曾主持省部级教改项目3项，主研1项；获省部级教学成果奖一等奖1项。承担纵向与横向科研课题8项。参与“国家863计划”项目一项，教育部博士基金项目一项，其中：横向课题经费累计达44万元，纵向课题经费达11万元；撰写科研与教改论文16篇，其中SCI,EI检索7篇，研究方向：信息安全、职业教育教学改革等。近几年发表的与本项目有关的代表性科研论文：

[1] 乐明于，《Based on Artificial Immunity Theory to Generate Pseudo in Random-Sequence and Research on Encryption》，《SENSOR LETTERS》,2013,11，SCI收录，000335871700033。

[2]乐明于，《Parameters selection of pseudo random-sequence generation based on negative selection algorithm》，《Energy Education Science and Technology Part A:Energy Science》,2014，EI收录，20140917381062。

[3]乐明于，李涛，《基于人工免疫理论的数据保密通信研究》，《四川大学学报工程科学版》、2010年3月，EI收录：20101912922976。

[4]乐明于，《Based on Negative Selection Algorithm to Generate Long-period Pseudo-random Sequence》，《Research Journal of Applied Sciences, Engineering and Technology》，2012年6月，EI收录：20122615185711。

专利与软件著作权：

[1]乐明于，朱广福等，《科研信息管理系统》，2013SR28661

[2]乐明于，彭荗玲等，《基于PHP的网上订餐平台》，1510294042

发表期刊论文

1.热隔离式MEMS气体质量流量传感器设计, 传感器与微系统, 2016.06.01, 35(6): 72~74

2.热隔离式MEMS气体流量传感器的设计及标定, 仪表技术与传感器, 2016.08.01, (6): 18~20

3. Theoreticalstudy of the effects of n-type doping in InAs/GaAs quantum dot layer oncurrent–voltage characteristics of intermediate band solar cells, Japanese Journal of Applied Physics 57, 104002 (2018)

申获专利

1.气压与加速度传感器相集成的MEMS芯片, 2014.07.16, 中国, ZL 2014 2 0099302.4

2.气压与加速度传感器相集成的MEMS芯片及其制作方法, 2016.01.20, 中国, ZL 2014 1 0078551.X

3.一种车辆行人检测跟踪预警装置及其预警方法, 2015.07.08, 中国，ZL 2013 1 0096452.X

4. 一种MEMS气体差压传感器，2019.11.26，中国，ZL 2017 1 1045942.1

自身具备的知识条件：

项目成员来自19姚建铨创新班软件方向和物联网方向、还有物联网班同学与电子信息班同学。具备一定电路知识。擅长51单片机、stm32、Arduino，能开发网页、能通过平台去开发项目。可以熟练使用树莓派以及PT。并通过在课余时间线上课程的学习以及去图书馆查阅资料自学，能独立开发偏控制类APP。

自己的特长：

普通专科生、励志转本。热爱创新，忠于创新，向阳而生，逆风前行。自学能力和专注力较强。平时会根据个人的需求，通过技术论坛和知名网站等平台有针对性地与同领域工作者交流知识经验。喜欢自己动手实战，会虚心向有经验的老师或学长学姐请教知识。

个人兴趣：

对电子产品DIY设计感兴趣，会去了解这方面的内容和知识，经常逛一些技术分享论坛，会去参加一些科技展览会，对于智能产品的研究比较有兴趣，想通过自己的一些想法去解决或者简化一些生活中的问题。

已有的实践创新成果等：

制作过智能家居，通过百度小度、天猫精灵去控制家居，比如说空调、电灯等一些设备。参加过电赛，制作避障循迹小车获二等奖、运动传感节点获二等奖。参与学习学长的基于超声波和云端物联高空抛物项目。

其他：

        本项目利用实时动态的养殖物联网检测系统，实现快速、多维度和多尺度的养殖生态数据监测，并结合养殖专家知识库，实现了养殖业的智能监控，突破了传统养殖业中信息获取难与智能化程度低等瓶颈，并且该系统造价低廉，易于推广。申请本项目，一是我自己对机械原理、单片机智能控制特别感兴趣，二是近两年来，AI的风已经吹到了畜牧业，我国已连续12年聚焦“三农”问题，推进农业现代化发展被摆在重要位置，政策有意推动互联网+农业发展。养殖业也必然向集约化、科学化、自动化、智能化和节能化的方向发展。AI养牛、养猪、养鹅的新闻相继出现。随着AI的加入，国内在养殖业上原始粗放的产业形态可能会迎来蝶变。所以我们团队也希望将自己的所学用于实践，让自己得到锻炼。同时本团队成员参加比赛较多，项目实战经验丰富。均爱好科技研究，动手能力强，具有良好的团队意识以及勇于探索的精神。相信经过我们的努力一定能成功完成我们所申报的项目。

1、项目研究背景（国内外的研究现状及研究意义、项目已有的基础，与本项目有关的研究积累和已取得的成绩，已具备的条件，尚缺少的条件及方法等）

         a．国内外的研究现状：被称作“鹅厂”的腾讯公司宣称启动养鹅计划，鹅脸识别、鹅语翻译等也将随之开展。虽事后证明这只是一个愚人节玩笑，但IT技术商、终端设备商们确实已经开始去广阔农村大展身手。19年初，阿里云就开启智能养猪事业，技术人员给合作种猪场的每一头猪打一个数字ID标签，围绕数字ID建立起包含日龄、体重、进食情况、运动频次、体征异常情况、怀孕到分娩等在内的全生命周期数据档案，其ET农业大脑不仅能帮猪看病、保健，还能帮母猪多生仔。2017年华为也曾联合中国电信和银川奥特推出基于NB-IoT的牛联网产品“小牧童”，具体做法是在每个奶牛脖子上佩戴可穿戴设备，时时测量牛的体温和脉搏，及时掌控奶牛的健康和产奶量，掌控牛的发情期，及时配种。去年2月，阿里云正式宣布和四川特驱集团、德康集团合作，通过ET农业大脑实现人工智能养猪，提高猪的存活率和产崽率，项目投入高达数亿。据阿里云智慧农业总经理郑斌介绍，项目最重要的目的就是提高PSY（Pigs Weaned per Sow per Year），即每头母猪每年的断奶仔猪数量，这是衡量养猪产业水平最重要标志之一。“团队研发的‘怀孕诊断算法’可以判断母猪是否怀孕，再由AI分析母猪是否配种成功。”被打趣是“猪猪侠”的阿里云算法工程师念钧详细解释了这套算法如何工作：“我们研发的这套判别母猪是否怀孕的算法，是借助多个自动寻轨的机器人加摄像头去识别配种后母猪的行为特征，这些特征包括母猪睡眠的深度情况，它站立的频次，进食量的变化，以及它的眼神是否迷离等，这些都是关键的特征。”猪仔出生之后，ET农业大脑会通过语音识别技术和红外线测温技术等来监测每只小猪的健康状况，一旦出现异常能够第一时间发出预警，保证小猪健康成长。郑斌表示，项目应用了视频图像分析识别、活体识别、语音识别等人工智能技术。“从配种开始，到母猪妊娠、繁殖再到猪仔的健康监控，AI养猪的最高水准是做全流程的智能优化。通过我们的各项技术应用，猪场现在每头母猪每年生下来的能健康存活的小猪从20头增加到23头。”虽然离30以上的先进水平还有距离，但AI养猪的能量，已经在慢慢释放。据阿里云大数据架构师存斋介绍，将AI应用于农业畜牧业，最核心的是三部分内容，“首先，养殖企业一直和AI这种很先进的科技其实是断层的、无感的。相对于其他行业来讲，农业畜牧业属于信息化很落后的一个行业。”郑斌也表示，目前在畜牧业应用AI，最大的问题是数据的缺乏，这个问题不只养猪面临，而是畜牧业的通病。“我们现在所开展的研究包括工具智能和决策智能两个层面，前者主要指通过各种摄像头、测温仪、心跳监测仪、音频处理和算法等取代人力监控，对猪场的猪进行行为监控、猪只异常监测等；后者则包括对疾病的判断和治疗方案的推荐、繁殖前发情行为的捕捉、分析判断应对等。”据他介绍，国内畜牧业应用数字技术的尝试大多还停留在新技术养殖等工具智能层面，决策智能方向还处在从0到1的起步阶段。存斋表示，第二个问题是在传统的畜牧业模式上，尤其是种植方面，本身的利润不足以支撑智能化转型。“如果你只做一个算法说要生产效率，这个商业模式本身是不成立的。人家利润就九个点，花几百万做算法不现实。政府、科研机构推广智能技术时都面临这个问题。”存斋表示。但他们的尝试也获得积极的回应，据郑斌介绍，目前国内已经有不少种猪养殖企业主动联系他们，希望可以运用智能化养猪技术提高生产率和利润、解放劳动力。他表示，在合作的猪场，人工智能技术的运用已经将其人力减少了三分之二，“在工具层面，智能化可以帮助解决人力问题；在分析层面，智能化可以解决质量问题。”郑斌总结说。存斋举了个例子，在他提供技术服务的猪场，过去每个人可能每隔两天就得去一次现场，采集一遍所有数据，还是拿纸记录，再把纸质的导到表格里、进而导入系统，非常复杂。但是现在有智能设备，所有的数据全自动采

集录入，“随着普遍生活水平的提高，愿意到养殖场工作的年轻人越来越少，AI助手

愿意到养殖场工作的年轻人越来越少，AI助手在将来的养殖产业中势必发挥更大的作用。”不只国内，AI技术在国外的畜牧业养殖中也早有先例并且由于其畜牧业本身的规模化程度高、数字化基础好，AI技术的落地相对更快。位于荷兰的农业科技公司Connecterra结合AI技术开发出“智慧牧场助理”（IDA,The Intelligent Dairy Farmer’s Assistant)系统，在奶牛的脖子上佩戴可穿戴设备，这些设备内置了多个传感器，配套的分析软件使用了机器学习技术，软硬件配合共同实时监测奶牛的健康情况。据介绍，IDA可以通过数据知道一头奶牛是否正在反刍、躺下、走路、喝水等，并判断奶牛是否生病、是否准备好要繁殖等，将相关行为变化通知牧场主，极大解放人手。一家位于美国乔治亚州的使用了IDA系统的牧场管理者表示，透过IDA可以将生产力提升10%。成立于2013年的AgriWebb总部位于澳大利亚，也是一家通过提供智能化服务帮助畜牧业企业提高生产效率的公司，系统收集和记录牧场家畜的数量、活动状况、体重增减、受孕率等数据，同时也收集和记录牧场的喷洒、施肥、播种情况等。

b．项目研究意义：在数字经济时代下，中国农业企业正面临着巨大的机遇和挑战。止步不前还是大胆尝试数字化转型，是如今畜牧企业面对的行业难题。生产效率低、成本高、利润空间小、机器化水平低等，这些负面标签长期打在国内的畜牧产业身上。但随着AI的加入，国内在养殖业上原始粗放的产业形态可能会迎来蝶变。我国是养殖业大国，而非养殖业强国。我国的养殖业生产仍以传统的生产模式为主，养殖业作业大多凭经验进行，不仅浪费了大量的人力物力，而且生产力与生产质量低下，对环境保护也构成了严重的威胁，为养殖业的可持续发展带来严峻考验。促进科技与产业深度融合，通过新模式、新技术、新方法来贯通产加销，推动农业产业全面升级，可以形成优质高效、充满活力的现代农业产业体系。有效降低养殖人工成本和饲料使用量。极大地提升了生产的养殖效率，而且由于养殖变得科学且规范，因此禽畜患病几率大幅降低，出栏品质显著升高。

c．项目已有的基础：目前，我们项目组已经设计好了仿真模拟环境，又通过互联网查阅了相关资料，对我们的项目的各个部分有了大体的认识，具备了整体的的思路构架，所以对项目整体的实施还是非常有信心的。

d.与本项目有关的研究积累和已取得的成绩：本项目智能喂食部分，团队已设计并成功实现。外观还未设计好，预计将通过3D模型打印或者定制的方式，继续完善。团队研究了蓝牙通信、WIFI通信的原理，又通过实际的操作积累了一定的创作经验，在此基础上制作出了蓝牙操控麦克纳姆轮小车中的通信部分、蓝牙小音箱、智能家居等。

         e.已具备的条件：项目组的成员来自学校里不同的专业，这让我们在理论知识上可以互相补充，互相学习，进而能更好的完成我们的作品。且拥有丰富的项目经验，动手能力很强，并且都具有良好的团队意识以及勇于探索的精神。相信经过本项目组成员的努力一定能成功完成我们所申报的项目。

2.项目研究目标及主要内容

1）本项目研究目标：通过传感器采集养殖环境数据，结合物联网技术和软件应用开发技术，实现实时检测养殖环境、智能喂食。通过RFID电子标签对养殖牲畜的数量进行管理和跟踪。并实现报警等相关数据管理功能。

2）本项目主要内容：项目前期的调研学习、外观模块设计、零部件的定制、元器件的选购、软件的开发调试、整个系统的安装调试等。

3.项目创新特色概述

1）利用实时动态的养殖物联网检测系统，实现快速、多维度和多尺度的养殖生态数据监测；

2）突破了传统养殖业中信息获取难与智能化程度低等瓶颈，并且该系统造价低廉，易于推广；

3）实现智能投食功能，可放手管理，自成生态，无需过多的人为管理运营；

4）通过物联网模块，将养殖环境信息等传送至软件端显示，可直观地看到牲畜养殖的情况及相关数据。

4、项目研究技术路线

5. 研究进度安排

1.第一季度（基础阶段）

2.第二季度（拓展阶段）

                        2021年11月前完成系统开发并完成最终的优化。

3.第三、四季度（测试阶段）

6.项目组成员分工

1、相关扶持政策：学校制定《无锡职业技术学院创新创业教育项目实施办法（试行）》（锡职院〔2013〕23 号）文件。

2、资源支持：学校提供实训实验室及工具使用、并配备专业的指导教师进行指导。

3、经费支持：学校提供配套经费6000元、学院也将配套相应科研经费。

         4、过程保障：定期进行阶段检查，适时检查项目进度情况。

1.申请一项专利或发表一篇论文。

2.实现一套软硬件结合的科技助农-“禽畜智慧养殖”系统开发。

1、研究目标

本文的主要目的在于依照现有的时代发展趋势，设计基于科技助农的“禽畜智慧养殖”系统，它是结合物联网技术和软件应用开发技术，实现实时检测养殖环境、智能喂食。通过RFID电子标签对养殖牲畜的数量进行管理和跟踪。并实现报警等相关数据管理功能。

2、研究过程

2021年5月至2021年8月撰写专利并提交专利，完成机械结构设计及通讯模块部分设计。

2021年9月至2021年10月完成结构及电气部分草图，零部件定制及元器件购买，

2021年11月至2021年12月完善零件图及3D打印切片。

2022年1月至2022年3月完成喂食功能部分的调试工作，并取得相关专利授权。

2022年4月至2022年5月整理结题资料，准备结题。

3．研究成果

a. 完成了项目的部分控制原理图。

b. 完成了硬件结构装配与焊接。

c.  完成了软件系统（科技助农的“禽畜智慧养殖”系统）的开发并申请获得软件著作权。

d. 完成了项目相关专利的撰写并授权专利两份。

f.  喂食器实物制作一份。

4、研究心得 

参与创业训练项目之前，我们学到的都只是一些理论知识，与企业实际的需求匹配度不高，所学知识离散、小统。在项目实施过程中,我们以实际需求为向，需综合学习创业方面的各课程知识，活学活用，以解决具体问题，专业与非专业知识有机结合,所学知识更系统，学习效果明显增强。协作精神、团队意识有所增强项目的每一个环节都需要团队成员的通力协作与配合。

项目确定初期，我们先分头查阅资料,再进行集体交流讨论,在较短的时问内获取了大量信息，了解了再制造相关方面的知识，制订了项目的实施方案，项目申报书,顺利通过了申报评审环节。完成项目需要投入大量的时间与精力，这不是一个人单枪匹马就可以做到的，要大家相互配合。每个人都要努力贡献自己的力量，尽可能多承担一些工作。同时，团队当中的合作需要我们不断的磨合，学会倾听大家的意见和分享你的看法，做到尊重每一个你的组员,成员之间应互相帮助，高效快速的完成本项工作，以便尽快进行下一项工作。参与此次创业训练项目让我学会了合理安排时问，更加理解协作精神与团队意识的真谛，这对我的团结意识、协作意识、个人能力的培养提供了一个宝贵的平台。

虽然在项目开展过程中我们遇到了许许多多的问题，也受到很多因实验失败带来的打击，通电时发生了意外，有一节线被烧焦了，本以为又要重做，经过检查发现很幸运，只有几根线路受到影响。紧接着我们不断的改正原来的习惯，也正是在这种情况下我们解决问题的能力慢慢得到了很大的提升，

创新项目的每一一个环节都离不开大家的通力协作与配合。在项目确定初期，我们采取先分头查阅资料，再进行集体交流讨论的合作形式。以此，了解了网络通信相关方面的知识，制订了项目的实施方案，项目申报书，顺利通过了申报评审环节。同时，团队当中的合作也需要组员之间不断的磨合，学会倾听大家的意见和分享你的看法。参与此次创业训练项目让我学会了合理安排时问，更加理解协作精神与团队意识的真谛，这对我的团结意识、协作意识、个人能力的培养提供了一个宝贵的平台。开始我们认为本项目的制作应该挺容易的，但是项目真正做起来才发现并不那么容易，需要做很多的工作，并且这些工作都还需要很大的耐心和毅力。比如早期的文献查阅、数据收集、数据计算及其分析、模型构建。整个过程中我们认识到做科研必须具有一丝不苟的严谨态度，要本着对科研负责，对科学负责的态度。

团队合作是成功的保证。在历史上，刘邦之所以能够战胜项羽，就是因为他作为那个年代新势力的领袖，特别重视团队的作用，善于团结各路英才,发挥团队的力量，从而达到一己改力所不能达到的人才集聚放大效应,这才是根本。我们在项目实施过程中，抓住根本,团队成员各司其职，有效衔接。对团队成员取其所长，专人负责专门的模块，分工明确，责任到人。我们的组织架构是采用职能型的，由队长总体负责，团队成员负责相应的模块，实施过程中，所有的情况都是向团队组长说明，期间也会有意见不一致的时候，我们做到及时交流，及时调整。记得有一次,我们每个人心里都有根绷得很紧的弦，团队的使命化身为我们每个人身上的责任。从这里也一定程度上看出大家投入的热忱与激情，团队也是在-个慢慢磨合的过程中变得更具有凝聚力。我们做到及时交流，及时沟通，每一个人有想法都可以及时的提出来与我们大家一讨论交流，达到事半功倍的效果，在做项目的过程中大家也感到很愉快。一个项目的成功需要一个共同付出的团队，更需要一个有爱的团队。每逢团队成员过生日，我们都会为庆生,一来体现团队的温暖，二来团队的感情获得增进，团队散发出一种凝聚力强且朝气向上的气息。

通过项目的开展，我们自身的解决问题的能力已经得到了显著提升，之前遇到问题总想着过几天再做，或是放弃不做，但是经过几个月的历练后，再遇到问题我们都会先聚在一商量商量然后再制定方案，实在没办法就去找指导老师寻求帮助，然后我们就和老师一起讨论寻求解决问题的办法。从中我们学到的知识都是课堂或者说是书上所没有的。本项目组通过发现了日常生活中的问题，提出切实可行的解决方案，迎合了未来的家居智能化的发展趋势。通过项目的实施锻炼了动手能力，感觉学到了很多课外知识。

在科学技术迅速发展的今天，我们大学生是未来的中坚力量，未来的理论创新、科技创新、制度创新、观念创新是需要我们去承担的，所以我们要培养自己的创新能力，用创新思维去思考现实生活中的问题，我想这也就是大学生创新创业计划的初衷吧。这次课题的立项让我对创新有了新的理解，创新不仅仅是创造新的事物，更是从新的角度来思考问题，发现问题，解决问题。

最后感谢指导老师乐老师的耐心指导，同时也感谢学校能给我们这次锻炼的机会，给我们实践的一个平台，同时也感谢陪伴我一路走来的队友们。

创新点

1）本项目智能喂食部分，喂食器结构部分的保护伞可以实现升降，实时调节伞的高度，其中伸缩杆配合齿条和齿轮一起工作，利用齿轮和齿条之间的咬合带动保护伞升降。提高了喂食器的适用性。同时保护伞也起到了防风防雨的功能，喂食器可不受外界环境影响，安全、高效的运行。达到了智能投食的效果，减少了人力消耗，成本低，效用强。

2）RFID技术能大大提高出养殖操作中的库存管理效率和准确性，对提高仓禽畜养殖的经济效益具有重要意义。

3）软件采用了开源web项目框架，随着开源项目的增多也使得二次开发具有了较好的条件。

特色

1）自主开发自适应的养殖软件系统，实现随时随地、快速、多维度和多尺度的进行养殖生态数据的监测和管理；

2）打破了传统畜牧养殖业中信息数据获取困难与智能化程度低、现代化程度低等瓶颈，并且整套系统造价低廉，结合线上线下宣传易于推广；

3）可以实现智能喂食功能，放手管理，自成生态，无需过多的人为管理运营，一定程度上解放了劳动力；

4）利用物联网模块作为基础感知层，将养殖环境信息等传送至云服务器，动态实时在客户端显示，采用折线图形式，能更直观地看到牲畜养殖的情况及相关数据。

本着对于软硬件的兴趣和热爱，我们完成了此次基于科技助农的“禽畜智慧养殖”项目的设计、包括部分模块的实物制作以及相对应的软件系统开发，还有项目相关的专利申请、软著申请等过程，本项目共孵化了两篇专利和一篇软著。在实物制作的过程中，最让我收获的是，对于设计的不同方案带来的验证结果会千差万别，大到元器件选型，小到一个接口的代码书写和连接，都会带来不同的错误。还会出现信号不好的问题。在进行元器件选型的时候，试错了很多，花了很精力，也让我明白要注意器件的各种规格属性，对于不一样的功能需求，所需要的电子元器件的要求也是不一样的。我想导致这种情况最主要的原因就是，我的经验不足，自己所学的知识有限，不过学无止境，我将会继续前进的，在实践中不断反思自己，坚持创新，坚持“将时代注入血液，用创新铸就灵魂”。我喜欢在立创商城找各种传感器的数据使用手册，也会在博客论坛去看别人的设计思路和方法。其中有些数据手册会有几十页甚至是上百页，这个时候需要我们有足够的耐心并且抓取自己需要的关键方向就行阅读，可以有效的节约时间。在整个项目开展过程，由于时间原因和疫情原因，项目并没有完成整合全部实物的全部功能，实现了部分模块的功能。距离项目理想状态还有一段路需要走，需要仔细打磨的地方还有很多，软件系统也有待开发的功能，硬件系统模型需要完善。未来我们会继续努力的！