[发明专利]一种智能家畜用智能终端

摘要

本发明公开了一种智能家畜用智能终端，其包括电源单元、生理传感器、超声波传感器、三维加速度传感器、zigbee通信单元、控制器和振动单元，其特征在于，所述智能终端还具备外壳，所述电源单元、三维加速度传感器、zigbee通信单元、控制器和振动单元位于所述外壳内部，所述外壳通过弹性绑带约束于家畜的大腿，所述绑带上还布置有太阳能电池板，所述太阳能电池板通过柔性导线与所述电源单元电连接，以为所述电源单元的可充电电池供电。应用该终端可以方便农场实时把握家畜的生长和活动数据，促进家畜的适当运动，提高家畜的产量和质量，做到生态养殖，最大限度的减少用药。

主权项

1.一种智能家畜用智能终端，其包括电源单元、生理传感器、超声波传感器、三维加速度传感器、zigbee通信单元、控制器和振动单元，其特征在于，所述智能终端还具备外壳，所述电源单元、三维加速度传感器、zigbee 通信单元、控制器和振动单元位于所述外壳内部，所述外壳通过弹性绑带约束于家畜的大腿，所述绑带上还布置有太阳能电池板，所述太阳能电池板通过柔性导 线与所述电源单元电连接，以为所述电源单元的可充电电池供电；/n所述加速度传感器统计家畜的行走数据并发送给所述控制器，所述生理传感器监测家畜的生理数据发送给所述控制器，所述超声波传感器检测所述家畜与地面的距离数据发送给所述控制器，所述控制器将所述行走数据、生理数据以及所述距离数据合并为合并数据通过所述zigbee通信单元将所述合并数据发送给服务器，所述服务器对所述合并数据进行分析，以统计家畜在预设的统计周期内步行的步数和记录家畜的各项生理数据以及根据距离数据判断家畜收否处于坐卧姿态，并根据所述各项生理数据和处于坐卧姿态的时长生成在所述统计周期内行走的步数下限，如果家畜在所述统计周期内的步行的步数少于所述步数下限，则所述控制器控制所述振动单元发出振动以促使所述家畜行走；/n超声波传感器用作距离测量传感器，当测量固定参考点到不同地面的距离时，超声波距离测量传感器具 有尚可的测量精度；根据其与地面的距离即可设置阈值判断家畜是否坐卧；所述生理传感器包括多个传感单元，其用于检测家畜体表的温度、湿度，还包括光传感器以检测其心率，还包括声音传感器以获得其呼吸的声音以监控其是否正常的呼吸还是有杂音；/n这样在服务器中就可以设置一个参数计算的过程，即行走的步数应当为：/nx>a-k₁T-k₂S+k₃W-k₄Y+H/n上式中，x为应当行走的步数下限，a为基础步数，根据家畜的类型而设定， T为体表温度，k₁为体表温度步数系数，S为体表湿度，k₁为体表湿度步数系数， W为坐卧时长，k₃为坐卧时长步数系数，Y为心率，k₁为心率步数系数，H为呼吸 步数修正值当呼吸监测为正常时为正值，当呼吸监测不正常时为负值；以上的数值和系数均根据家畜的类型和养殖的经验观察进行综合设置调整；/n所述服务器具备多个无线通讯端，所述多个无线通讯端位于家畜栏的附近的不同位置例如在围栏的各个角落以及围栏中间，或者在喂水喂料的槽附近布置以保证能够顺利接收，所述智能终端的zigbee通信单元将所述合并数据发送给服务器包括：所述zigbee通信单元将合并数据发送给最近的其它家畜身上的智能 终端的zigbee通信单元，直到有一只家畜的智能终端进入所述至少一个无线通讯端的通讯范围之内则将所述合并数据通过所述至少一个无线通讯端传送给所述服务器；/n还应用了一种多个移动基站即多个通信单元的轮询方式：当各个数据合成以后，控制器控制ZIGBEE模块供电，准备发送数据；无线通讯端以轮询的方式访问附近进入范围的各节点即zigbee通信单元，当该节 点有数据上传时，无线通讯端将自动接收数据，其它节点自动排队，在上传数据的节点将数据传输完成时，其它节点再自动上传；若数据上传不成功，重复上传直至数据上传成功；数据上传成功至服务器后，无线通讯端发送完成信号给节点即各个zigbee通信单元；/n所述电源单元与所述加速度传感器、zigbee通信单元、控制器和振动单元 电连接以为所述加速度传感器、zigbee通信单元、控制器和振动单元提供电能， 并且所述外壳通过弹性绑带约束于家畜的大腿使得所述外壳位于所述家畜的大腿内侧以及使得所述太阳能电池板位于所述家畜的大腿内侧；/n所述电源为锂电池，所述电源控制装置包括正电压稳压器、第十一电容、第十二电 容、第二十一电容、第二十二电容、第二十三电容、第二十五电容；所述锂电池正极连接正电压稳压器的电源输入端，同时正电压稳压器的电源输入端经并联的 第十一电容和第十二电容接地，所述锂电池负极接地；正电压稳压器的输出端为所述智能终端中其他器件供电，且正电压稳压器的输出端经并联的第二十一电容、 第二十二电容、第二十三电容及第二十五电容接地；正电压稳压器的接地端接地；/n所述ZIGBEE芯片型号为STM32W108CB，所述三维加速度传感器的型号为LIS302DL；所述正电压稳压器的输出端连接三维加速度传感器的电源端、I/O引脚电源端， 并经第六电阻连接三维加速度传感器的SPI使能端；三维加速度传感器的第一惯 性中断端和第二惯性中断端分别连接ZIGBEE芯片的第六数字I/O端和第五数字 I/O端；三维加速度传感器的I2C串行数据端和I2C串行时钟端分别连接ZIGBEE 芯片的第二数字I/O端和第一数字I/O端；/n所述绑带包括无纺布制成的基材，基材的两侧依次向外敷设有粘胶层和线网层；在绑定时，先将大腿根部靠下一点部位的体毛剔除干净，然后绑上绑带，该材质能够舒适的贴合在家畜体表不会引起其不适。/n