[发明专利]一种低功耗的多功能畜牧智能耳标及其数据采集方法

说明书

本发明提供了一种低功耗的多功能畜牧智能耳标及其数据采集方法，所述智能耳标包括控制单元、供电单元、LED显示模块、温湿度传感器模块、三轴加速度传感器模块、心率血氧传感器模块。所述数据采集方法分别基于采集温湿度事件触发、采集三轴加速度事件触发和基于心率血氧传感器事件触发。本发明解决了畜牧行为采集数据单一、待机时长不够、无法准确定位到某一头畜牧等局限性。

技术领域

本发明涉及耳标技术领域，特别涉及一种低功耗的多功能畜牧智能耳标及其数据采集方法。

背景技术

畜牧养殖行业保障了我国居民大多数的肉奶供应。我国生猪年出栏量约7 亿头、5000万头牛、3亿只羊。以移动互联网、物联网、云计算、大数据等为特征的新一代信息通信技术迅猛发展，其与传统行业的融合已是国家发展战略内容。推进畜牧养殖信息化，进行精细化养殖，是畜牧养殖行业的发展趋势，也是保障畜牧产品质量安全的要求。目前，通过摄像头等设备对畜牧动物生长情况监控、实时跟踪、提醒识别，且对收集到的图像等数据进行处理，分析动物生理特性，实现养殖的精细化管理。但是仍然存在畜牧养殖成本居高不下等问题。动物行为是动物对其生活环境和饲养方式等的综合反应表现，是对动物的运动功能、营养状态、健康状态和精神状态的重要评估依据。精准掌握养殖动物群体行为是精细化养殖的重要内容。通过养殖动物群体行为的研究有助于精准掌握规模养殖动物的行为习性，创造适于养殖动物生长的饲养环境，细化畜牧养殖管理，进而提高生产性能。因此，长期、高效采集养殖动物行为状态变化等数据，通过分析采集数据从而准确地诊断异常行为，是当前精准养殖所研究的主要方向。

本发明为解决上述问题，设计了一种低功耗的多功能畜牧智能耳标。该耳标可以自动获取、存储和传输数据。为满足采集畜牧的整个生长周期行为数据，设计了整体低功耗运行策略。

发明内容

本发明提供了一种低功耗的多功能畜牧智能耳标及其数据采集方法，解决了畜牧行为采集数据单一、待机时长不够、无法准确定位到某一头畜牧等局限性。

本发明的技术方案如下：

一种低功耗的多功能畜牧智能耳标，包括控制单元、供电单元、LED显示模块、温湿度传感器模块、三轴加速度传感器模块、心率血氧传感器模块，其中，所述控制单元通过TWI(Two-wire Serial Interface)总线分别读取三类传感器模块所采集的数据；

所述LED显示模块与所述控制单元连接，用于指示采集的数据是否正常以及对目标畜牧进行定位；

所述供电单元分别与所述控制单元、温湿度传感器模块、三轴加速度传感器模块、心率血氧传感器模块相连接，用于提供电源。

进一步的，所述控制单元包括核心芯片和与之连接的随机存储器RAM (randomaccess memory)、固态存储器FLASH、内置温度传感器、DC-DC降压调节器/LDO、平衡-不平衡变换器巴伦(Balance-unbalance，BALUN)。其中，所述内置温度传感器通过总线的方式将所述控制单元内部的温度传递给控制单元的核心芯片。

进一步的，所述控制单元还包括看门狗和SWD(serial wire debug)调试模块。

进一步的，所述控制单元采用2.4GHz无线电多协议。

进一步的，所述控制单元包含TWI接口，当满足采条件时，所述控制单元从TWI总线上按照Address0、Address1、Address2的地址顺序分别读取所述温度传感器模块、三轴加速度传感器模块、心率血氧传感器模块的数据。

进一步的，所述供电单元包括纽扣电池和程序可控电源管理模块。

进一步的，所述智能耳标还包括Debug调试模块，用于与所述控制单元内部的SWD调试模块配合实现程序在线调试、程序烧录和下载。