[发明专利]一种分析肉牛行为和监测生命体征的智能项圈及其方法

说明书

一种分析肉牛行为和监测生命体征的智能项圈及其方法，包括佩戴在肉牛颈部的智能项圈、无线通讯模块和设备终端。智能项圈集成微处理器控制模块、温度监测模块、行为姿态监测模块、身份识别模块、蓝牙定位模块和电源模块，无线通讯模块一端是智能项圈，另一端是设备终端，且两个终端之间是通过蓝牙网关进行数据传输和通信，设备终端是PC和APP。该设备及其方法用于监测和记录肉牛行为姿态、运动状态、体表温度和位置信息，并分析各项数据，综合反映肉牛的行为活动和生命体征的变化情况。提升管理效率，确保肉牛养殖的清晰化、准确化和科学化。

技术领域：

本发明涉及畜牧设备智能领域，特别涉及一种分析肉牛行为和监测生命体征的智能项圈。

技术背景：

随着科学技术的发展，传统的牲畜行为监测需要耗费大量人力和时间成本，还可能干扰牲畜的正常活动。我国作为畜牧业大国，肉牛养殖业在畜牧业中占据了很大的比重，但是在肉牛养殖业方面存在信息化水平较低，肉牛管理和生产缺乏科学的管理方法和技术等一些问题，导致在养殖过程中对肉牛的信息和生理状态都没有准确的掌握，不能进行清晰化、准确化和科学化的养殖。为了便于及时准确地监测和反映肉牛的行为姿态信息和体征信息，一个能实时采集多种数据指标的智能化设备对于现代化畜牧业养殖有很大的帮助。管理人员可以通过该设备实时地监测肉牛的行为姿态和健康状况。既能及时掌握肉牛生长情况，也能降低人工管理成本，提升管理效率，确保更高的牛肉产量和质量。

发明内容：

本发明的目的提供一种分析肉牛行为和监测生命体征的智能项圈及其方法，可监测和记录肉牛行为姿态、运动状态、体表温度和位置信息，并可分析各项数据，综合反映肉牛的行为活动和生命体征的变化情况。提升管理效率，确保肉牛养殖的清晰化、准确化和科学化。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种分析肉牛行为和监测生命体征的智能项圈及其方法，包括佩戴在肉牛颈部的智能项圈、无线通讯模块和设备终端。其特征在于，智能项圈集成微处理器控制模块、温度监测模块、行为姿态监测模块、身份识别模块、蓝牙定位模块和电源模块，无线通讯模块一端是智能项圈，另一端是设备终端，且两个终端之间是通过蓝牙网关进行数据传输和通信，设备终端是PC和APP，设备终端将接收到的智能项圈监测数据，使用最小二乘法建立体温校正公式，使用神经网络模型分析肉牛的行为姿态，以及使用卡尔曼滤波算法确定肉牛位置。

所述微处理器控制模块选用的STM32F103C8T6是一款基于ARMCortex-M3内核的32位微处理器。

所述温度监测模块选用DS18B20单总线温度传感器，与微处理器控制模块通过单总线访问，使用一个普通I/O接口,通过引脚电平时序实现设备间通讯，及二进制命令，实现数据的双向传输。

所述行为姿态监测模块选用MPU6050惯性运动传感器，与微处理器控制模块通过IIC总线连接，实现命令与数据的双向传输。

所述身份信息识别模块选用RFID电子标签读写模块，与微处理器控制模块通过USART总线相连，实现命令和数据的双向传输。

所述蓝牙定位模块模块HC-42蓝牙模组，与微处理器控制模块通过USART总线相连，实现定位和数据传输功能。

所述无线通讯模块，是一种基于BLE(Bluetooth Low Energy)蓝牙低功耗无线通信协议的数据传输模块，其连接方式为智能项圈与蓝牙网关相连，蓝牙网关与设备终端相连，实现命令与数据的双向自收发传输。

所述蓝牙网关选用HC-42蓝牙模组，与网关中微处理器通过USART总线相连，实现项圈所采集数据的接收和命令发送，该蓝牙网关最终把接收的项圈采集数据通过串口传输至电脑端。

所述蓝牙网关中串口传输模块选用CH340G模组，将USART串口信号转换为USB信号，以供设备终端进行数据读取，并在设备终端实现数据的显示与存储。