[发明专利]一种基于物联网的智慧畜牧系统

权利要求书

1.一种基于物联网的智慧畜牧系统，其特征在于所述系统包括：

智慧畜牧软件系统、牧场专用采集气候站、牲畜可穿戴设备、视觉个体识别模块和基于LoRa宽频技术的牧场专用局域无线网络，牧场专用采集气候站、牲畜可穿戴设备、视觉个体识别模块将采信或识别的相关信息通过基于LoRa宽频技术的牧场专用局域无线网络发送给智慧畜牧软件系统；

1)智慧畜牧软件系统：通过牧场内的数据终端收集的牲畜和牧场数据将被上传和存储到云端服务器，服务器上的智慧畜牧软件系统将对数据进行存储，分析和再现；软件系统将对每一个牲畜建档记录其个体身份信息，包括其品种，遗传信息，所有者；智慧畜牧软件系统还具有牲畜健康状况收集和分析模块，通过实时跟踪牲畜运动状态、位置信息，通过横向和纵向比对分析其当前健康状态；智慧畜牧软件系统还将实时收集草场墒情信息，并且结合天气预报并及时提供草场状况分析，通过大数据分析系统将会对可能爆发的疫病进行预测和有效的控制，并且为相关用户提供按需定制的数据资料；

2)牧场专用采集气候站：针对牧场特定环境开发的气候站采集所在牧场的地表温度、地下三层的土壤湿度，气候站还作为牧场内LoRa网络的数据中继器，数据中继器负责将收集到的牲畜和墒情信息发送到远端的互联网终端或云服务器，该设备经通过太阳能供电系统供电实现24小时全天候工作；

3)牲畜可穿戴设备：设备放置于牲畜的颈部，通过太阳能和蓄电池系统供电实现24小时全天候工作；设备集成六轴加速度传感器芯片，GPS芯片,电源控制芯片，LoRa通讯新品；设备通过六轴加速度传感器采集牲畜的实时运动状态，通过GPS收集经纬度位置，通过加速度传感器判断牲畜运动状态，在进入低运动状态超过15分钟，进入低电压模式，停止对GPS，LoRa芯片供电，数据传输通过LoRa芯片链接进入牧场网络；

4)视觉个体识别模块：采用深度学习对牧牛进行“牛脸识别”，从而达到个体识别的目标；

5)基于LoRa宽频技术的牧场专用局域无线网络：由于收到LoRa设备数据传输距离的限制，根据每个牧场的地貌特征增添LoRa中继基站，每个基站配备一个定向天线负责将数据上传给另一个中继或基站，每个基站还配备一个全向天线负责接受可穿戴设备发送的数据，中继基站将通过太阳能供电系统24小时全天候工作。

2.根据权利要求1所述的基于物联网的智慧畜牧系统，其特征在于：所述智慧畜牧软件系统由云端数据库和云端服务器应用程序构成；数据库方面为提高系统的可用性和通用性，系统采用微软的SQL Server数据库，应用程序采用了Java和AnyLogic作为辅助开发工具；所述系统为每个牲畜建立个体基础数据档案，对每个牲畜记录其3个月内的健康信息；为位于牧场的小型墒情采集设备建立数据档案，并对数据进行记录；并且为用户提供数据图表和图像界面。

3.根据权利要求2所述的基于物联网的智慧畜牧系统，其特征在于，所述牧场专用采集气候站，用于采集牧场范围内的气象信息，也作为牧场内LoRa网络的数据传输终端，负责将收集到的牲畜和墒情信息发送到远端的互联网终端或云服务器；如果气候站所处位置有手机网络覆盖，可通过手机网络直接上传数据到云端数据库，如果没有将通过LoRa定向天线发数据发送至远端中继器或网络接入端；该气候站电压是12V，电流强度0.5A，通过太阳能供电系统供电，实现24小时全天候工作；气候站系统架构包括：

数据采集器：数据采集单元包含两路通用模拟通道，两路RS232输出接口可连接传感器和通讯单元，可连接不同形式模拟量数字量进行数据采集；

土壤水分传感器：SWR-3型土壤水分传感器用于土壤水分点源信息的移动测量，和/或埋入土壤中对土壤水分进行定点的长期监测；

温度传感器：用于气象业务观测中测量空气温度、地表温度、浅层地温、深层地温；热敏元件位于传感器顶端，具有全封闭的金属保护外套；

投入式液位传感器：投入式液位传感器上设有防波动、防堵塞的316l不锈钢膜片。