[发明专利]草原放牧无线管理系统

权利要求书

1.草原放牧无线管理系统，其特征在于，通过建立ZigBee的通信网络，利用GPS全球定位系统，获取牲畜经纬度数据，完成远距离实时统计草原牧场上牲畜数量及实时监测牲畜所处位置，并可根据经纬度计算出牲畜在整个生长过程中所行走公里数，确定牲畜生长环境；

所述ZigBee的通信网包括1号系统、2号系统、终端节点；

实时监测流程如下：

1）进行参数设定：根据牲畜数量进行顺序编号，将顺序编号存储到第一主控芯片中，设定2号系统的终端节点和终端节点向协调器节点发送编号信息的时间；设定GPRS模块向上位机发送数据的时间；

2）1号系统初始化，初始化完成后协调器节点建立ZigBee无线网络，接收终端节点发送过来的牲畜编号信息；

3）协调器节点把接收到的牲畜编号通过串口发送到1号系统中的第一主控芯片，第一主控芯片把接收到的牲畜编号和存储到第一主控芯片所有编号进行比较，并存储比较结果；

当协调器节点接收到的编号信息和第一主控芯片所存储的编号信息相等时，称为正常状态；

当协调器节点接收到的编号信息和第一主控芯片所存储的编号信息不相等时，称为不正常状态；

4）如果协调器节点接收到的编号信息和第一主控芯片所存储的编号信息比较的结果中有连续三次处于不正常状态的牲畜编号，1号系统的第一主控芯片把连续三次不正常状态的牲畜编号进行数据格式转换，转换的方式是在数据起始位和结束位添加特殊符号，即起始位特殊符号设定为“$”，结束位特殊符号设定为“#”；

5）转换后协调器节点把数据广播到所有终端节点，当2号系统的终端节点收到广播出来的数据时，把数据通过串口发送到2号系统第二主控芯片；

6）2号系统第二主控芯片接收到数据后根据数据格式判断数据是否是1号系统协调器节点广播出来的判断结果，如果是则控制2号系统的路由节点开机，路由节点开机后，终端节点向1号系统的协调器节点发送数据经过2号系统的路由节点转发；

1号系统的协调器节点收到数据后，第一主控芯片开始在接收到的数据中查找是否有连续三次处于不正常状态的编号，如果有处于不正常状态的全部编号，则认为全部牲畜都处于正常状态；如果有不正常状态中的某个或者某几个编号，则认为某个或者某几个编号是处于正常状态的；用这种方式下查找几次后，1号系统的第一主控芯片比较分析出各头牲畜所处状态；

如果2号系统第二主控芯片接收到数据不是1号系统协调器节点广播出来的判断结果，则2号系统没有任何响应；

7）1号系统在分析出各头牲畜处于的状态后，控制GPS模块开机，采集经纬度数据，采集的经纬度数据通过串口发送到第一主控芯片，第一主控芯片控制GPRS模块把1号系统判断比较的结果和经纬度数据发送到上位机，农牧民通过查阅这些数据便可得知当前牧场上牲畜的数量和位置信息，通过把所有的位置信息描点连线便记录了牲畜的运动轨迹。

2.根据权利要求1所述的草原放牧无线管理系统，其特征在于，所述1号系统包括ZigBee节点、GPS模块、第一主控芯片、GPRS模块；1号系统的ZigBee节点是全功能设备，是ZigBee无线传感网络中的协调器节点，负责建立ZigBee网络、接收终端节点或者路由节点发送的数据、向终端节点广播数据；

所述GPS模块负责采集牲畜所在地理位置的经纬度数据，系统初始化该模块处于关机状态；

第一主控芯片用于：

A、比较、分析协调器节点接收到的数据；

B、转换GPS模块采集的经纬度数据的格式；

C、控制GPS模块开关机和唤醒GPRS模块；

GPRS模块负责远程通信，向上位机发送1号系统第一主控芯片的判断分析结果和经纬度信息，系统初始化时该模块处于睡眠状态。

3.根据权利要求1所述的草原放牧无线管理系统，其特征在于，2号系统包括第二主控芯片和ZigBee网络中的终端节点和路由节点；

所述2号系统路由节点负责加入网络和转发所接收的数据，系统初始化路由节点处于关机状态；

所述2号系统终端节点负责向协调器节点或者路由器节点发送数据，以及接收协调器节点广播的数据；

所述2号系统的第二主控芯片用于判断2号系统的终端节点接收到的数据是否是来自1号系统协调器节点广播出来的判断结果，如果是则控制2号系统路由节点开机，否则不作响应。

4.根据权利要求1所述的草原放牧无线管理系统，其特征在于，终端节点负责向1号系统协调器节点或者向2号系统路由器节点发送数据；

所述 1号系统中的GPRS模块、GPS模块、协调器节点通过串口分别与第一主控芯片连接，实现数据交换；协调器节点通过ZigBee网络分别与终端节点、2号系统路由节点连接，实现数据交换；所述2号系统终端节点通过串口与第二主控芯片连接，实现数据交换；路由节点通过ZigBee网络和终端节点、协调器节点连接，实现数据交换。