将物联网运用到黄粉虫养殖中的技术分析

闫浩明 李金友

（通化师范学院，吉林 通化 134000）

绪论

关于黄粉虫养殖应与传统养殖的关键因素一样来决定养殖方向和效果，温度、湿度外加独有的二氧化碳浓度是黄粉虫养殖的关键，通过传感器来实现信号采集是黄粉虫实现收集、集中、传导一体化养殖的基本方式，在集中时通过数据模块来反应养殖问题，实现传导调控的效果。本文将主要阐述物联网在黄粉虫养殖中能发挥的重要作用，主要思考方向是物联网技术在黄粉虫养殖过程中的可行性,就黄粉虫的养殖生活习性结合物联网来分析物联网在黄粉虫养殖过程中能发挥的主要作用。主要内容将通过物联网运用的具体实施方法、黄粉虫养殖的环境与条件要求、怎样将物联网和黄粉虫养殖相结合三个方面来进行说明。

一、物联网运用的具体实施方法

养殖温室分别由传感器信号采集系统、计算机收集及控制系统、温度调控系统、湿度调控系统、二氧化碳浓度调控系统来进行实现。所有数据不光会进行记载，还可以通过多次养殖的数据来进行信息反馈，给出产值最大的养殖方式，更具规范化的物联网整体系统可以使养殖方式更加简单，并且增大我们的产量，更具科学性。

（一）传感器的运用

当下信息技术发展已经算是突飞猛进了，如果将物联网传感技术、应用开发等技术结合，及时采集空气温湿度、二氧化碳浓度等环境信息，通过有线和无线方式发送给中央监控器，并以直观的图表和曲线方式将数据显示给养殖户，这样可以根据生产需要设置执行设备的自动调控条件，达到自动养殖的目的，同时呢这些东西带来的不只是生产便利，更多的是节约出了农户的时间可以用来从事其它的生产活动。

二氧化碳浓度的调控方法：二氧化碳浓度可以使用两个NDIR（非色散红外）来进行监测，方法简单便捷，通过监测反映给中心计算机并记录进日志然后预警，多余就自动开窗放出，少了就自动开阀门注入二氧化碳，最终便捷实现二氧化碳的调控。

湿度温度的调控方法：湿度温度调控可以使用我们常用的湿温传感器YGM408-1C01LN005EM来进行监测，进而进行加湿加温。湿度的调控主要通过加湿器和排风系统来完成，温度的调控可通过暖气来进行调控，这样所有的系统就可以通过天猫精灵、小爱同学这一类的智能化语音机器人来实现智能化，类似于生活中的智能家装。

（二）驱动程序设计

步进电机控制程序设计：温室养殖系统使用多个步进电机来控制温湿度和通风换气的功能：每个步进电机由2个I/O口进行控制，实现正转和反转以达到空气的排出和吸入；进气阀门和排气风扇控制程序设计：使用继电器来控制排风扇和阀门工作，通过单片机I/O口输出高、低电平，通过控制继电器，实现的排风扇或进气阀门的启动和停止。驱动控制，采用细分驱动模式，这样就可以有低俗振动小和定位精度高的优点，特别是对低速运行或定位精度要求小于0.90度的步进电机，步进电机驱动器细分驱动模式获得了广泛使用。

（三）关于控制需求

室内湿度控制实现：加湿器进行补充湿度，除湿器进行降低湿度。

室内温度控制实现：加温器进行加温，散热装置进行降温。

室内二氧化碳浓度的控制：通风口的排出控制。

二、黄粉虫养殖的环境与条件要求

黄粉虫俗称面包虫，富含大量的动物蛋白和维生素和十几种氨基酸，可用于合成动物蛋白药品以及养殖高蛋白动物的饲料，并且见效快，利用率高。黄粉虫的养殖可分为四个养殖阶段：卵-幼虫-蛹-蛾，黄粉虫卵在25℃到30℃经过5-7天进行孵化，在同等温度下饲料含水量百分之十五的情况下，大概八天作用完成一次蜕皮变成二龄幼虫，经过32天到38天经过6次蜕皮就会变成8龄成熟幼虫。同时，黄粉虫具有变温习性，在自然温度下一年只繁殖一代，在20℃到30℃之间一年可以繁殖四代。黄粉虫的饲料主要以玉米粉、青稞等农作物为食。黄粉虫自身含水量大概在百分之五十左右，要求养殖湿度在50%-80%，且在蛹、虫、卵不同状态下要分开养，以免虫吃掉蛹和卵。前期每十五天清除一次虫粪和虫皮，后期每3-5天一次，养殖要在光线较暗的环境下进行，并且保持一定通风。

对于黄粉虫养殖需要的温室建设要求比较简单，首先需要一个封闭式的且带有滤网式通风口的房间（房间大小尽量不要太大，房间小温度容易保持，特别是在冬天的时候），大棚建设顶层尽量避免用铁皮进行封顶，养殖黄粉虫需要分层的铁架子及大量的木匣子，上下层的间隔不用太宽，适当密集也行，在投放虫卵前一个月还应进行消毒和通风处理，试运行后在开始大规模投放养殖。

三、怎样将物联网和黄粉虫养殖相结合

（一）政策支持的背景环境

随着新农村建设的推进，以及国家新农村建设政策和扶贫政策的支持，利用信息技术进行新农村建设已经高速发展起来。黄粉养殖的主要试点以及方向就是我们的农村养殖户以及养殖厂式的养殖群体，主要目的还是以高效脱贫为主，同时拉动我们农户的生活状态，摆脱低效高投入的传统农业生产方式。与此同时，物联网养殖应和传统农业一样归类为扶贫政策下扶贫基金的扶持对象，可以以村为试点进行实践，有重要成果以后再拉开规模。同时，我们的地方政府可以联系相应的生产或者生物制药公司或者给出政策来刺激养殖的进行。如果出现产量过大的情况出现了滞销情况还可以将黄粉虫作为饲料来养殖牛蛙、鱼类、龙虾、鸡鸭这一类的开阔养殖，这样养殖成本和养殖风险就会大大下降，可以使农户更省心。

（二）平台的建立

我们构想的养殖上位机主要以one-NET（one-NET平台价格低廉、操作简单、反应灵敏）互联网系统为主进行主要的调控操作，通过类似于ESP8266的无线模块与单片机相连实现无线数据的传输和指令控制，单片机在接收到指令后进行相应的操作。而对于远程控制的完成有自动和手动两种，这样在特殊情况下对我们的养殖影响就能有简便的解决办法。

主控系统由的pc端来进行控制，一台计算机以及可控式触摸板以及转接器就可以担任起控制任务，但是还是得设定备用管理机，并且每日数据需要上传到备用管理机或者进行云备份，控制系统以及下位机器都应该具备红外射频识别的功能，附带需要的感应器和传感器。主控计算机应该建立隐私保护机制，对系统数据进行适当加密，防止他人对长期的数据进行更改，例如设计程序登录验证，只要满足所给出的条件，智能化生产就完全可以实现。

结束语

互联网和物联网技术已经日益发达，不再是一种遥不可及的理论知识和想法，只要好好利用就完全能满足人们的生产生活需要，我们应重视物联网产业化发展，特别是大量产生的新型的传感器、感应器等元件，以及不断更新和完善的红外射频技术。作为高收入、低技术含量、低风险的黄粉虫养殖，我们将物联网技术运用到养殖过程中去是完全可行的，并且是很轻松的。只要在给农户带去利益的同时不断进行技术更新，就能带动物联网农业的发展，带动经济增长，去开创一个科技生产的新纪元。