[实用新型]一种奶牛个体定位装置

说明书

技术领域

本实用新型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。

背景技术

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1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1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。

实用新型内容

为解决现有技术中的上述问题，本实用新型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。

本实用新型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。

利用本实用新型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，在本实用新型一实施例中，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。

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为本实用新型实施例的奶牛个体信息识别及定位系统的结构示意图。