一種用于農(nóng)村牲畜飼養(yǎng)的電子跟蹤器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于電子技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種用于農(nóng)村牲畜飼養(yǎng)的電子跟蹤器。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有對目標(biāo)進(jìn)行跟蹤的技術(shù)主要采用攝像頭，通過計算機(jī)控制信號對攝像頭進(jìn)行 多方位調(diào)節(jié)，這種方法通用性比較強(qiáng)，安裝也比較簡單，這種技術(shù)的局限性在于它只能在視 距的范圍內(nèi)跟蹤目標(biāo)，對于有遮擋的環(huán)境它將失去作用；另一種對目標(biāo)進(jìn)行跟蹤的方法是 使用GPS技術(shù)，該技術(shù)能夠準(zhǔn)確對目標(biāo)進(jìn)行定位，但是這種技術(shù)實(shí)現(xiàn)成本非常高，在農(nóng)村飼 養(yǎng)系統(tǒng)中使用不現(xiàn)實(shí)；兩種技術(shù)還存在一個共同的缺點(diǎn)，它們不能根據(jù)現(xiàn)場地理環(huán)境的變 化靈活的改變它們的安裝位置。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003] 本實(shí)用新型的目的為提供一種用于農(nóng)村牲畜飼養(yǎng)的電子跟蹤器，它可以應(yīng)用于農(nóng) 村大型家畜飼養(yǎng)基地，對飼養(yǎng)的家畜進(jìn)行智能化管理，實(shí)時動態(tài)的獲取家畜的狀態(tài)信息，提 高牲畜飼養(yǎng)效率，促進(jìn)牲畜飼養(yǎng)業(yè)發(fā)展。
[0004] 為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：一種用于農(nóng)村牲畜飼養(yǎng)的電 子跟蹤器，它包括無線數(shù)據(jù)采集模塊（1)、節(jié)點(diǎn)模塊（2)、無線數(shù)據(jù)顯示模塊（3)，所述無線 數(shù)據(jù)采集模塊（1)中設(shè)置有加速度傳感器、溫度傳感器、心跳傳感器、ZIGBEE射頻模塊、蓄 電池與STM32處理器連接；所述節(jié)點(diǎn)模塊（2)中設(shè)置有蓄電池、ZIGBEE射頻模塊與STM32 處理器連接；所述無線數(shù)據(jù)顯示模塊（3)中設(shè)置有液晶顯示模塊、報警器、USB接口、電源、 ZIGBEE射頻模塊與STM32處理器連接。
[0005] 進(jìn)一步的，所述無線數(shù)據(jù)采集模塊（1)外形設(shè)置為圓環(huán)狀。
[0006] 進(jìn)一步的，所述節(jié)點(diǎn)模塊（2)不少于3個。
[0007] 進(jìn)一步的，所述USB接口連接有計算機(jī)。
[0008] 本實(shí)用新型有益效果：
[0009] 1、將無線傳感技術(shù)應(yīng)用于牲畜的飼養(yǎng)中。
[0010] 2、使用加速度傳感器對牲畜的位置和運(yùn)動狀況進(jìn)行判斷分析，可監(jiān)控牲畜的安全 情況。
[0011] 3、使用溫度傳感器對牲畜的體溫進(jìn)行動態(tài)的檢測，可監(jiān)控牲畜的健康狀況。
[0012] 4、使用心率傳感器對牲畜的心跳進(jìn)行動態(tài)的檢測，可判斷牲畜的安全狀況。
[0013] 5、本實(shí)用新型耗能小，成本低，結(jié)構(gòu)簡單，體積小，范圍大，監(jiān)控?zé)o死角，不受地理 環(huán)境影響，使用靈活，可靠安全，可促進(jìn)牲畜飼養(yǎng)業(yè)發(fā)展。
【附圖說明】
[0014] 圖1為本實(shí)用新型的整體框架連接示意圖。
[0015] 圖2為本實(shí)用新型中無線數(shù)據(jù)采集模塊1運(yùn)行流程圖。
[0016] 圖3為本實(shí)用新型中無線數(shù)據(jù)顯示模塊2運(yùn)行流程圖。
[0017] 圖4為本實(shí)用新型的布置示意圖。
[0018] 圖5為本實(shí)用新型中為確定牲畜位置的計算方法示意圖。
[0019] 圖中所示數(shù)字標(biāo)注表示為：1、無線數(shù)據(jù)采集模塊，2、節(jié)點(diǎn)模塊，3、無線數(shù)據(jù)顯示模 塊。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本實(shí)用新型的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖對本實(shí) 用新型進(jìn)行詳細(xì)描述，本部分的描述僅是示范性和解釋性，不應(yīng)對本實(shí)用新型的保護(hù)范圍 有任何的限制作用。
[0021] 如圖1-圖5所示，本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)連接關(guān)系為：一種用于農(nóng)村牲畜飼養(yǎng)的電子 跟蹤器，它包括無線數(shù)據(jù)采集模塊1、節(jié)點(diǎn)模塊2、無線數(shù)據(jù)顯示模塊3,所述無線數(shù)據(jù)采集 模塊1中設(shè)置有加速度傳感器、溫度傳感器、心跳傳感器、ZIGBEE射頻模塊、蓄電池與STM32 處理器連接；所述節(jié)點(diǎn)模塊2中設(shè)置有蓄電池、ZIGBEE射頻模塊與STM32處理器連接；所述 無線數(shù)據(jù)顯示模塊3中設(shè)置有液晶顯示模塊、報警器、USB接口、電源、ZIGBEE射頻模塊與 STM32處理器連接。
[0022] 優(yōu)選的，所述無線數(shù)據(jù)采集模塊1外形設(shè)置為圓環(huán)狀。
[0023] 優(yōu)選的，所述節(jié)點(diǎn)模塊2不少于3個。
[0024] 優(yōu)選的，所述USB接口連接有計算機(jī)。
[0025] 本牲畜飼養(yǎng)電子跟蹤器主要實(shí)現(xiàn)對牲畜在牧場中位置進(jìn)行定位，對牲畜的體溫進(jìn) 行無線測量以及對它們的運(yùn)動情況進(jìn)行掌握。主要設(shè)備包含兩個部分，一個是系在牲畜脖 子上的無線數(shù)據(jù)采集模塊1，另一個是供給飼養(yǎng)員使用的無線數(shù)據(jù)顯示模塊3,還有一個就 是固定設(shè)置在牧場中的節(jié)點(diǎn)模塊2。
[0026] 無線數(shù)據(jù)采集模塊1主要實(shí)現(xiàn)對牲畜體溫的測量，心率的檢測，通過加速度傳感 器獲得牲畜的運(yùn)動狀態(tài)，通過在牧場的各個位置布置多個無線節(jié)點(diǎn)獲得牲畜的位置信息， 模塊的具體設(shè)計框圖如圖1所示。
[0027] 溫度傳感器能夠檢測出牲畜的體溫，心率傳感器能夠檢測出牲畜的心率，STM32 將采集到的溫度值與心率值經(jīng)過一定的時間通過ZIGBEE模塊發(fā)送出去。加速度傳感器能 夠?qū)⑸蟮倪\(yùn)動狀態(tài)(是爬坡還是下坡）檢測出來，牧場內(nèi)的多個無線傳感器子節(jié)點(diǎn)與牲畜 脖子上的無線數(shù)據(jù)采集模塊1相互通信，通過無線信號強(qiáng)度的方法分別計算這幾個節(jié)點(diǎn)到 牲畜位置的距離，然后將這些距離值傳送給飼養(yǎng)員手中的無線數(shù)據(jù)顯示模塊3,根據(jù)這些數(shù) 據(jù)信息計算牲畜的位置坐標(biāo)，確定牲畜的大致范圍。
[0028] ZIGBEE技術(shù)是一種近距離、低復(fù)雜度、低功耗、低成本、可靠、網(wǎng)絡(luò)容量大、安全的 雙向無線通訊技術(shù)。主要用于功耗低的各種電子設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸以及典型的有周期 性數(shù)據(jù)、間歇性數(shù)據(jù)和低反應(yīng)時間數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽?yīng)用。本發(fā)明提出的方法是在農(nóng)村的牲畜飼 養(yǎng)場地中使用無線ZIGBEE技術(shù)對牧場中的牲畜實(shí)現(xiàn)定位，對該牧場區(qū)域半徑為100米范圍 的牲畜進(jìn)行跟蹤，對牲畜的養(yǎng)殖情況進(jìn)行監(jiān)控。牧場控制中心可布置一個無線傳感器顯示 模塊，牧場內(nèi)事先布置多個無線數(shù)據(jù)采集模塊，將牲畜飼養(yǎng)在帶圍欄的牧場中，在牲畜的脖 子上拴上無線數(shù)據(jù)采集模塊。當(dāng)牲畜在牧場內(nèi)活動時，牲畜的位置信息能夠通過布置在牧 場中心的無線數(shù)據(jù)采集模塊傳送到牧場控制中心的無線傳感器顯示模塊，飼養(yǎng)員能夠根據(jù) 牲畜的位置信息，判斷牲畜的病死、生長以及安全情況，根據(jù)這些信息能夠及時的對牲畜進(jìn) 行閹割或者打預(yù)防針的操作。
[0029] 無線數(shù)據(jù)顯示模塊2主要接受來自無線數(shù)據(jù)采集模塊1的數(shù)據(jù)，對收到的溫度數(shù) 據(jù)與心率數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷，如果某個編號的溫度或心率數(shù)據(jù)超過一定范圍，則判斷某個牲畜 的體溫異?；蛘咝奶惓?，將數(shù)據(jù)在液晶屏上顯示，同時啟動報警設(shè)備，引起飼養(yǎng)員的警惕 性。根據(jù)無線數(shù)據(jù)采集模塊1發(fā)送過來的距離信息能夠判斷某個編號的牲畜位于哪個位置 上，結(jié)合加速度傳感器的數(shù)據(jù)，可以斷定該牲畜是處于靜止?fàn)顟B(tài)還是運(yùn)動狀態(tài)以及運(yùn)動的 大概方向。該無線數(shù)據(jù)顯示模塊3也可與計算機(jī)相連接，將接收的數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C(jī)上保 存下來，也可以通過計算機(jī)向無線數(shù)據(jù)顯示模塊寫入數(shù)據(jù)，主要是某些牲畜的正常體溫與 心跳數(shù)據(jù)。
[0030] 無線數(shù)據(jù)采集模塊1工作流程圖如圖2所示，該模塊接收來自周圍節(jié)點(diǎn)的信號強(qiáng) 度值，根據(jù)這些數(shù)據(jù)計算無線數(shù)據(jù)采集模塊1與周圍節(jié)點(diǎn)的距離，通過溫度傳感器采集牲 畜的溫度，心率傳感器采集牲畜的心率，同時獲取加速度傳感器的數(shù)據(jù)，將這幾個數(shù)據(jù)壓縮 打包加上編號一起發(fā)送出去。無線數(shù)據(jù)顯示模塊3工作流程如圖3所示，該模塊首先接收 來自無線數(shù)據(jù)采集模塊1的數(shù)據(jù)，然后判斷牲畜的體溫值有沒有超過指定范圍，心跳值有 沒有超過指定范圍，如果超出范圍則報警，否則根據(jù)取出預(yù)存的節(jié)點(diǎn)位置信息與接收的距 離信息對無線數(shù)據(jù)模塊進(jìn)行定位，最后根據(jù)加速度傳感器判斷牲畜運(yùn)動狀態(tài)，所有信息在 液晶顯示屏上顯示。
[0031] 傳感器子節(jié)點(diǎn)的框圖和無線數(shù)據(jù)采集模塊1相同，它們是在各個地方起定位作用 的定位的原理根據(jù)三點(diǎn)定位的方法進(jìn)行，在土豬周圍只要有三個信標(biāo)節(jié)點(diǎn)與移動節(jié)點(diǎn)進(jìn)行 通信，則可以通過計算得出土豬的位置信息。具體算法見圖5 :三點(diǎn)定位算法示意圖設(shè)3個 信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)為A (XwyaXB(Xyyb)X(Xc^ye), 土豬所處位置的節(jié)點(diǎn)為O (x，y),該點(diǎn)到 A、B、C，3個信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的距離分別為da、db、d。，則土豬的位置坐標(biāo)可以通過以下公式計算出 來：扣=4, ^?)2+^*)2 +(F-Jf)2 =4?^ 求解以上這個三元一次方程可以求出野豬的坐標(biāo)位置（x，Y)，因此，只要知道三個子節(jié)點(diǎn)， 就能夠定位出牲畜的坐標(biāo)位置。
[0032] 需要說明的是，在本文中，術(shù)語"包括"、"包含"或者其任何其他變體意在涵蓋非排 他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括哪些要素，而 且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有 的要素。
[0033] 本文中應(yīng)用了具體個例對本實(shí)用新型的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)例的 說明只是用于幫助理解本實(shí)用新型的方法及其核心思想。以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選 實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，由于文字表達(dá)的有限性，而客觀上存在無限的具體結(jié)構(gòu)，對于本技術(shù) 領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)、潤飾 或變化，也可以將上述技術(shù)特征以適當(dāng)?shù)姆绞竭M(jìn)行組合；這些改進(jìn)潤飾、變化或組合，或未 經(jīng)改進(jìn)將實(shí)用新型的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的，均應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù) 范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種用于農(nóng)村牲畜飼養(yǎng)的電子跟蹤器，它包括無線數(shù)據(jù)采集模塊（1)、節(jié)點(diǎn)模塊 (2 )、無線數(shù)據(jù)顯示模塊（3 )，其特征在于，所述無線數(shù)據(jù)采集模塊（1)中設(shè)置有加速度傳感 器、溫度傳感器、屯、跳傳感器、ZIGB邸射頻模塊、蓄電池與STM32處理器連接；所述節(jié)點(diǎn)模塊 (2)中設(shè)置有蓄電池、ZIGB邸射頻模塊與STM32處理器連接；所述無線數(shù)據(jù)顯示模塊（3)中 設(shè)置有液晶顯示模塊、報警器、USB接口、電源、ZIGB邸射頻模塊與STM32處理器連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于農(nóng)村牲畜飼養(yǎng)的電子跟蹤器，其特征在于，所述無 線數(shù)據(jù)采集模塊（1)外形設(shè)置為圓環(huán)狀。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于農(nóng)村牲畜飼養(yǎng)的電子跟蹤器，其特征在于，所述節(jié) 點(diǎn)模塊（2)不少于3個。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于農(nóng)村牲畜飼養(yǎng)的電子跟蹤器，其特征在于，所述USB 接口連接有計算機(jī)。
【專利摘要】本實(shí)用新型公布了一種用于農(nóng)村牲畜飼養(yǎng)的電子跟蹤器，它包括無線數(shù)據(jù)采集模塊、節(jié)點(diǎn)模塊、無線數(shù)據(jù)顯示模塊，所述無線數(shù)據(jù)采集模塊中設(shè)置有加速度傳感器、溫度傳感器、心跳傳感器、ZIGBEE射頻模塊、蓄電池與STM32處理器連接；所述節(jié)點(diǎn)模塊中設(shè)置有蓄電池、加速度傳感器、ZIGBEE射頻模塊與STM32處理器連接；所述無線數(shù)據(jù)顯示模塊中設(shè)置有液晶顯示模塊、報警器、USB接口、電源、ZIGBEE射頻模塊與STM32處理器連接。它可以應(yīng)用于農(nóng)村大型家畜飼養(yǎng)基地，對飼養(yǎng)的家畜進(jìn)行智能化管理，實(shí)時動態(tài)的獲取家畜的狀態(tài)信息，提高牲畜飼養(yǎng)效率，促進(jìn)牲畜飼養(yǎng)業(yè)發(fā)展。
【IPC分類】A61B5-01, G01S5-10, A61B5-024
【公開號】CN204374406
【申請?zhí)枴緾N201520093932
【發(fā)明人】譚周文, 劉宏立, 成運(yùn), 莫宇平, 何偉民, 包志健
【申請人】譚周文, 湖南人文科技學(xué)院
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2015年2月10日