基于Wi-Fi无线感知技术的猪呼吸频率监测

来源：农业工程学报杂志2019年第24期北京时间：

作者：逯玉兰,李广,郝玉胜,林强,

摘要：监测和及时发现猪呼吸异常是养猪产业管理中的重要课题。为了克服人工监测方式效率低下、穿戴式设备监测方法成本较高且容易引起猪应激反应的缺点，该文提出了一种基于Wi-Fi网络信道状态信息的非接触式猪呼吸率监测方案。首先，利用Wi-Fi网络设备及其开源驱动程序捕获CSI序列信号并提出异常载波过滤算法用于滤除通信过程中的异常载波；其次，设计载波周期性水平量化指标并以此评估载波周期性水平；第三，通过Smoothing Splines方法平滑载波曲线并基于载波序列自相关函数估计载波周期和频率，筛选出载波周期性水平大于22且频率位于闭区间0.127 Hz，1.25 Hz的反映猪只呼吸行为的载波；第四，对符合条件的载波频率进行加权平均求得猪只呼吸率。以人工统计猪只每分钟的呼吸次数作为真实情况，通过对9头仔猪，5头育肥种猪，3头怀孕母猪以及3头因患病引起腹式呼吸的病猪进行对比试验，该文提出的方法能够准确计算出猪的呼吸率，平均相对误差为1.398%。研究结果为应用Wi-Fi无线感知技术监控动物呼吸率提供参考。

关键词：无损检测, 畜牧业, 动物呼吸监测, 信道状态信息, Wi-Fi感知