一種奶牛個(gè)體定位方法和系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種奶牛個(gè)體定位方法及系統(tǒng),提高了對(duì)奶牛個(gè)體的識(shí)別精度,特別是對(duì)較小范圍內(nèi)多個(gè)計(jì)步器的準(zhǔn)確識(shí)別。其中,所述方法包括:通過(guò)控制低頻場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度來(lái)設(shè)置激勵(lì)范圍,并在所述激勵(lì)范圍內(nèi)以預(yù)定的周期不斷發(fā)送低頻激活信號(hào);通過(guò)高頻收發(fā)接受來(lái)自激勵(lì)范圍內(nèi)的至少一個(gè)計(jì)步器的場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度參考數(shù)據(jù),其中,所述計(jì)步器收到激勵(lì)范圍內(nèi)的低頻激活信息后,記錄當(dāng)前的場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度參考數(shù)據(jù),并激活所述計(jì)步器的高頻收發(fā)以發(fā)送所述場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度參考數(shù)據(jù);將所述場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度參考數(shù)據(jù)以及激勵(lì)范圍發(fā)送至上位機(jī)服務(wù)器。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種奶牛個(gè)體定位方法和系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明實(shí)施例涉及信息定位技術(shù),尤其涉及一種奶牛個(gè)體定位方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在目前奶牛養(yǎng)殖行業(yè),對(duì)于個(gè)體牛只的智能化養(yǎng)殖還比較薄弱,對(duì)于個(gè)體牛只的識(shí)別只能做到對(duì)固定編號(hào)的識(shí)別,卻不能做到個(gè)體牛只的定位(如:運(yùn)動(dòng)場(chǎng)定位,欄位定位),從而影響牛只的參數(shù)采集和與之相關(guān)的體征數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)。使得如生理特征分析數(shù)據(jù)、產(chǎn)奶量等信息不能正確的關(guān)聯(lián),得不到及時(shí)處理,從而影響對(duì)牛只個(gè)體的持續(xù)監(jiān)控,以及對(duì)生理特征情況的分析與處理。
[0003]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中一種基于ZigBee的奶牛個(gè)體信息識(shí)別及定位系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示,所述系統(tǒng)由終端設(shè)備、網(wǎng)關(guān)、定位節(jié)點(diǎn)和參考節(jié)點(diǎn)組成,其中定位節(jié)點(diǎn)和參考節(jié)點(diǎn)均可帶傳感器,以完成對(duì)奶牛的信息采集。采用一臺(tái)PC作為終端設(shè)備控制這個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行情況,接收網(wǎng)關(guān)發(fā)出的信息并發(fā)送指令給網(wǎng)關(guān)以查看、控制整個(gè)系統(tǒng),完成對(duì)奶牛的個(gè)體信息進(jìn)行處理。網(wǎng)關(guān)設(shè)備作為整個(gè)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)器,對(duì)定位節(jié)點(diǎn)和參考節(jié)點(diǎn)則通過(guò)zigbee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信,而與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備通過(guò)RS232進(jìn)行聯(lián)系,讓用戶和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行交互。參考節(jié)點(diǎn)為一個(gè)位于已知位置的靜態(tài)節(jié)點(diǎn),這個(gè)節(jié)點(diǎn)可以將其位置通過(guò)數(shù)據(jù)包通知其他節(jié)點(diǎn)。定位節(jié)點(diǎn)從參考節(jié)點(diǎn)處接收數(shù)據(jù)包信號(hào),獲得參考節(jié)點(diǎn)位置坐標(biāo)及相應(yīng)的場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度(RSSI)值并將其送入定位引擎,然后可以得出由定位引擎計(jì)算出的自身位置。將參考節(jié)點(diǎn)有規(guī)律地布置在奶牛場(chǎng)上,將定位節(jié)點(diǎn)懸掛在奶牛身上,這些定位節(jié)點(diǎn)帶有可設(shè)置的IEEE地址(64位的永久地址,作為其唯一性標(biāo)識(shí)),可被終端設(shè)備識(shí)別以判斷不同的奶牛個(gè)體。一方面,利用RSSI技術(shù)對(duì)奶牛進(jìn)行定位,另一方面,利用zigbee技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。但現(xiàn)有技術(shù)該系統(tǒng)的定位誤差在I米左右,精度不夠,當(dāng)在誤差范圍內(nèi)存在多頭奶牛時(shí),將無(wú)法進(jìn)行有效的區(qū)分;參考節(jié)點(diǎn)與定位節(jié)點(diǎn)的通信范圍預(yù)先設(shè)置好,不可調(diào)整,使用比較單一;參考節(jié)點(diǎn)與定位節(jié)點(diǎn)之間的功耗消耗比較大,導(dǎo)致使用壽命短,成本上升;另外,市場(chǎng)上大多數(shù)產(chǎn)品采用單一頻段設(shè)計(jì),單一頻段設(shè)計(jì)的主要問(wèn)題:如果只采用低頻方式,由于低頻識(shí)讀的作用距離通常小于I米,則計(jì)步器無(wú)法實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信,且當(dāng)在較小距離范圍內(nèi)存在多個(gè)傳感器時(shí),難以進(jìn)行有效的區(qū)分;如果只采用超高頻方式,則由于超高頻電場(chǎng)分布的不穩(wěn)定性造成識(shí)讀準(zhǔn)確率不高。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]為解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述問(wèn)題,本發(fā)明實(shí)施例提出了一種奶牛個(gè)體定位方法和系統(tǒng),提高了對(duì)奶牛個(gè)體的識(shí)別精度,特別是對(duì)較小范圍內(nèi)多個(gè)計(jì)步器的準(zhǔn)確識(shí)別,增加了系統(tǒng)的準(zhǔn)確性、靈活性和使用壽命。
[0005]本發(fā)明實(shí)施例提供的一種奶牛個(gè)體定位方法,包括:
[0006]通過(guò)控制低頻場(chǎng)強(qiáng)的強(qiáng)度設(shè)置激勵(lì)范圍,并在所述激勵(lì)范圍內(nèi)以預(yù)定的周期不斷發(fā)送低頻激活信號(hào);[0007]通過(guò)高頻收發(fā)接受來(lái)自激勵(lì)范圍內(nèi)的至少一個(gè)計(jì)步器的場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度參考數(shù)據(jù),其中,所述計(jì)步器收到激勵(lì)范圍內(nèi)的低頻激活信息后,記錄當(dāng)前的場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度參考數(shù)據(jù),并激活所述計(jì)步器的高頻收發(fā)以發(fā)送所述場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度參考數(shù)據(jù);
[0008]將所述場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度參考數(shù)據(jù)以及激勵(lì)范圍發(fā)送至上位機(jī)服務(wù)器。
[0009]其中,通過(guò)RS485總線和/或無(wú)線高頻兩種通訊方式與所述上位機(jī)服務(wù)器連接。
[0010]其中,所述低頻場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度的最大激勵(lì)范圍為1M。
[0011]其中,所述低頻場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度分為25級(jí)別,每個(gè)場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度控制的激勵(lì)范圍為4CM。
[0012]其中,所述至少一個(gè)計(jì)步器的數(shù)量為兩個(gè)及以上時(shí),在所述上位機(jī)服務(wù)器的控制下,對(duì)激勵(lì)范圍內(nèi)的所述兩個(gè)及以上的計(jì)步器進(jìn)行輪詢掃描,對(duì)所述兩個(gè)及以上的計(jì)步器進(jìn)行精確定位。
[0013]其中,所述低頻信號(hào)為50K-20MHZ。
[0014]其中,其特征在于,所述方法應(yīng)用于牛欄上的閱讀器中,所述至少一個(gè)計(jì)步器分別安裝在每只牛身上。
[0015]本發(fā)明實(shí)施例提供的一種奶牛個(gè)體定位系統(tǒng),包括上位機(jī)服務(wù)器,至少一個(gè)閱讀器以及至少一個(gè)計(jì)步器;其中,所述至少一個(gè)閱讀器與所述上位機(jī)服務(wù)器通信連接;
[0016]每一閱讀器設(shè)有一低頻發(fā)射單元、一高頻通訊單元、一場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度調(diào)節(jié)單元;通過(guò)場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度調(diào)節(jié)單元調(diào)節(jié)閱讀器的激勵(lì)范圍,通過(guò)所述低頻發(fā)射單元以預(yù)定的周期不斷發(fā)射激活信號(hào);通過(guò)高頻通訊單元收發(fā)計(jì)步器上傳的場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度參考數(shù)據(jù);
[0017]每一計(jì)步器設(shè)有一個(gè)低頻接收單元以及一高頻通訊單元,用于根據(jù)閱讀器低頻發(fā)射單元發(fā)射的激活信號(hào),記錄當(dāng)前的場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度參考數(shù)據(jù),并觸發(fā)高頻通訊單元工作;在觸發(fā)高頻通訊單元后,將采集的場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度參考數(shù)據(jù)發(fā)送給閱讀器。
[0018]其中,所述閱讀器與所述上位機(jī)服務(wù)器通信連接為所述上位機(jī)服務(wù)器同時(shí)通過(guò)RS485總線和/或無(wú)線高頻兩種通訊方式與所述至少一個(gè)閱讀器相連接。
[0019]其中,所述上位機(jī)服務(wù)器設(shè)有一個(gè)高頻數(shù)據(jù)收發(fā)裝置,用于直接接收計(jì)步器通過(guò)高頻通訊單元返回的場(chǎng)強(qiáng)參考數(shù)據(jù)。
[0020]其中,所述場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度調(diào)節(jié)單元調(diào)節(jié)閱讀器的最大激勵(lì)范圍為1M。
[0021]其中,所述場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度調(diào)節(jié)單元設(shè)定有25個(gè)強(qiáng)度級(jí)別,每個(gè)場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度控制的激勵(lì)范圍為4CM。
[0022]其中,每個(gè)閱讀器對(duì)應(yīng)控制至少一個(gè)計(jì)步器。
[0023]其中,當(dāng)一個(gè)閱讀器對(duì)應(yīng)控制多個(gè)計(jì)步器時(shí),所述上位機(jī)服務(wù)器在所述一個(gè)閱讀器的激勵(lì)范圍內(nèi)進(jìn)行輪詢掃描,對(duì)所述多個(gè)計(jì)步器進(jìn)行精確定位。
[0024]其中,所述低頻信號(hào)為50K-20MHZ。
[0025]其中,所述至少一個(gè)閱讀器分別安裝在每個(gè)牛欄上,所述至少一個(gè)計(jì)步器分別安裝在每只牛身上。
[0026]利用本發(fā)明實(shí)施例提供的奶牛個(gè)體定位系統(tǒng)和方法,通過(guò)將高低頻協(xié)同工作,只有在收到低頻信號(hào)的情況下,才觸發(fā)高頻工作即發(fā)揮了高頻信號(hào)發(fā)射功率大,輻射的范圍廣的特點(diǎn),又發(fā)揮低頻信號(hào)覆蓋精度高、功耗低的特點(diǎn),在提高對(duì)奶牛定位精度的同時(shí)還節(jié)省了功耗,延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命。更為重要的是,在本發(fā)明一實(shí)施例中,通過(guò)調(diào)整低頻場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度的強(qiáng)度級(jí)別來(lái)調(diào)整激勵(lì)范圍的大小,從而進(jìn)一步提高與距離的線性關(guān)系,通過(guò)在激勵(lì)范圍內(nèi)靈活調(diào)整發(fā)射功率來(lái)設(shè)置多個(gè)級(jí)別,定位精度。
【專(zhuān)利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0027]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中一種基于ZigBee的奶牛個(gè)體定位系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖2為本發(fā)明實(shí)施例的奶牛個(gè)體信息識(shí)別及定位系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖3為本發(fā)明實(shí)施例的奶牛個(gè)體定位方法的流程示意圖。
[0030]圖4為本發(fā)明實(shí)施例的閱讀器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]圖5為本發(fā)明實(shí)施例的計(jì)步器的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】:
[0032]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0033]圖2為本發(fā)明實(shí)施例的奶牛個(gè)體信息識(shí)別及定位系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示,該系統(tǒng)包括:上位機(jī)服務(wù)器,至少一個(gè)閱讀器以及至少一個(gè)計(jì)步器(為簡(jiǎn)單起見(jiàn),圖中僅示出了一個(gè)閱讀器和一個(gè)計(jì)步器),其中每個(gè)閱讀器可以與一個(gè)或多個(gè)計(jì)步器配套使用。比如閱讀器設(shè)置在擠奶廳中各個(gè)牛欄中,計(jì)步器設(shè)置在牛身上,每個(gè)牛欄中可以多頭牛。
[0034]多個(gè)閱讀器通過(guò)RS485總線和/或無(wú)線高頻兩種通訊方式與所述上位機(jī)服務(wù)器連接。當(dāng)上位機(jī)服務(wù)器和閱讀器之間同時(shí)通過(guò)RS485總線和無(wú)線高頻兩種冗余通訊方式進(jìn)行數(shù)據(jù)交互時(shí),可以避免設(shè)備通訊失敗,丟失數(shù)據(jù)。
[0035]閱讀器設(shè)有一低頻發(fā)射單元、一高頻通訊單元以及一場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度調(diào)節(jié)單元。通過(guò)場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度調(diào)節(jié)單元調(diào)節(jié)閱讀器的激勵(lì)范圍;通過(guò)所述低頻發(fā)射單元以預(yù)定的周期不斷發(fā)射激活信號(hào);通過(guò)高頻通訊單元收發(fā)計(jì)步器上傳的場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度參考數(shù)據(jù);并將收到的數(shù)據(jù)傳送至上位機(jī)服務(wù)器。
[0036]每一計(jì)步器設(shè)有一個(gè)低頻接收單元以及一高頻通訊單元。通過(guò)低頻接收單元接收來(lái)自閱讀器低頻發(fā)射單元發(fā)射的激活信號(hào),記錄當(dāng)前的場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度參考數(shù)據(jù),并觸發(fā)高頻通訊單元工作;在觸發(fā)高頻通訊單元后,將采集的場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度參考數(shù)據(jù)發(fā)送給閱讀器。
[0037]上位機(jī)服務(wù)器所獲取的定位信息具體包括閱讀器的低頻激勵(lì)場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度數(shù)據(jù)、計(jì)步器回傳的閱讀器到計(jì)步器相對(duì)距離的場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度參考數(shù)據(jù);基于這兩組數(shù)據(jù),上位機(jī)服務(wù)器即可計(jì)算出計(jì)步器相對(duì)于閱讀器的距離,在已知閱讀器坐標(biāo)的情況下,即可定位出計(jì)步器所對(duì)應(yīng)的牛的位置。
[0038]當(dāng)每一個(gè)閱讀器的激勵(lì)范圍內(nèi)存在多個(gè)計(jì)步器時(shí),可以通過(guò)輪詢掃描的方式,結(jié)合場(chǎng)強(qiáng)參考數(shù)據(jù),對(duì)多個(gè)計(jì)步器進(jìn)行精確定位。
[0039]圖3為本發(fā)明實(shí)施例的奶牛個(gè)體定位方法的流程示意圖。該方法為應(yīng)用在圖2所示系統(tǒng)的閱讀器中。如圖3所示,該方法包括:
[0040]步驟301:通過(guò)控制低頻場(chǎng)強(qiáng)的強(qiáng)度設(shè)置激勵(lì)范圍,并在所述激勵(lì)范圍內(nèi)以預(yù)定的周期不斷發(fā)送低頻激活信號(hào)。
[0041]在本發(fā)明一實(shí)施例中,低頻場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度的最大激勵(lì)范圍為1M。另外,還可以將該低頻場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度分級(jí),不同的級(jí)別控制的激勵(lì)范圍不同,利用上強(qiáng)度級(jí)別越高,可控制的激勵(lì)范圍越遠(yuǎn)。在一具體事例中,可以將低頻場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度分級(jí)為25級(jí)別,每個(gè)場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度控制的激勵(lì)范圍為4CM。
[0042]在本發(fā)明一實(shí)施例中,低頻信號(hào)范圍可以是50K-20MHZ。
[0043]步驟202:通過(guò)高頻收發(fā)接收來(lái)自激勵(lì)范圍內(nèi)的至少一個(gè)計(jì)步器的場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度參考數(shù)據(jù),其中,所述計(jì)步器收到激勵(lì)范圍內(nèi)的低頻激活信息后,記錄當(dāng)前的場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度參考數(shù)據(jù),并激活所述計(jì)步器的高頻收發(fā)以發(fā)送所述場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度參考數(shù)據(jù)。
[0044]在本發(fā)明一實(shí)施例中,高頻信號(hào)范圍可以是915Mhz。
[0045]當(dāng)每個(gè)閱讀器的激勵(lì)范圍內(nèi)存在多個(gè)計(jì)步器時(shí),可以通過(guò)輪詢掃描的方式,結(jié)合場(chǎng)強(qiáng)參考數(shù)據(jù),對(duì)多個(gè)計(jì)步器進(jìn)行精確定位。通過(guò)輪詢機(jī)制,可以實(shí)現(xiàn)在較小范圍內(nèi)多只奶牛的有效識(shí)別,避免牛只數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)錯(cuò)誤,引起數(shù)據(jù)的缺失和不完整,造成不必要的損失。
[0046]步驟203:將所述場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度參考數(shù)據(jù)以及激勵(lì)范圍發(fā)送至上位機(jī)服務(wù)器。
[0047]簡(jiǎn)而言之,在本發(fā)明一實(shí)施例中,上位機(jī)軟件以輪詢的方式通過(guò)RS485網(wǎng)絡(luò)和/或無(wú)線高頻通知閱讀器進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取工作,閱讀器首先根據(jù)低頻場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度與距離的線性關(guān)系,調(diào)整發(fā)射功率來(lái)設(shè)置和調(diào)整激勵(lì)范圍,當(dāng)在該激勵(lì)范圍內(nèi)有計(jì)步器時(shí),閱讀器先通過(guò)低頻發(fā)射激活信號(hào),并充當(dāng)場(chǎng)強(qiáng)源,提供激勵(lì)能量,以基站形式在短時(shí)間內(nèi)以極短的周期不斷發(fā)射激活數(shù)據(jù)。當(dāng)計(jì)步器在可激勵(lì)范圍內(nèi)時(shí),受激活信號(hào)的影響,記錄當(dāng)前場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度參考數(shù)據(jù),通過(guò)高頻電路將自己所采集的場(chǎng)強(qiáng)參考數(shù)據(jù)發(fā)送給閱讀器或高頻數(shù)據(jù)收發(fā)終端,上位機(jī)會(huì)根據(jù)得到的當(dāng)前場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度參考數(shù)據(jù),結(jié)合各個(gè)閱讀器的激勵(lì)范圍對(duì)牛只進(jìn)行精準(zhǔn)定位。
[0048]在本發(fā)明一實(shí)施例中,閱讀器輪詢掃描的方法流程可以是:定義每個(gè)計(jì)步器與閱讀器器的激活順序(時(shí)間上的先后順序),這個(gè)順序可以通過(guò)門(mén)禁陣列來(lái)控制,上位機(jī)控制閱讀器按照門(mén)禁陣列的順序輪詢激活計(jì)步器。在本發(fā)明一實(shí)施例中,還可以通過(guò)逐步調(diào)整低頻場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度來(lái)實(shí)現(xiàn)輪詢掃描,即按照計(jì)步器所在的距離逐步輪詢。
[0049]圖4為本發(fā)明實(shí)施例的閱讀器的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4所示,該閱讀器包括:MCU主控芯片,高頻通訊單元,低頻發(fā)射單元,RS485電路和電源,這五部分之間采取電路連接的方式連接。其中電源為MCU主控芯片供電。
[0050]MCU主控單元是控制高低頻電路,RS485電路協(xié)同工作,提供不同強(qiáng)度的激勵(lì)信號(hào)。
[0051]高頻通訊單元通過(guò)無(wú)線的方式讀取計(jì)步器數(shù)據(jù),發(fā)射接收到的數(shù)據(jù)到上位機(jī)服務(wù)器的高頻通訊終端。
[0052]低頻發(fā)單元用于發(fā)射低頻激勵(lì)信號(hào)。
[0053]RS485電路主要是將數(shù)據(jù)通過(guò)RS485網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)回傳給上位機(jī)服務(wù)器。當(dāng)然,一旦RS485通訊總線損壞或是RS485電路故障,閱讀器可以將啟用高頻通訊機(jī)制,將之前接收到的數(shù)據(jù)發(fā)往高頻通訊終端然后送往服務(wù)器。
[0054]在本發(fā)明一實(shí)施例中,閱讀器還可以進(jìn)一步包括一個(gè)信號(hào)強(qiáng)度調(diào)控開(kāi)關(guān),與MCU主控單元電路連接,控制低頻激勵(lì)信號(hào)的強(qiáng)度。當(dāng)然,也可以通過(guò)上位機(jī)服務(wù)器發(fā)送的控制指令來(lái)控制低頻激勵(lì)信號(hào)的強(qiáng)度。
[0055]圖5為本發(fā)明實(shí)施例的計(jì)步器的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖5所示,計(jì)步器包括全向加速度傳感器,溫度采集單元,高頻通訊單元,低頻接收單元,數(shù)據(jù)處理芯片,電池。其中,這六部分為電路連接,電池為數(shù)據(jù)處理芯片供電。[0056]全方向加速度傳感器,用于采集奶牛的活動(dòng)量加速度數(shù)據(jù)(主要為奶牛的步數(shù))并以中斷的形式定期通知數(shù)據(jù)處理芯片取走加速度數(shù)據(jù)。
[0057]溫度采集單元,用于采集奶牛體溫?cái)?shù)據(jù),并不定期地將體溫?cái)?shù)據(jù)發(fā)送給數(shù)據(jù)處理
-H-* I I
心/T O
[0058]數(shù)據(jù)處理芯片,根據(jù)加速度數(shù)據(jù)進(jìn)行分析得出奶牛的活動(dòng)量數(shù)據(jù),以一定的間隔進(jìn)行存貯,同時(shí)用于存儲(chǔ)接收到的體溫?cái)?shù)據(jù),并記錄場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度參考數(shù)據(jù)。并在通過(guò)低頻接收單元接收到激勵(lì)信號(hào)后,觸發(fā)高頻通訊單元工作,將奶牛的活動(dòng)量數(shù)據(jù)、體溫?cái)?shù)據(jù)以及場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度參考數(shù)據(jù)上傳到閱讀器?;顒?dòng)量數(shù)據(jù)以及體溫?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)以及數(shù)據(jù)上傳間隔由數(shù)據(jù)處理芯片的存儲(chǔ)容量決定,在本發(fā)明一實(shí)施例中,數(shù)據(jù)處理芯片以兩小時(shí)的間隔進(jìn)行存貯,可存貯48小時(shí)的活動(dòng)量。
[0059]各個(gè)單元功能模塊均采用超低功耗芯片設(shè)計(jì),并優(yōu)化工作邏輯時(shí)序,降低工作功耗,使得產(chǎn)品使用年限延長(zhǎng)。
[0060]本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解,當(dāng)計(jì)步器僅用于記錄定位功能時(shí),可以不包括加速度傳感器以及溫度采集單元。
[0061]以上實(shí)施例中,雖然是基于養(yǎng)殖廠的奶牛描述,但本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解,以上實(shí)施例的方法和系統(tǒng)可以應(yīng)用于其他的動(dòng)物養(yǎng)殖,甚至包括人的管理上。
[0062]對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)明,使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的,本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下,在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此,本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的實(shí)施例,而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)明,使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的,本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下,在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此,本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的實(shí)施例,而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種奶牛個(gè)體定位方法,其特征在于,包括: 通過(guò)控制低頻場(chǎng)強(qiáng)的強(qiáng)度設(shè)置激勵(lì)范圍,并在所述激勵(lì)范圍內(nèi)以預(yù)定的周期不斷發(fā)送低頻激活信號(hào); 通過(guò)高頻收發(fā)接受來(lái)自激勵(lì)范圍內(nèi)的至少一個(gè)計(jì)步器的場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度參考數(shù)據(jù),其中,所述計(jì)步器收到激勵(lì)范圍內(nèi)的低頻激活信息后,記錄當(dāng)前的場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度參考數(shù)據(jù),并激活所述計(jì)步器的高頻收發(fā)以發(fā)送所述場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度參考數(shù)據(jù); 將所述場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度參考數(shù)據(jù)以及激勵(lì)范圍發(fā)送至上位機(jī)服務(wù)器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定位方法,其特征在于,通過(guò)RS485總線和/或無(wú)線高頻兩種通訊方式與所述上位機(jī)服務(wù)器連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定位方法,其特征在于,所述低頻場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度的最大激勵(lì)范圍為IM0
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的定位方法,其特征在于,所述低頻場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度分為25級(jí)別,每個(gè)場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度控制的激勵(lì)范圍為4CM。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定位方法,其特征在于,所述至少一個(gè)計(jì)步器的數(shù)量為兩個(gè)及以上時(shí),在所述上位機(jī)服務(wù)器的控制下,對(duì)激勵(lì)范圍內(nèi)的所述兩個(gè)及以上的計(jì)步器進(jìn)行輪詢掃描,對(duì)所述兩個(gè)及以上的計(jì)步器進(jìn)行精確定位。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定位方法,其特征在于,通過(guò)逐步調(diào)整低頻場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度來(lái)實(shí)現(xiàn)所述輪詢掃描;或定義每個(gè)計(jì)步器的激活順序,按照激活順序輪詢激活計(jì)步器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定位方法,其特征在于,所述低頻信號(hào)為50K-20MHZ。`
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定位方法,其特征在于,所述方法應(yīng)用于牛欄上的閱讀器中,所述至少一個(gè)計(jì)步器分別安裝在每只牛身上。
9.一種奶牛個(gè)體定位系統(tǒng),其特征在于,包括上位機(jī)服務(wù)器,至少一個(gè)閱讀器以及至少一個(gè)計(jì)步器;其中,所述至少一個(gè)閱讀器與所述上位機(jī)服務(wù)器通信連接; 每一閱讀器設(shè)有一低頻發(fā)射單元、一高頻通訊單元、一場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度調(diào)節(jié)單元;通過(guò)場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度調(diào)節(jié)單元調(diào)節(jié)閱讀器的激勵(lì)范圍,通過(guò)所述低頻發(fā)射單元以預(yù)定的周期不斷發(fā)射激活信號(hào);通過(guò)高頻通訊單元收發(fā)計(jì)步器上傳的場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度參考數(shù)據(jù); 每一計(jì)步器設(shè)有一個(gè)低頻接收單元以及一高頻通訊單元,用于根據(jù)閱讀器低頻發(fā)射單元發(fā)射的激活信號(hào),記錄當(dāng)前的場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度參考數(shù)據(jù),并觸發(fā)高頻通訊單元工作;在觸發(fā)高頻通訊單元后,將采集的場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度參考數(shù)據(jù)發(fā)送給閱讀器。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的定位系統(tǒng),其特征在于,所述閱讀器與所述上位機(jī)服務(wù)器通信連接為所述上位機(jī)服務(wù)器同時(shí)通過(guò)RS485總線和/或無(wú)線高頻兩種通訊方式與所述至少一個(gè)閱讀器相連接。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的定位系統(tǒng),其特征在于,所述上位機(jī)服務(wù)器設(shè)有一個(gè)高頻數(shù)據(jù)收發(fā)裝置,用于直接接收計(jì)步器通過(guò)高頻通訊單元返回的場(chǎng)強(qiáng)參考數(shù)據(jù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的定位系統(tǒng),其特征在于,所述場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度調(diào)節(jié)單元調(diào)節(jié)閱讀器的最大激勵(lì)范圍為1M。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的定位系統(tǒng),其特征在于,所述場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度調(diào)節(jié)單元設(shè)定有25個(gè)強(qiáng)度級(jí)別,每個(gè)場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度控制的激勵(lì)范圍為4CM。
14.根據(jù)權(quán)利要求9、12或13所述的定位系統(tǒng),其特征在于,當(dāng)一個(gè)閱讀器對(duì)應(yīng)控制多個(gè)計(jì)步器時(shí),所述上位機(jī)服務(wù)器在所述一個(gè)閱讀器的激勵(lì)范圍內(nèi)進(jìn)行輪詢掃描,對(duì)所述多個(gè)計(jì)步器進(jìn)行精確定位。
15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的定位系統(tǒng),其特征在于,所述低頻信號(hào)為50K-20MHZ。
16.根據(jù)權(quán)利要求9所述的定位系統(tǒng),其特征在于,所述至少一個(gè)閱讀器分別安裝在每個(gè)牛欄上,所述至少一個(gè)計(jì)步器分別安裝在每只牛身上。
【文檔編號(hào)】G01S13/74GK103529445SQ201310466738
【公開(kāi)日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2013年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月30日
【發(fā)明者】常志剛 申請(qǐng)人:天津閃聯(lián)科技有限公司