耗情況，幫助養殖者做出更合理的飼養成本管理，為精細化管理提供基礎數據。

1.2 自動化與智能化管理

自動化飼喂系統根據豬只的生長階段和營養需求，自動調整飼料種類和投放量。智能環境控制系統根據豬舍內的溫濕度、氨氣濃度等環境參數，自動調節通風、降溫或保暖設備，為豬只創造最佳的生長環境。

1.3 健康監測與疾病防控

通過物聯網傳感器實時監測豬只的體溫、心率、運動量等生理指標，及時發現異常并預警。利用大數據分析技術，對豬只的健康數據進行挖掘和分析，預測疾病發生的風險，并采取相應的預防措施。建立疫情監測和追溯系統，一旦發生疫情，能夠迅速定位病源，控制疫情擴散。

1.4 可追溯性與食品安全

系統通過記錄豬只的養殖過程、飼養情況、疫苗接種等信息，實現豬肉的溯源。這對于保障豬肉的質量和安全，增強消費者的信任感具有重要意義。

2 系統功能設計

在研究了國內外智慧養豬模式的基礎上，本文提出了基于RFID的智慧養豬思路，既能滿足智能化的需要，也對成本進行了控制，屬于一款經濟實用型的智慧養豬產品。具體功能如圖1所示。

智慧養豬功能設計主要包括以下幾個方面。

2.1 個體識別

通過為每頭豬佩戴RFID電子標簽，實現豬只的個體識別。每個標簽都具有唯一的電子編碼，可以用來標識和跟蹤每頭豬。當豬只進入讀寫器的工作范圍時，讀寫器可以自動讀取標簽信息，并將其傳輸至上位機進行數據處理。

2.2 豬只信息管理

記錄每頭豬的入欄時間、身長、體重等生長情況、健康狀況、飼養記錄等信息，可以實現對豬只情況的管理和數據分析。

2.3 健康監測與防疫管理

通過在豬舍內安裝RFID讀寫器和傳感器，系統可以自動采集豬只的體溫、活動量等生理指標，并及時發現異常情況。同時，系統還可以記錄每頭豬的疫苗接種和藥物治療情況，為防疫管理提供有力支持。在發生疫情時，系統可以快速定位感染源，及時隔離和治療患病豬只，減少疫病傳播風險。

2.4 智能喂養

根據豬只的生長階段和需求，智能喂養系統可以定時定量地供應飼料和水源。系統通過讀取RFID標簽信息，識別每頭豬的飼養需求，并自動控制喂養設備的運行。

2.5 環境監控與調控

通過在豬舍內安裝溫濕度傳感器、空氣質量監測儀等設備，實時監測豬舍內的環境參數，并根據預設的閾值自動調節通風、加熱、降溫等設備的工作狀態，確保豬只在適宜的環境中生長。

2.6 出欄管理

根據豬只的生長情況，制定合理的出欄計劃。記錄豬只出欄時的地點、年齡、體重、健康狀況等信息，核算養殖成本和銷售收入，為財務管理提供數據支持。

2.7 分銷追溯與食品安全

豬只在屠宰加工時，系統根據RFID標簽信息，讀取每頭豬的來源、流通信息，記錄屠宰時間、加工過程等關鍵信息，并生成唯一的追溯碼。消費者在購買豬肉產品時，可以通過掃描追溯碼了解產品的養殖、加工和流通信息，確保食品安全。

3 系統實現

3.1 系統開發環境

系統開發環境如表1所示。

3.2 系統實現原理

1） 采用RFID電子標簽進行豬只信息采集。RFID電子標簽由RFID讀寫器和打印機生成，然后安裝在豬只耳朵上作為電子耳標，讀寫器安裝在飼喂站、通道等關鍵位置，如圖2所示，其工作原理如下。

①讀寫器通過天線向外發送特定頻率的電磁波，形成一個特定的電磁場。

②當豬只佩戴的電子標簽（電子耳標） 進入該電磁場時，標簽內部產生感應電流而被激活。

③激活后的電子標簽將其存儲的信息（如豬只編號、生長階段、健康狀態等） 通過內部天線以射頻信號的形式發送。

④讀寫器的天線接收到這些射頻信號后，將其傳送至讀寫器進行處理。讀寫器對接收到的信號進行解調與解碼，提取有效信息。

⑤隨后，這些有效信息被傳送至后臺軟件系統，進行進一步的數據處理、分析和存儲，供管理人員查看并作出決策。

2） 采用B/S架構。B/S架構如圖3所示。

3） 騰訊云CVM服務器提供穩定可靠的計算資源，確保應用程序的順暢運行。該服務器能夠根據業務需求進行彈性伸縮，滿足不同負載下的性能需求；通過自動遷移、故障轉移和負載均衡等技術，確保業務的持續穩定運行，避免單點故障和數據丟失。用戶僅需通過云端即可獲取所需的計算資源和服務，按需付費，避免不必要的資源浪費。

4） 系統后端采用SpringBoot技術，前端采用Vue3技術。SpringBoot[4]的主要功能是快速構建龐大的Spring項目，配置必要的依賴項和數據庫連接等信息，根據前端請求獲取數據庫中的數據并返回前端，其工作機制時序如圖4所示。Vue3[5]是一款強大且靈活的前端JavaScript框架，用于構建用戶界面。在Vue項目中配置Axios或其他HTTP客戶端，用于向SpringBoot后端發送請求，實現前后端的融合。

3.3 系統數據庫建模

1） E-R圖設計。系統的E-R圖如圖5所示。

2） 主要數據庫表。主要數據庫表見表1～表3。

3.4 系統主要數據顯示

1） 監測的豬只體重變化情況如圖6所示。

2） 監測的保育豬只心率變化情況如圖7所示。

3） 監測的豬只體溫變化情況如圖8所示。

4 結論

本系統通過為每頭豬佩戴RFID電子耳標，實現了豬只身份信息的快速識別與生長數據的實時追蹤，包括豬只的年齡、采食情況、體重、體溫、睡眠、心率、出欄等信息數據，為精準飼養管理提供了有力支持。同時，結合大數據分析等先進技術，系統能夠自動化、智能化地監測豬只健康狀況與疫情動態，及時預警并采取防控措施，有效提升了養殖效率與疾病防控能力。此外，RFID技術的應用構建了完善的肉類溯源體系，實現從養殖到銷售全程可追溯，保障了食品安全與消費者權益。該智慧養豬管理系統不僅推動了畜牧業管理的現代化進程，也為肉類產業的可持續發展注入了新的活力。

參考文獻：

[1] 周姬.智慧養豬與智能豬場的應用現狀分析[J].豬業觀察，2024（2）：55-57.

[2] 吳大林.智慧養豬的痛點、難點分析[J].豬業科學，2022，39（1）：86-87.

[3] 尚立新，丁潤鎖.RFID技術在養豬業中應用與效益分析[J].農業機械，2022（3）：93-96.

[4] 陸向艷，柳明洲.基于SpringBoot的農產品溯源系統的設計與實現[J].電腦知識與技術，2024，20（26）：35-36，39.

[5] 杜紀龍，李新峰，何巖峰，等.基于SpringBoot+React的智慧農業系統設計與實現[J].智慧農業導刊，2024，4（14）：17-20.

【通聯編輯：謝媛媛】