矽递科技为荷兰养猪场打造基于LoRa 和LoRaWAN 的环境监测方案
通过物联网技术监测养殖环境，为生猪健康提供有效保障
集约化养殖已经成为了当前较为普及的猪群养殖方式，将同一生长周期的生猪集中圈养在室内，有助于养殖人员对其进行集中管理，实施高产量养殖。
而如果将先进的物联网技术融入到日常管理中，养殖人员则能更精准地掌握猪场的各项环境参数，为生猪打造一个更健康的生长环境。
Semtech LoRa® 生态合作伙伴深圳矽递科技股份有限公司（以下简称“矽递科技”）开发的工业级传感网络系统SenseCAP基于LoRaWAN® 协议，可实现远距离和超低功耗的环境数据采集，已在全世界范围内各类室内外应用场景中获得了广泛应用。
近期，矽递科技携手物联网方案商StalData，在位于荷兰的集约式养猪场部署了SenseCAP环境监测设备，对养猪场内二氧化碳浓度、氨浓度，以及温湿度等各种环境参数实现了远程监测，并通过在线直播实时展示猪群的生长情况，不仅大幅提升生产效率，也提高了食品安全的透明与可追溯性。
图1：位于荷兰的集约式养猪场实时监控画面
监测养殖环境条件，保证生猪健康
集约化养殖可以显著提高饲养效率。然而集约化养殖下，猪群密度较大，会排放出较高浓度的有害气体、灰尘、甚至病原微生物。若不在养殖场安装中央净化系统对猪舍空气进行过滤、直接排出，则会对养猪场外的空气环境造成污染。因此，大多数养猪场出于安全和环境因素考虑，都是封闭式管理，消费者甚至养猪场管理员很难了解到猪群在养猪场内如何生活和生长。
针对养殖过程中可能出现的环境污染以及数据采集难等问题，矽递科技支持StalData部署了一系列基于LoRaWAN协议的SenseCAP传感器和网关，在荷兰养猪场构建了一个基于LoRaWAN协议的网络，实现了对养猪场不同环境参数的监测。
其部署主要包括以下三个步骤：
• 部署基于LoRaWAN 协议的网关；
• 部署矽递科技基于LoRaWAN的SenseCAP S210x系列环境传感器，并采集、分析数据；
• 在网页端和矽递科技SenseCAP MateApp上生成可视化数据分析。
图2. 荷兰养猪场的方案架构图
实时监测养猪场的温湿度、二氧化碳浓度以及氨浓度对于生猪的健康繁殖尤为关键。在该项目部署过程中，工作人员发现，位于猪场后端的猪舍往往比猪场前端的猪舍更加炎热和潮湿。因此，他们在养猪场不同的位置部署了12个基于LoRa的无线温度和湿度传感器，并在后端的猪舍内安装一个额外的通风机，将空气循环到前端的猪舍，从而实现整个猪场前后端猪舍温度基本一致。
此外，通过这些传感器采集到的实时二氧化碳浓度和氨浓度数据，猪场管理人员可以更及时地检查和调整通风系统的最低通风量，确保能在超过理想阈值之前采取干预措施，保证生猪的健康成长。
凭借远距离、低功耗、广覆盖等特点，LoRa技术成为了养猪场环境监测的不二选择。
基于LoRaWAN协议的传感器拥有广泛的覆盖能力和极低的功耗，且能支持方案实现快速复制和批量化部署，大幅度降低了监测方案的搭建成本和运维成本。同时，LoRaWAN设备所拥有的长距离通信能力和强抗干扰性，支持持续、稳定、可靠地传输数据，帮助养殖户远距离地监测与收集猪舍内的各项环境参数，并在出现异常告警时能及时做出响应。
在Semtech团队的支持下，矽递科技还将天线引入至SenseCAP环境监测方案中，进一步扩大了养猪场内数据传输的范围。
图3.部署在荷兰某猪舍内的LoRaWAN无线CO2、温度和湿度传感器
利用SenseCAP构建多元的基于LoRa技术的物联网方案
基于Semtech的LoRa技术，矽递科技推出了覆盖从端到云的全面SenseCAP解决方案，支持每个开发者构建物联网应用。目前，矽递科技发布了一系列SenseCAP S210x无线环境传感器，可广泛应用于精准农业、智慧城市、野生动物保护等场景。
针对国内市场，矽递科技也在积极开发和部署相关方案。例如，在2019年，矽递科技与某农牧公司位于中国河北省的家禽农场部署了SenseCAP 系列网关和传感器，以预设的时间间隔检测和监测养殖场的环境变量，从而在各种可控和不可控的情况下，最佳地保障雏鸡的生长和健康。矽递科技还携手某综合性企业位于深圳的食品冷链仓库，开展了数字化的食品可追溯项目建设，实现了环境数据的精确收集，协助仓库管理人员对产品质量做出准确的评判和预测，同时可以在检测到环境条件异常的情况下，及时将有安全隐患的食品及时下架，避免不良商品流入市场。
矽递科技物联网事业部总经理蒋宇表示：“StalData巧妙地采用了矽递科技SenseCAP系列传感器获取实时环境数据，来帮助养殖户更好地采取措施调节猪的生长环境。同时，这些数据也会通过直播的方式展现给公众，让公众了解到仔猪得到了很好的照顾。这一创新不仅提高了管理效率，也推动了食品安全的透明化和可追溯。我们相信这一案例会给更多养殖户和其他行业农户带来启发，推动LoRa技术在更多领域的广泛应用。”
Semtech中国区销售副总裁黄旭东表示：“我国畜牧行业的现代化建设进程正不断向着集约化、标准化、自动化和智能化等方面加速发展。矽递科技基于LoRa技术以及LoRaWAN协议所开发的环境监测解决方案，在当前畜牧业数字化转型趋势下具有很好的市场前景。未来，Semtech将持续与LoRa生态圈伙伴开展深度合作，助力更多行业实现降本增效，达成可持续的目标。”
关于Semtech LoRa®
Semtech的LoRa芯片到云（chip-to-Cloud）平台是在全球被广泛采用的远距离、低功耗物联网应用解决方案，支持在全球范围内快速开发和部署长覆盖距离、超低功耗、高性价比的物联网网络、网关、传感器、模组和物联网服务。Semtech的LoRa技术为LoRaWAN®协议提供通信层，LoRaWAN协议由LoRa Alliance®维护。LoRa Alliance®是一个面向低功耗广域网（LPWAN）应用的物联网行业开放联盟，其成员已在超过173个国家和地区部署了物联网网络。Semtech是LoRa联盟的创始成员之一，连接全球各地的物联网终端用户与LoRaWAN网络运营商。
