矽遞科技為荷蘭養豬場打造基于LoRa和LoRaWAN的環境監測方案

集約化養殖已經成為了當前較為普及的豬群養殖方式，將同一生長周期的生豬集中圈養在室內，有助于養殖人員對其進行集中管理，實施高產量養殖。

而如果將先進的物聯網技術融入到日常管理中，養殖人員則能更精準地掌握豬場的各項環境參數，為生豬打造一個更健康的生長環境。

Semtech LoRa^? 生態合作伙伴深圳矽遞科技股份有限公司（以下簡稱“矽遞科技”）開發的工業級傳感網絡系統SenseCAP基于LoRaWAN^? 協議，可實現遠距離和超低功耗的環境數據采集，已在全世界范圍內各類室內外應用場景中獲得了廣泛應用。

近期，矽遞科技攜手物聯網方案商Stal Data，在位于荷蘭的集約式養豬場部署了SenseCAP環境監測設備，對養豬場內二氧化碳濃度、氨濃度，以及溫濕度等各種環境參數實現了遠程監測，并通過在線直播實時展示豬群的生長情況，不僅大幅提升生產效率，也提高了食品安全的透明與可追溯性。

圖1：位于荷蘭的集約式養豬場實時監控畫面

監測養殖環境條件，保證生豬健康

集約化養殖可以顯著提高飼養效率。然而集約化養殖下，豬群密度較大，會排放出較高濃度的有害氣體、灰塵、甚至病原微生物。若不在養殖場安裝中央凈化系統對豬舍空氣進行過濾、直接排出，則會對養豬場外的空氣環境造成污染。因此，大多數養豬場出于安全和環境因素考慮，都是封閉式管理，消費者甚至養豬場管理員很難了解到豬群在養豬場內如何生活和生長。

針對養殖過程中可能出現的環境污染以及數據采集難等問題，矽遞科技支持Stal Data部署了一系列基于LoRaWAN協議的SenseCAP傳感器和網關，在荷蘭養豬場構建了一個基于LoRaWAN協議的網絡，實現了對養豬場不同環境參數的監測。

其部署主要包括以下三個步驟：

?         部署基于LoRaWAN 協議的網關；

?         部署矽遞科技基于LoRaWAN 的SenseCAP S210x系列環境傳感器，并采集、分析數據；

?         在網頁端和矽遞科技SenseCAP Mate App上生成可視化數據分析。

圖 2. 荷蘭養豬場的方案架構圖

實時監測養豬場的溫濕度、二氧化碳濃度以及氨濃度對于生豬的健康繁殖尤為關鍵。在該項目部署過程中，工作人員發現，位于豬場后端的豬舍往往比豬場前端的豬舍更加炎熱和潮濕。因此，他們在養豬場不同的位置部署了12個基于LoRa的無線溫度和濕度傳感器，并在后端的豬舍內安裝一個額外的通風機，將空氣循環到前端的豬舍，從而實現整個豬場前后端豬舍溫度基本一致。

此外，通過這些傳感器采集到的實時二氧化碳濃度和氨濃度數據，豬場管理人員可以更及時地檢查和調整通風系統的最低通風量，確保能在超過理想閾值之前采取干預措施，保證生豬的健康成長。

憑借遠距離、低功耗、廣覆蓋等特點，LoRa技術成為了養豬場環境監測的不二選擇。

基于LoRaWAN協議的傳感器擁有廣泛的覆蓋能力和極低的功耗，且能支持方案實現快速復制和批量化部署，大幅度降低了監測方案的搭建成本和運維成本。同時，LoRaWAN設備所擁有的長距離通信能力和強抗干擾性，支持持續、穩定、可靠地傳輸數據，幫助養殖戶遠距離地監測與收集豬舍內的各項環境參數，并在出現異常告警時能及時做出響應。

在Semtech團隊的支持下，矽遞科技還將天線引入至SenseCAP環境監測方案中，進一步擴大了養豬場內數據傳輸的范圍。

圖3.部署在荷蘭某豬舍內的LoRaWAN無線CO²、溫度和濕度傳感器

利用SenseCAP構建多元的基于LoRa技術的物聯網方案

基于Semtech的LoRa技術，矽遞科技推出了覆蓋從端到云的全面SenseCAP解決方案，支持每個開發者構建物聯網應用。目前，矽遞科技發布了一系列SenseCAP S210x無線環境傳感器，可廣泛應用于精準農業、智慧城市、野生動物保護等場景。

針對國內市場，矽遞科技也在積極開發和部署相關方案。例如，在2019年，矽遞科技與某農牧公司位于中國河北省的家禽農場部署了SenseCAP 系列網關和傳感器，以預設的時間間隔檢測和監測養殖場的環境變量，從而在各種可控和不可控的情況下，最佳地保障雛雞的生長和健康。矽遞科技還攜手某綜合性企業位于深圳的食品冷鏈倉庫，開展了數字化的食品可追溯項目建設，實現了環境數據的精確收集，協助倉庫管理人員對產品質量做出準確的評判和預測，同時可以在檢測到環境條件異常的情況下，及時將有安全隱患的食品及時下架，避免不良商品流入市場。 

矽遞科技物聯網事業部總經理蔣宇表示：“Stal Data巧妙地采用了矽遞科技SenseCAP系列傳感器獲取實時環境數據，來幫助養殖戶更好地采取措施調節豬的生長環境。同時，這些數據也會通過直播的方式展現給公眾，讓公眾了解到仔豬得到了很好的照顧。這一創新不僅提高了管理效率，也推動了食品安全的透明化和可追溯。我們相信這一案例會給更多養殖戶和其他行業農戶帶來啟發，推動LoRa技術在更多領域的廣泛應用。”

Semtech中國區銷售副總裁黃旭東表示：“我國畜牧行業的現代化建設進程正不斷向著集約化、標準化、自動化和智能化等方面加速發展。矽遞科技基于LoRa技術以及LoRaWAN協議所開發的環境監測解決方案，在當前畜牧業數字化轉型趨勢下具有很好的市場前景。未來，Semtech將持續與LoRa生態圈伙伴開展深度合作，助力更多行業實現降本增效，達成可持續的目標。”