基于大数据与物联网技术的智慧养蚕应用

蒙圣光，张竹青 （广东东华发思特软件有限公司，广东 珠海，519000） 　　摘要：随着信息技术的快速发展，大数据与物联网技术为传统农业的智能化转型提供了新的机遇。 以桑蚕产业为研究对象，探讨了如何通过大数据与物联网技术构建智慧养蚕系统，解决传统养蚕模式中存在 的生产效率低、环境调控不精准、病虫害防治滞后等问题。通过构建覆盖桑园到蚕茧全产业链的智能化监测 网络，结合标准化生产管理与数据驱动的决策支持系统，实现了养蚕过程的精准化、高效化和可持续化。展 望了该技术在桑蚕产业规模化、集约化发展中的应用潜力，为农业数字化转型提供了理论依据和实践参考。 　　关键词：大数据；物联网；智慧养蚕；病虫害防治；标准化生产；智能传感器 Application of Smart Silkworm Rearing Based on Big Data and Internet of Things Technology Meng Sheng-guang, Zhang Zhu-qing (Guangdong Donghua Fast Software Co., Ltd., Zhuhai Guangdong, 519000) 　　Abstract: With the rapid development of information technology, big data and Internet of Things (IoT) technology have provided new opportunities for the intelligent transformation of traditional agriculture. Taking the sericulture industry as the research object, this paper explores how to build a smart silkworm rearing system through big data and IoT technology to solve the problems existing in the traditional silkworm rearing mode, such as low production efficiency, inaccurate environmental control, and lagging pest and disease control. By constructing an intelligent monitoring network covering the entire industrial chain from mulberry gardens to cocoons, combined with standardized production management and data-driven decision support systems, the process of silkworm rearing has been made more precise, e♨cient, and sustainable. The application potential of this technology in the large-scale and intensive development of the sericulture industry is prospected, providing theoretical basis and practical reference for the digital transformation of agriculture. 　　Key words: big data; Internet of things; smart silkworm rearing;pest and disease control; standardized production; intelligent sensors．

　　桑蚕业作为我国传统农业的重要组成部分，在 促进农村经济发展和农民增收方面具有不可替代 的作用。然而，传统养蚕模式长期依赖人工经验， 存在生产效率低、资源浪费严重、病虫害防控被动 等问题。近年来，随着消费者对高品质丝绸需求的 增长，传统生产模式已难以满足市场需求。与此同时，大数据、物联网、云计算等新兴技术的成熟，为农业智能化提供了技术支撑。

一、当前养蚕产业痛点问题分析

（一）如何实现从桑园到蚕茧全过程智能化监测

　　实际的桑园管理在提升优质桑叶产出方面面临 瓶颈，主要体现在传统的管理模式土地、桑树、劳动力等要素配置提升空间十分有限。

（二）如何实现蚕茧养殖过程标准化

　　桑蚕养殖已经具有很长的历史，传统意义上的种桑养蚕是蚕农重要的经济来源。随着社会经济的不断发展，人们对丝绸的需求尤其是对高档丝绸的需求越来越大，甚至处于供不应求的状态，仅靠传统养殖模式生产的蚕丝制造的丝绸在品质和产量上早已满足不了人们的需求。在当前养殖过程中，普遍存在饲养人员对蚕虫饲养过程重视程度不够的问题，养殖技术水平参差不齐，严重影响产出。

（三）如何实现蚕桑产业数据化决策

　　产业决策人员主要通过统计数据和线下工作汇报了解产业现状，以及产业链环节数据采集缺失。农户在种桑养蚕的过程中一般基于传统经验，没有相关数据支撑作为决策依据。

二、基于大数据与物联网技术的智慧养蚕系统

原理

　　通过大数据、物联网技术的应用可以解决养蚕 产业中的痛点问题，实现从桑园到蚕茧的全过程智 能化监测、蚕茧养殖过程标准化、蚕桑产业数据化 决策，智慧养蚕系统如图 1 所示。

图 1 智慧养蚕系统

　　系统构架：物联网（感知）层、网络传输层、系 统应用层、辅助决策层，可以为产业赋能，提升桑 蚕全产业链生产效率、产业规模，为政府制定政策 和作出决策提供可靠的数据支持。 物联网（感知）层：基于蚕桑产业特点，架设田 间桑园气象监测站、土壤墒情站、远程虫情测报仪、 智能孢子检测仪、视频监控摄像头、温湿度传感器 等设备，用于实时采集空气温 / 湿度、土壤温湿度、 虫情、病害、长势图像等数据。 网络传输层：采用 4G/5G 网络、有线网络等混 合组网的方式，实现物联网监测数据的实时传输。 系统应用层：架设智能环境监控、标准化生产、 产业数据分析等功能模块，解决养蚕产业的痛点 问题。

三、基于大数据与物联网技术的智慧养蚕系统

功能实现

（一）物联网智能环境监测模块

1. 气象墒情监测

　　气象墒情环境监测终端包括风速传感器、风向 传感器、降雨量传感器、光照度传感器、土壤温湿 度等数据采集感知终端，以监测风速、风向、降雨 量、光照强度、空气质量、土壤墒情等数据[1]。

2. 病虫害监测

　　虫情测报灯结合现代光、电、数控技术，可以 在无人监管的情况下，自动完成诱虫、杀虫、收集、分装、排水等系统作业，还可定时拍照，采集接虫盒内收集的虫体图片，并自动上传到远程物联网监控平台，实现虫害监控。孢子检测仪器可固定在测报区域内，定点观察特定区域孢子的种类及数量。首先，仪器可通过空气采集系统使孢子落在载玻片上；然后，传动采集系统将已经采集好的孢子收集位置移动到显微镜下；最后，微生物观察系统将检测数据显示在屏幕上并上传云平台，实现病害监测 [2]。

3. 实时图像视频

　　实时图像视频功能是物联网智能环境监测模块的又一重要组成部分。通过高清摄像头和视频监控系统，管理人员可以随时随地了解各个桑园及蚕茧养殖基地的实际情况。这种直观的监测方式有助于实现桑园养殖生产过程的规范化管理，加强对桑园养殖质量安全的全程管控，实现从桑园到蚕茧全过程智能化监测。

（二）标准化生产管理模块

1. 桑蚕政策资讯

　　系统支持发布桑蚕政策、资讯、科技动态等信息。当政府出台新的扶持政策或补贴措施时，农户可以通过政策资讯栏目及时获取相关信息，并根据政策要求调整种养殖计划。同时，当新的桑蚕品种或养殖技术出现时，农户也可以通过资讯栏目了解相关信息，并尝试引进新技术或新品种以提高产量和品质 [3]。

2. 桑蚕技术教程

　　技术教程栏目提供了当地最新的桑蚕种养殖知识教程和实用技术指南。农户可以在线学习桑蚕 种养殖技术教程，提升专业技能水平。这些教程涵盖从桑树种植到蚕茧收获的整个过程，包括桑树修剪、病虫害防治、饲料配制、蚕房管理等多个方面。通过学习技术教程，农户可以掌握科学的种养殖方法和技术手段，提高桑蚕的产量和品质。同时，他们可以了解最新的养殖技术和研究成果，为自己的种养殖实践提供有益的参考和借鉴。例如，在学习饲料配制教程时，农户可以了解不同饲料成分对蚕生长发育的影响及如何根据蚕的生长阶段调整饲料配方等关键信息。这些信息有助于农户制订更加科学合理的饲养计划，提高蚕茧的产量和品质。

3. 技术咨询与专家解答

　　农户在桑蚕种养殖过程中遇到任何问题，都可以通过录入问题描述和图片发起提问。专家或其他种植户可以对问题进行回复解答，从而帮助农户解决实际生产过程中的技术难点和困惑。例如，当农户在桑树种植过程中遇到病虫害问题时，他们可以通过技术咨询与专家解答栏目向专 家或经验丰富的种植户寻求帮助。专家或种植户会根据问题的具体情况给出相应的解决方案和建议。这种互动式的咨询方式不仅有助于农户快速解决问题，还可以促进知识共享和经验交流，提高整个行业的技术水平。

4. 生产作业记录

　　农户需要根据养殖过程中的实际操作流程进行记录，包括饲养投喂、蚕房消杀、通风等各种操作。这些记录数据不仅有助于农户了解养殖过程的详细情况，还可以为后续的数据分析和决策提供依据[4] 。

5. 基础信息管理

　　基础信息管理模块包括桑园面积、桑园位置、养殖设施及养殖经验等信息数据。这些信息对于了解农户的种养殖规模和水平具有重要意义。通过收集桑园面积和位置信息，管理人员可以了解不同区域的桑园分布情况和发展潜力；通过收集养殖设施信息，管理人员可以了解农户的养殖条件和技术水平；通过收集养殖经验信息，管理人员可以了解农户的种养殖经验和成功案例等。这些信息有助于管理人员制定更加科学合理的政策和管理措施，促进桑蚕产业的健康发展。

6. 农户信息管理

　　农户信息管理需要农户详细录入基本信息，包括户主、联系人、联系电话、地址、所在乡镇等基本信息。在建立农户档案方面，管理人员可以通过收集农户的基本信息来建立详细的农户档案库。这些档案库包括农户的种养殖规模、品种选择、技术水平及销售情况等信息。这些信息有助于管理人员了解农户的实际情况和需求，并为他们提供更加精准的服务和支持。在开展后续管理方面，管理人员可以通过联系信息和地址等基本信息来与农户进行沟通和交流。这种沟通方式不仅有助于管理人员及时了解农户的种养殖情况和问题，还可以促进知识共享和经验交流，提高整个行业的竞争力。

（三）大数据分析模块

1. 桑蚕产业资源分析专题

　　通过精细化的数据处理与可视化呈现，该模块可以将区域内的桑蚕产业资源以直观、生动的方式展现于眼前。它不仅涵盖了从业人数的动态变化、农户的地理分布特征，还详细记录了桑园的面积规模、养殖产能等关键指标。借助先进的地理信息系统（GIS），这些数据被巧妙地绘制在地图上，形成了一幅生动的桑蚕产业资源分布图。政府及主管部门通过这张“地图”，可以迅速了解产业资源的分布现状，识别资源密集区与稀缺区，为优化产业布局、调整产业结构提供科学依据。

2. 桑蚕产业管理分析专题

　　桑蚕产业管理分析专题专注于桑蚕产业管理的智能化监测与分析。它集成了桑园病虫害预警预报智慧系统和蚕房（无论大小）智能监控系统的海量数据，包括高精度的传感器数据、实时视频监控录像、详尽的气象记录及精准的虫情监测报告。这些数据通过先进的算法模型进行深度挖掘，能够为政府及主管部门提供前所未有的产业管理态势监控能力。

3. 桑蚕产业运营分析专题

　　桑蚕产业运营分析专题聚焦于桑蚕产业的日常运营情况，通过全面收集并整理当前养殖数据、政策资讯、技术教程、技术资讯及专家解答等多源信息，构建了一个立体化的产业运营数据库。政府及主管部门可以利用这一数据库，快速了解区域产业的运营现状，包括养殖规模、生产效率、技术进步等方面的情况。通过对这些数据的深入分析，农户可以及时发现产业运营中存在的问题与挑战，为制定针对性的政策措施提供数据支撑。

四、结语

　　相较于桑园病虫害防治滞后、蚕茧养殖过程依托经验判断的传统养蚕模式，智慧养蚕模式通过引入先进的技术和设备，实现了养蚕产业的现代化和智能化。依托数据为核心的自动化监测、数据化决策，有效提高了生产效率、降低了成本、增加了产量、提升了品质，并使管理和监控更加便捷，为桑蚕产业的发展注入了新的活力。

参考文献 [1] 崔磊 , 张会萍 , 屈雪梅 , 等 . 城乡振兴背景下智慧 养蚕 App 的功能设计与应用实践 [J]. 纺织报告 ,2024(4). [2] 张辛 . 宜宾蚕桑产业信息化建设思考 [J]. 基层农 技推广 ,2023(11). [3] 孙孝龙 , 张继军 , 周卫红 , 等 . 基于人工智能的智 慧养蚕管理系统 [J]. 新一代信息技术 ,2023(11). [4] 王小平 , 张望 , 姜继勤 . 智慧养蚕业上下游生 态链大数据分析系统平台架构分析 [J]. 无线互联科 技 ,2020(5).
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