利用 ESP32 微控制器实现对家禽水温的实时监测

家禽养殖高度依赖稳定的环境条件来保障禽类的健康、生产力以及蛋的品质。虽然诸如饲料、通风和饲养环境温度等要素通常都会受到监测，但水温却常常被忽视，尽管它对家禽的生长表现有着重大影响。

在我们家经营的养鸡场里，我们发现，在炎热的天气里，鸡饮水的温度会显著升高。这会导致鸡饮水量减少，进而降低饲料摄入量，并可能对产蛋量和蛋壳质量产生不利影响。由于没有针对水温的持续监测系统，所以温度的变化往往在出现生产损失之前都不会被察觉。

该项目的开发旨在解决这一问题，其方法是利用 ESP32 微控制器构建一个低成本的物联网(IoT)系统，以实时监测家禽饮用水的温度。该系统提供持续监测、基于云的数据记录、移动警报以及可视化仪表板，以支持更迅速的决策并改善农场管理。

结果

该系统在一家拥有约 20,000 只鸡的商业养鸡场进行了为期四周的测试。该实验分为两个阶段。

在第一阶段，该系统仅负责监测并记录水温，但不发送警报或触发任何操作。在此期间，温度波动情况清晰可见，尤其是在高温高峰时段，温度值经常超出安全限值(约为 30 摄氏度)。

在第二阶段，实时警报被启用。当水温超过安全阈值时，会立即向靠近冷却器的农场工人发送通知。该工人会手动启动冷却系统，每次警报持续冷却 30 分钟。

此次干预措施成功地降低了温度峰值，使得大部分数值在高温时段都保持在安全限值附近或低于安全限值。这证明我们的警报是有效的，因为正如您所清晰看到的那样，温度迅速达到峰值，但随即被冷却装置抑制了下来。在高温时段，温度波动在 29 度及以下，这完全得益于冷却装置有效地对饮用水进行了降温。

一个关键的绩效指标是鸡蛋的损坏情况。在第一阶段，该农场平均每天记录有 26 个破裂的鸡蛋包装盒(约 780 个鸡蛋)。在第二阶段，这一数字降至每天 22 个包装盒(约 660 个鸡蛋)，这意味着每天减少了约 120 个鸡蛋(15.4%)。

讨论

研究结果表明，实时监测和基于警报的干预措施能够改善家禽养殖的运营效果。众所周知，过高的水温会降低家禽的饮水和进食量，从而导致热应激和产蛋量下降。

通过及早检测到温度上升并迅速做出反应，该系统帮助减少了鸟类暴露在不利环境中的时间。这很可能导致了在第二阶段观察到的蛋壳破裂现象的减少。

该项目还展示了在农业领域使用低成本物联网技术的优势。通过将 ESP32、云存储(谷歌表格)和移动警报(布林克)相结合，该系统提供了一种简单且可扩展的替代方案，以取代昂贵的工业监测系统。

然而，该研究的实施时间有限，而且家禽的生产还受到除水温之外的多种因素的影响。因此，需要进行更长时间的测试才能全面确认长期效果。

结论

该项目成功开发并测试了一套低成本的物联网系统，该系统利用 ESP32 微控制器实现了对家禽水温的实时监测。该系统具备持续监测、云端数据存储、移动警报以及可视化分析等功能。

实地测试表明，引入实时警报和及时的冷却措施有助于减少生产损失，其中破裂的鸡蛋数量减少了约 15.4%。

该系统表明，简单且经济实惠的数字技术能够显著提升家禽养殖领域的决策水平。与传统的监测方法不同，此解决方案能够提供实时信息，并能更迅速地应对环境变化。

虽然还需要进行更长期的测试，但这些结果表明，在现代农业中具有很强的可扩展性和应用潜力。

本文编译自hackster.io