[发明专利]一种基于Lora的低功耗种猪体温采集监测系统

说明书

一种基于Lora的低功耗种猪体温采集监测系统，其中温度数据采集系统包括开发板和温度采集芯片；无线通讯模块使用Lora模块与Lora数传电台；采用温度采集芯片采集种猪体温保存在芯片寄存器中，开发板读取寄存器数值后转换成温度数值用Lora发送到云服务器并保存到数据库中；各个Lora模块设置成不同地址，定向往Lora数传电台传输，Lora数传电台将接收到的数据发送到云服务器，云服务器对数据进行解析并存入数据库中，通过Apache服务器连接数据库，让用户在远程通过浏览器获取现场实时数据；云服务器也可监测是否在传输过程中丢包，并对丢包地址发送数据重发请求。通过对种猪体温采集系统的创建以及基于Lora模块无线通信的数据传输，实现长距离低功耗种猪体温采集。

技术领域

本发明涉及无线通信领域和畜类科学养殖领域，具体涉及一种基于Lora的低功耗种猪体温采集监测系统。

背景技术

现如今正处于物联网的时代，得益于物联网技术的发展，无线通信技术也同样受到了高度的重视，在各种的无线通信技术中，不仅需要蓝牙、WiFi、ZigBee等稳定性高、速率快的通信方式，同样也需要功耗低、距离远的通讯方式，因此长距离低功耗传输是一直以来的研究方向。近几年国内猪场养殖行业逐步朝着智能化发展，猪体温测量方式也多种多样，但还是使用较为原始的现场式测温，例如：手持式、固定式和导轨式，这些方法都无法实时地反映种猪的体温，而且消耗人力，更无法对历史数据进行大量的存储和分析。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种人工需求小，测量灵活的基于Lora的低功耗种猪体温采集监测系统。本发明采用Lora模块与Lora数传电台进行无线通信，Lora数传电台通过TCP协议与云服务器进行无线通信，采用多个温度采集系统进行温度采集和传输。

一种基于Lora的低功耗种猪体温采集监测系统，包括云服务器、数据库、温度数据采集系统和无线通信模块；

所述温度数据采集系统包括开发板和温度采集芯片，无线通讯模块包含Lora模块与Lora数传电台；

温度采集芯片得到的温度数据通过开发板和Lora模块被Lora数传电台传输到云服务器中；

数据传输过程中使用自定数据报格式；

系统中设置轮换工作的休眠模式、采集模式、发送模式和确认模式的四种工作模式。

进一步地，所述温度采集芯片采用ADT7320温度传感器，所述开发板采用ST开发板；所述Lora模块与Lora数传电台均采用SX1262射频芯片。

进一步地，所述温度数据采集系统和无线通讯模块部署在种猪上，Lora数传电台部署在猪舍中。

进一步地，所述自定数据报格式将温度数据经过数学运算得到0-255的数字，可以转换为两位十六进制的一个字节来表示，减少发送数据，缩短Lora工作时间，降低功耗。规定帧头为Lora地址，帧尾为固定字符，提升了数据传输的准确率。

进一步地，所述四种工作模式中，休眠模式为主要模式，另外三种模式定时运行，其中发送模式运行周期大于采集模式运行周期，确认模式运行周期与发送模式运行周期相同。

进一步地，休眠模式中，Lora模块的串口和无线都关闭，不进行数据收发；温度采集芯片的使能引脚和SPI通讯相关引脚关断，防止漏电流；开发板进入休眠状态，等待RTC时钟计时唤醒；该模式下，温度采集芯片、Lora模块和开发板都处于关闭或待机状态。

进一步地，采集模式中，Lora模块不进行数据收发；开发板被RTC时钟计时唤醒开始工作；温度采集芯片开始工作，使能引脚输出高电平，SPI通讯相关引脚按通讯时序开始工作，采集温度并存入缓存；该模式下，温度采集芯片、开发板处于工作状态，Lora模块仍处于关闭状态。