基于物联网技术的湖羊育种管理信息系统的研究*

高立兵，刁 鹏

（甘肃有色冶金职业技术学院，甘肃 金昌 737100）

近年来口蹄疫、猪流感、禽流感不断蔓延，对畜牧业带来了较为严重的影响[1]。目前市场上羊肉等肉类产品价格不断上涨，国民出现吃肉难现象，生活水平大大降低，因此如何提高湖羊的产量是目前急需解决的问题。甘肃省金昌市由于自身的环境特点，可以大量饲养湖羊，现已形成大规模的养殖体系。但是目前的养殖仍旧使用传统的方法，成本高、管理难[2]，以至于产量提升困难，技术革新成为当务之急，基于物联网开发的湖羊育种管理信息系统能有效地节约生产成本、提高产量，将在畜牧生产中发挥关键作用[3]。

1 湖羊育种管理信息系统的开发

预先设计技术路线，见图1。根据设计思路，建立开发总体流程，见图2。

图1 技术路线示意图

金昌市湖羊饲养种类繁多，养殖困难，为了改善养殖环境，2017 年以来，养殖基地与甘肃有色冶金职业技术学院开展合作，开发引进物联网技术，力求建立一个可靠的管理平台，克服养殖遇到的困难。管理系统由信息感知层、信息传输层、信息应用层组成，依托电子耳标、摄像头、无线通信网络、互联网、PC、手机终端等多样化设备完成各层之间的衔接，基于金昌市湖羊生产基地的实际流程，通过有效的方式获取大量的一手资料文献，预先建立数据库，并以此为基础建立了该系统。使用系统工程的思想和工程化的方法进行开发设计，涉及到多种理论方法，如计算机科学、畜牧学、统计学等。经过3 年的合作开发，该系统已经趋于成熟，管理体系正在本地养殖基地全面推广[4]。

图2 开发总体流程图

2 湖羊育种管理信息系统的总体设计

系统采用人性化设计，注重用户体验，界面简单，容易操作。在系统设计的过程中遵循了开放、可靠、安全、实用、可扩展5 项原则。系统建立了数据库，可以实时更新数据，管理人员可以根据数据建立统计表，数据分析更为简便。系统采用分层设计的方法，建立七大模块，扩展性好。采用客户端/服务器端（Client/Server，C/S） 结构模式与浏览器/服务器（Browser/Server，B/S） 结构模式[5]，将系统分为3 层：用户界面层、业务逻辑层、数据操作层，各层之间相互独立。各层功能见图3。

图3 C/S 与B/S 层级分布图

经过多方考虑，最终确定系统使用框架设计，使用此设计方法可以在很大程度上降低系统开发的难度，并且具备很多特点，如周期短、测试简单、结构清晰、开发容易等。系统采用开源集成框架SSH，其中Struts 是系统的基础，负责分离数据，Spring 则作为容器来使用，负责查找、定位，Hibernate 则为人机交互，负责传送请求和接受响应，SSH 框架能很好地处理并返回结果。

3 湖羊育种管理信息系统的数据统计

数据统计采用数据库与数据表的方法，见图4。

图4 数据库体系结构图

整个数据库由5 个部分组成，每个部分可以相应的延伸出不同的数据表，共可形成9 类统计表。

数据库具有体积小、速度快、使用方便等特点，为开源设计，有多种接口，适用于多数的计算机语言。它还支持两种以上的存储引擎，支持多线程、多语言，并且提供了优化的管理工具。

数据表依据整体完整性、域完整性、参照完整性、用户定义完整性4 项原则进行约束设计[6]，共设计9 类大表完成统计分析。包括用户管理表、基本信息表、疾病登记表、死亡登记表、配种记录表、繁殖记录表、饲料管理表、员工管理表、育种信息表。每个表格的功能信息简介见表1。

通过对9 类表格的数据采集、统计分析，找出最优的管理方法，从而确立系统。

4 湖羊育种管理信息系统网站开发

系统后期计划申请域名，支持多种浏览器使用，目前仅支持项目的测试使用，内部登录。

系统纵向有两个链接，用户登录、用户注册。用户注册时必须使用自己的员工编号，另外注册时需要选择工种，此项选择决定使用者后期拥有不同的权限，如管理员拥有最高权限，技术员只能对下级模块进行操作，普通员工则只有基础的功能。

用户登录时必须使用正确的用户名和密码，另外还需要填写验证码。用户登录的过程采用C++程序设计，采用If 语句，生成判断条件，帮助用户选择不同的权限。

系统横向有7 个模块菜单，用户根据自己的需求进行选择。每个模块负责不同的功能，见表2。

表1 数据统计表各表解析

表2 模块功能简介

5 结束语

系统引入物联网技术，与计算机技术相结合，通过对金昌市畜牧养殖基地的深入研究，结合基地的生产流程和养殖规律，设计出先进的信息管理系统。系统功能齐全，界面简洁，实用性强，运行良好，符合新时代下企业的要求，值得广泛推广。