一种奶牛个体定位装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种奶牛个体定位装置，提高了对奶牛个体的识别精度，特别是对较小范围内多个计步器的准确识别。其中，所述装置包括：MCU主控芯、高频通讯单元、低频发射单元、RS485电路和电源，所述五部分之间采取电路连接的方式连接；其中所述电源为所述MCU主控芯片供电；所述MCU主控单元控制所述高频通讯单元、低频发射单元、RS485电路协同工作，提供不同强度的激励信号；所述高频通讯单元通过无线的方式读取计步器数据，发射接收到的数据到上位机服务器的高频通讯终端；所述低频发单元用于发射低频激励信号；所述RS485电路将数据通过RS485网络将数据回传给上位机服务器。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术涉及一种奶牛个体定位装置，提高了对奶牛个体的识别精度，特别是对较小范围内多个计步器的准确识别。其中，所述装置包括：MCU主控芯、高频通讯单元、低频发射单元、RS485电路和电源，所述五部分之间采取电路连接的方式连接；其中所述电源为所述MCU主控芯片供电；所述MCU主控单元控制所述高频通讯单元、低频发射单元、RS485电路协同工作，提供不同强度的激励信号；所述高频通讯单元通过无线的方式读取计步器数据，发射接收到的数据到上位机服务器的高频通讯终端；所述低频发单元用于发射低频激励信号；所述RS485电路将数据通过RS485网络将数据回传给上位机服务器。【专利说明】一种奶牛个体定位装置
本技术实施例涉及信息定位技术，尤其涉及一种奶牛个体定位装置。
技术介绍
在目前奶牛养殖行业，对于个体牛只的智能化养殖还比较薄弱，对于个体牛只的识别只能做到对固定编号的识别，却不能做到个体牛只的定位(如:运动场定位，栏位定位)，从而影响牛只的参数采集和与之相关的体征数据的对应。使得如生理特征分析数据、产奶量等信息不能正确的关联，得不到及时处理，从而影响对牛只个体的持续监控，以及对生理特征情况的分析与处理。图1为现有技术中一种基于ZigBee的奶牛个体信息识别及定位系统的结构示意图。如图1所示，所述系统由终端设备、网关、定位节点和参考节点组成，其中定位节点和参考节点均可带传感器，以完成对奶牛的信息采集。采用一台PC作为终端设备控制这个系统的运行情况，接收网关发出的信息并发送指令给网关以查看、控制整个系统，完成对奶牛的个体信息进行处理。网关设备作为整个系统的协调器，对定位节点和参考节点则通过zigbee无线网络进行通信，而与网络设备通过RS232进行联系，让用户和无线网络进行交互。参考节点为一个位于已知位置的静态节点，这个节点可以将其位置通过数据包通知其他节点。定位节点从参考节点处接收数据包信号，获得参考节点位置坐标及相应的场强强度(RSSI)值并将其送入定位引擎，然后可以得出由定位引擎计算出的自身位置。将参考节点有规律地布置在奶牛场上，将定位节点悬挂在奶牛身上，这些定位节点带有可设置的IEEE地址(64位的永久地址，作为其唯一性标识)，可被终端设备识别以判断不同的奶牛个体。一方面，利用RSSI技术对奶牛进行定位，另一方面，利用zigbee技术进行数据传输。但现有技术该系统的定位误差在I米左右，精度不够，当在误差范围内存在多头奶牛时，将无法进行有效的区分；参考节点与定位节点的通信范围预先设置好，不可调整，使用比较单一；参考节点与定位节点之间的功耗消耗比较大，导致使用寿命短，成本上升；另外，市场上大多数产品采用单一频段设计，单一频段设计的主要问题:如果只采用低频方式，由于低频识读的作用距离通常小于I米，则计步器无法实现远距离通信，且当在较小距离范围内存在多个传感器时，难以进行有效的区分；如果只采用超高频方式，则由于超高频电场分布的不稳定性造成识读准确率不高。
技术实现思路
为解决现有技术中的上述问题，本技术实施例提出了一种奶牛个体定位装置，提高了对奶牛个体的识别精度，特别是对较小范围内多个计步器的准确识别，增加了系统的准确性、灵活性和使用寿命。本技术实施例提供的一种奶牛个体定位装置，包括:MCU主控芯、高频通讯单元、低频发射单元、RS485电路和电源，所述五部分之间采取电路连接的方式连接；其中，所述电源为所述MCU主控芯片供电；所述MCU主控单元控制所述高频通讯单元、低频发射单元、RS485电路协同工作，提供不同强度的激励信号；所述高频通讯单元通过无线的方式读取计步器数据，发射接收到的数据到上位机服务器的高频通讯终端；所述低频发单元用于发射低频激励信号；所述RS485电路将数据通过RS485网络将数据回传给上位机服务器。其中，一旦所述RS485电路或总线故障，启用所述高频通讯单元，将数据回传给所述上位机服务器。其中，进一步包括:信号强度调控开关，与所述MCU主控单元电路连接，控制低频激励信号的强度。其中，所述信号强度调控开关分为25个强度级别。其中，所述MCU主控单元电路，通过上位机服务器发送的控制指令来控制低频激励信号的强度。其中，所述装置可以与一个或多个计步器连接。其中，所述MCU主控单元电路发出的低频信号范围为50K-20MHZ。利用本技术实施例提供的奶牛个体定位装置，通过将高低频协同工作，只有在收到低频信号的情况下，才触发高频工作即发挥了高频信号发射功率大，辐射的范围广的特点，又发挥低频信号覆盖精度高、功耗低的特点，在提高对奶牛定位精度的同时还节省了功耗，延长了设备的使用寿命。更为重要的是，在本技术一实施例中，通过调整低频场强强度的强度级别来调整激励范围的大小，从而进一步提高与距离的线性关系，通过在激励范围内灵活调整发射功率来设置多个级别，定位精度。【专利附图】【附图说明】图1为现有技术中一种基于ZigBee的奶牛个体定位系统的结构示意图。图2为本技术实施例的奶牛个体信息识别及定位系统的结构示意图。图3为本技术实施例的奶牛个体定位方法的流程示意图。图4为本技术实施例的阅读器的结构示意图。图5为本技术实施例的计步器的结构示意图。【具体实施方式】:为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本技术作进一步的详细描述。图2为本技术实施例的奶牛个体信息识别及定位系统的结构示意图。如图2所示，该系统包括:上位机服务器，至少一个阅读器以及至少一个计步器(为简单起见，图中仅示出了一个阅读器和一个计步器)，其中每个阅读器可以与一个或多个计步器配套使用。比如阅读器设置在挤奶厅中各个牛栏中，计步器设置在牛身上，每个牛栏中可以多头牛。多个阅读器通过RS485总线和/或无线高频两种通讯方式与所述上位机服务器连接。当上位机服务器和阅读器之间同时通过RS485总线和无线高频两种冗余通讯方式进行数据交互时，可以避免设备通讯失败，丢失数据。阅读器设有一低频发射单元、一高频通讯单元以及一场强强度调节单元。通过场强强度调节单元调节阅读器的激励范围；通过所述低频发射单元以预定的周期不断发射激活信号；通过高频通讯单元收发计步器上传的场强强度参考数据；并将收到的数据传送至上位机服务器。每一计步器设有一个低频接收单元以及一高频通讯单元。通过低频接收单元接收来自阅读器低频发射单元发射的激活信号，记录当前的场强强度参考数据，并触发高频通讯单元工作；在触发高频通讯单元后，将采集的场强强度参考数据发送给阅读器。上位机服务器所获取的定位信息具体包括阅读器的低频激励场强强度数据、计步器回传的阅读器到计步器相对距离的场强强度参考数据；基于这两组数据，上位机服务器即可计算出计步器相对于阅读器的距离，在已知阅读器坐标的情况下，即可定位出计步器所对应的牛的位置。当每一个阅读器的激励范围内存在多个计步器时，可以通过轮询扫描的方式，结合场强参考数据，对多个计步器进行精确定位。图3为本技术实施例的奶牛个体定位方法的流程示意图。该方法为应用在图2所示系统的阅读器中。如图3所示，该方法包括:步骤301:通过控制低频场强的强度设置激励范围，并在所述激励范围内以预定的周期不断发送低频激活信号。在本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种奶牛个体定位装置，其特征在于，包括：MCU主控芯、高频通讯单元、低频发射单元、RS485电路和电源，所述五部分之间采取电路连接的方式连接；其中，所述电源为所述MCU主控芯片供电；所述MCU主控单元控制所述高频通讯单元、低频发射单元、RS485电路协同工作，提供不同强度的激励信号；所述高频通讯单元通过无线的方式读取计步器数据，发射接收到的数据到上位机服务器的高频通讯终端；所述低频发单元用于发射低频激励信号；所述RS485电路将数据通过RS485网络将数据回传给上位机服务器。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：常志刚，
申请(专利权)人：天津闪联科技有限公司，
类型：新型
国别省市：天津;12