我国猪肉需求量的不断增加使得畜牧养殖业逐渐走向规模化、集约化。传统的依靠养殖人员人工观察的方法判断生猪健康状况已无法满足当前生猪养殖业的发展,为此利用自动化、智能化技术搭建生猪健康状况监测平台是生猪养殖业新的发展方向。随着微惯性传感器技术的不断成熟,结合低功耗蓝牙技术来实现畜禽行为的监测已经成为一个新的研究热点。生猪的运动行为和姿态行为是其最为常见的基本行为,可以反映出生猪的健康状况。因此,监测生猪的运动行为及姿态行为以判断生猪的健康状况已成为畜禽行为监测研究中关注的热点。针对上述问题,提出了“基于微惯性传感器的生猪异常行为监测”。首先搭建了一种基于微惯性传感器的生猪行为监测系统,然后利用该系统实时采集生猪的运动行为和姿态行为数据,通过对数据的分析得到生猪的运动量和姿态特征,并通过统计生猪一天的运动量和姿态持续时间判断生猪的健康状况。本论文的主要研究内容如下:(1)针对生猪行为监测问题,设计了一种基于微惯性传感器的生猪行为监测系统,该系统选用微惯性传感器MPU6050作为检测传感器,利用蓝牙芯片DA14580组建低功耗蓝牙网络完成养殖现场采集节点到接收节点的数据传输,通过以太网将数据远距离传输至控制主机。设计各节点程序、利用Lab VIEW编写上位机界面,实现生猪行为数据的采集、接收、传输、显示。(2)分析生猪常见的运动行为,从运动量的角度对生猪运动合加速度进行特征分析,将生猪运动分为少量运动、正常运动、过量运动三大类。采用K均值聚类算法、模糊C均值聚类算法对生猪运动合加速度进行聚类分析,得到生猪的运动量,为后续的生猪异常判断提供依据。(3)定义生猪载体坐标系和参考坐标系,利用四元数法和坐标变换解算生猪姿态,再经过卡尔曼滤波得到生猪准确的姿态角,对生猪姿态特征进行分析,根据统计的生猪运动量和姿态持续时间与生猪日常标准比较计算差异百分比结合人工养殖经验对生猪异常行为进行评价判断。