一种畜类动物电子身份识别装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于设施农业环境的智能化畜类动物电子身份识别装置。该装置由一计算机通过局域网设备与至少一个阅读器连接和至少一个应答器组成；所述应答器包括：低功耗微控制器、启动信号接收器、红外发射器、电池；所述阅读器包括：微控制器、红外接收器、启动信号发射器、网络接口、电源电路。本发明专利技术优点在于，采用的是红外光通信方案、低功耗设计、数据可靠传输，可广泛用于畜禽科学化管理和精细养殖。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及农业信息
，特别是涉及一种用于设施农业环境的智能化畜类动物电子身份识别装置。
技术介绍
在现代化农业和数字农业环境中，为了实现畜禽科学化管理和精细养殖，跟踪、监控畜禽生产甚至屠宰销售的全过程，必须建立智能化动物身份识别系统，对畜禽个体建立电子档案(如品种、系谱、年龄、体重、体尺、性成熟、体成熟、胎次、产仔数、健康等)、实行动态管理。目前，欧洲、美国、澳大利亚和日本等地，动物(牛、羊、猪等)身份电子识别技术已经实用化并广泛应用。动物的身份自动识别方法是科技的一项突破。在这个时代电子身份自动识别系统展现了它强大的发展潜力，可以实现对动物饲养、疾病检测或管理等方面的控制。最常用的识别动物身份的方法是通过耳朵标签、刺青、印记等显性标记配合人工录入数据来实现。这类方法的优点是直观和成本低廉，其最大缺点是无法满足和适应现代化农业管理的要求。由于用于身份识别的标签总是被放在动物的耳朵上，在电子身份识别系统又被称作耳号系统。畜类动物电子识别装置的主要标准是它们能够在牲畜的一生中对其进行标识，并且在牲畜被屠宰之后还可以回收使用。这些标识应该能够在野外使用，而且无论牲畜静止还是移动，获得的信息都同样清晰。此外，它们的成本要足够低，这样才可以对欧洲所有牲畜都采用这套装置。以往在动物的耳朵上加手工标签、刺青等方法都存在自动化程度低，成为畜禽管理信息化的瓶颈。而采用电子身份识别技术，就能满足动物个体信息的标准化管理。畜禽身份号码系统是整个畜禽身份识别系统的核心。实现畜禽身份号码智能管理系统，并应用于畜牧场养殖、生产中，通常采用两种不同的无线传输方法(1)采用红外通信及编码传输技术；(2)采用射频识别技术(Radio Frequency IDentification，简称RFID)，以便适应不同场合的实际需要；本专利技术采用采用红外通信及编码传输技术予以实现。综上所述，目前常用的识别动物身份的方法包括耳朵标签、刺青、印记等显性标记配合人工录入数据来实现的方式已经无法满足和适应现代化农业管理的要求。因此，就需要一种自动化程度高、适应性强、信息清晰的畜类动物电子身份识别装置。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种由阅读器和应答器两部分组成，采用红外通信和编码传输技术，实现动物信息的实时采集、通信、存储、远端传输和处理功能的，用于设施农业环境的智能化畜类动物电子身份识别装置。为了达到上述目的，本专利技术采取如下技术方案一种畜类动物电子身份识别装置，如图1所示，由一计算机1通过局域网设备2与至少一个阅读器3连接和至少一个应答器4组成；所述应答器4，如图2所示，包括微控制器41，用于控制红外发射器发射数据，管理应答器省电方式；启动信号接收器42，与所述微控制器41连接，用于检测启动信号后使所述微控制器41开始工作；红外发射器43，与所述微控制器41连接，用于向所述阅读器3发送身份识别信息；电池44，用于为该应答器4提供电源；所述微控制器(41)为低功耗微控制器，掉电方式下电流为uA级；所述阅读器3，如图3所示，包括微控制器31，用于控制启动信号电路和接收身份编码信息，并通过网络接口设备上传给计算机；红外接收器32，与所述微控制器31连接，用于检测由应答器4发送的身份编码信息并传输给微控制器31；启动信号发射器33，与所述微控制器31连接，用于向所述应答器4发送启动信号；网络接口34，与所述微控制器31连接，用于所述阅读器3通过局域网2与所述计算机1连接；电源电路35，用于为该阅读器3提供电源。在上述技术方案中，所述应答器4的启动信号接收器42采用红外接收器；在上述技术方案中，所述应答器4的红外发射器43包括至少一个红外发光二极管和电阻串联，通过至少一个或门电路与所述微控制器41连接；在上述的技术方案中，所述应答器4还包括一个数据接口电路45与所述微控制器41连接，用于工作代码和身份信息的下载；在上述技术方案中，所述应答器4的电池44采用2枚220mAh的纽扣电池；在上述技术方案中，所述阅读器3的红外接收器32和所述应答器4的红外发射器43采用的红外波长为800-1100nm；在上述技术方案中，所述阅读器3的启动信号发射器33包括至少一个红外发光二极管和电阻串联，通过至少一个或门电路与所述微控制器31连接；在上述技术方案中，所述阅读器3还包括一个电路驱动接口36，用于外接电动机械，如给料设备等；在上述技术方案中，所述阅读器3的电源电路35采用直流稳压电源由220V交流电供电。本专利技术的工作过程可以描述为应答器4安装在动物身上的耳号装置中；阅读器3向应答器4发送启动信号，应答器4接收到启动信号后开始工作并向阅读器3发送身份信息；阅读器3接收到从应答器4上发出的标识动物身份的信息，并将该信息上传给计算机1。阅读器3和应答器4之间以经过编码脉冲红外光为通信媒介，双方工作在主从方式，阅读器3为主机，应答器4为从机。与现有技术相比，本专利技术的优点在于1)采用的是红外光通信方案，因此，不会对环境产生强电磁辐射，同时也不受环境中附近有无金属物的干扰，阅读器和应答器之间通信距离不受影响。2)低功耗设计，对于有源耳号装置，为了降低功耗，由阅读器启动应答器，使应答器间歇工作；我们设计的有源耳号装置，安装了2枚220mAh的纽扣电池。应答器工作平均电流不大于2mA，应答器节电方式时为μA级电流。由于采用了间歇工作方式，即只有应答器被激活时才传送身份信息，这样就大大降低了应答器的功耗；系统阅读器采用220V交流供电，因此，不必过多考虑功耗的要求。3)数据的可靠传输，阅读器和应答器之间以经过编码的脉冲红外光为通信媒介，不受环境杂散光的影响。附图说明图1本专利技术的畜类动物电子身份识别装置结构框图；图2本专利技术的畜类动物电子身份识别装置中的应答器4的原理框图；图3本专利技术的畜类动物电子身份识别装置中的阅读器3的原理框图；图4本专利技术的畜类动物电子身份识别装置中的应答器4的工作流程图； 图5本专利技术的畜类动物电子身份识别装置中的阅读器3的工作流程图。图6本专利技术的畜类动物电子身份识别装置中的应答器4中启动信号接收器42的电路原理图。具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细描述参照图1，制作畜类动物电子身份识别装置，包括计算机1通过局域网设备2与至少一个阅读器3连接，一个阅读器3与一个应答器4对应，应答器4安装在动物身上的耳号装置中，阅读器3和应答器4之间以经过编码的脉冲红外光为通信媒介，不受环境杂散光的影响。计算机1和局域网设备2可以采用通用的常规设备完成控制和数据通信功能。参考图2，制作一应答器4。该应答器4的微控制器41选用PHILIPS公司的微控制器P89LPC907，其突出特点是掉电方式下为uA级电流，体积小、价廉，适合作应答器的核心芯片；为了增加信号覆盖面积，以提高数据传输可靠性，红外发射器43采用两个红外发光二极管D1和D2通过两个或门电路与微控制器41连接，均为具有高发光效率的红外发光二极管，峰值波长为850nm，峰值工作电流设定在20mA，二者分时工作；为了降低整个应答器4的功耗，对两个红外发光二极管的光信号进行调制控制；调制控制后，每个红外发光二极管的平均工作电流不大于10mA，每只每次持续时间小于20ms，完成光电编码和通讯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种畜类动物电子身份识别装置，由一计算机（１）通过局域网设备（２）与至少一个阅读器（３）连接，和至少一个应答器（４）组成；其特征在于，所述应答器（４），包括：一用于控制红外发射器发射数据、管理应答器省电方式的微控制器（４１） ；一启动信号接收器（４２），与所述微控制器（４１）连接；一用于向所述阅读器（３）发送身份识别信息的红外发射器（４３），与所述微控制器（４１）连接；一用于为该应答器（４）提供电源的电池（４４）；所述微控制器（４ １）为低功耗微控制器，掉电方式下电流为ｕＡ级；所述阅读器（３），包括：一用于控制启动信号电路和接收身份编码信息，并通过网络接口设备上传给计算机的微控制器（３１）；一用于检测由所述应答器（４）发送的身份编码信息并传输给 微控制器（３１）的红外接收器（３２），与所述微控制器（３１）连接；一用于向所述应答器（４）发送启动信号的启动信号发射器（３３），与所述微控制器（３１）连接；一网络接口（３４），与所述微控制器（３１）连接；一用于为该阅 读器（３）提供电源的电源电路（３５）。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杜松怀，王忠义，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]