第1章 绪论

1.1 研究背景与意义

在当今社会，养猪业作为畜牧业的重要组成部分，对于保障肉类供应、满足市场需求以及促进农业经济发展起着关键作用。随着人们生活水平的不断提高，对猪肉品质及养殖行业的可持续发展也提出了更高要求。

传统的养猪模式主要依靠养殖户的人工经验和定期的现场巡查来管理猪舍环境、饲料投喂以及安全防护等诸多方面。在猪舍环境管控上，无法实时精确知晓空气温湿度、氨气、二氧化碳等指标的变化情况，像氨气浓度过高若不能及时处理，不仅影响猪只的健康生长，还可能引发疾病传播，而温湿度不适宜也会降低猪的生长效率和抗病能力。对于食物投喂，单纯依靠人工判断余量容易出现疏忽，导致饲料供应不及时，影响猪只正常进食和生长节奏。在安全防盗方面，人工巡查存在时间间隔，很难做到及时发现异常人员进入，使猪只面临被盗风险。

基于STM32的智慧养猪系统的设计意义重大。首先，借助各类传感器实时精准监测环境参数，系统能自动调控如通风、光照、清洁等环节，为猪只营造良好舒适的生长环境，有助于提高猪只的生长速度、肉质品质，降低疾病发生率，从而提升养殖效益。其次，食物余量检测与提醒功能可确保饲料的稳定供应，保证猪只营养摄入合理，进一步优化养殖成果。再者，通过人体红外传感器实现的防盗监测以及远程控制功能，大大增强了猪舍的安全性，养殖户无论身处何地，都能随时掌握猪舍状况并进行管控，节省了人力成本，提高了管理效率。该系统整体上推动了养猪业从传统人工模式向智能化、精细化方向转变，对养猪产业的现代化发展有着积极且深远的影响。

1.2 国内外研究现状

在全球范围内，智慧养猪系统的研究与应用正处于不断发展且日益受重视的阶段。

国外许多发达国家在智慧农业领域起步较早，对于智慧养猪系统也有着较为深入的探索。例如，一些欧美国家的大型养猪企业早已开始运用先进的传感器技术、自动化控制技术以及信息技术构建智能化猪舍。在环境监测方面，他们能够利用高精度的温湿度传感器、气体传感器等，实时收集猪舍内全方位的数据，并通过复杂的算法分析，精准调控通风、加热、制冷等设备，维持最佳养殖环境。同时，在养殖管理上结合物联网技术，实现远程监控与操作，养殖场主可以通过手机端或电脑端随时查看猪舍情况并下达指令，极大地提高了管理效率。而且，部分国外研究机构还在不断探索如何利用人工智能技术，依据猪只的行为特征、生长数据等进行疾病预警、繁育优化等深层次应用，进一步提升养猪的智能化水平。

在国内，随着近年来畜牧业的蓬勃发展以及科技水平的快速提升，智慧养猪系统同样受到了广泛关注。不少科研团队和养殖企业积极开展相关研究与实践，在环境智能调控方面已经取得了显著成果，许多规模化养猪场都配备了温湿度、气体等自动监测与调控系统，保障猪舍环境适宜。在饲料投喂环节，也逐步实现了自动化，通过传感器检测料槽余量，精准控制投喂量与投喂时间，减少了饲料浪费，提高了养殖效益。此外，国内一些企业还借助大数据技术，对养猪过程中产生的各类数据进行整合分析，为养殖决策提供有力支持。不过，与国外相比，我国在智慧养猪系统的某些前沿技术应用上，如利用人工智能进行深度的养殖行为分析和精准繁育等方面，还存在一定差距，部分中小规模养殖场对于智慧养猪系统的普及程度也有待进一步提高，仍需要持续投入研发，不断完善和推广相关技术，推动我国智慧养猪业迈向更高水平。

1.3 研究内容与方法

本研究围绕智慧养猪系统展开，重点聚焦于养殖环境的智能化管控、养殖安全保障以及饲料科学管理等核心内容。在养殖环境方面，将多种传感器集成应用，实现对温湿度、各类气体浓度以及光照等环境因素的精准监测，并构建相应的自动调控机制，确保猪舍环境时刻处于适宜状态。针对养殖安全，利用传感器搭建起有效的防盗监测体系，及时发现异常人员闯入并发出警报。在饲料管理上，借助传感器检测食物余量，准确提醒加料，保障猪只的正常饮食供应。

研究方式主要采用理论与实践相结合，先是深入调研现有养猪模式及相关技术应用现状，梳理需求。而后开展系统设计与开发，通过搭建实验环境进行测试验证，根据测试结果不断优化系统各项功能，使其能切实满足智慧养猪的实际需求。