[实用新型]一种奶牛个体定位系统

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系统。 

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系统，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；其中，所述至少一个阅读器与所述上位机服务器通信连接； 

每一阅读器设有一低频发射单元、一高频通讯单元、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； 

每一计步器设有一个低频接收单元以及一高频通讯单元，用于根据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。 

其中，所述阅读器与所述上位机服务器通信连接为所述上位机服务器同时通过RS485总线和/或无线高频与所述至少一个阅读器相连接。 

其中，所述上位机服务器设有一个高频数据收发装置，用于直接接收计步器通过高频通讯单元返回的场强参考数据。 

其中，所述场强强度调节单元调节阅读器的最大激励范围为1m。 

其中，所述场强强度调节单元设定有25个强度级别，每个场强强度控制的激励范围为4cm。 

其中，每个阅读器对应控制至少一个计步器。 

其中，当一个阅读器对应控制多个计步器时，所述上位机服务器在所述一个阅读器的激励范围内进行轮询扫描，对所述多个计步器进行精确定位。 

其中，所述低频信号为50K-20MHZ。 

其中，所述至少一个阅读器分别安装在每个牛栏上，所述至少一个计步器分别安装在每只牛身上。