CN107132564A - 一种基于物联网技术的牲畜定位*** - Google Patents
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Abstract
本发明一种基于物联网技术的牲畜定位***,属于畜牧业技术领域,包括牲畜身上所携带的定位终端、服务器、智能手机APP客户端及信号搜寻终端,定位终端包括ZigBee控制器、GPS模块及GPRS模块,由太阳能电池板4为其进行供电,ZigBee控制器通过UART串口与GPS模块及GPRS模块连接,GPRS模块通过基站使用TCP/IP协议与服务器通信;智能手机APP客户端通过TCP/IP网络与服务器通信;所述信号搜寻终端通过ZigBee无线通讯技术与定位终端通信。与现有技术相比,该***在野外可以定位到散养的牲畜的位置,当牲畜进入复杂地形不能准确定位时,可以根据信号搜寻终端寻找到牲畜。
Description
技术领域
本发明属于畜牧业技术领域,特别是涉及一种基于物联网技术的牲畜定位***。
背景技术
随着我国经济的发展,人们对于生活品质的要求逐步提升,越来越多的人开始关注于食品的来源与质量,为了应对这种需求,开始有畜牧业将牲畜在野外散养,散养的牲畜会大大的提升出产的肉类品质。而且对于某些农村个人来讲,家里的牲畜往往也是在野外散养的,但散养的牲畜会面临牲畜走丢的问题。因此,现有技术当中亟需要一种新的技术方案来解决这一问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:针对散养的牲畜在野外容易走失、复杂地形下GPS信号弱以及难以监控牲畜行动区域等问题,本发明提出了一种基于物联网技术的牲畜定位***,该***使用了功耗极低的ZigBee技术,利用ZigBee的无线通信技术以及GPS模块以及GPRS模块,对牲畜进行定位,并将定位信息上传到服务器中,达到监视牲畜位置的目的。
为实现上述发明目的,本发明采用如下的技术方案:一种基于物联网技术的牲畜定位***,其特征是:包括ZigBee控制器、GPS模块、GPRS模块、太阳能电池板、服务器、智能手机APP客户端以及信号搜寻终端,所述ZigBee控制器、GPS模块及GPRS模块构成定位终端,该定位终端设置于牲畜身上,ZigBee控制器通过UART串口与GPS模块及GPRS模块连接;所述GPRS模块通过基站采用TCP/IP协议与服务器进行数据通信;所述太阳能电池板分别与ZigBee控制器、GPS模块及GPRS模块连接;所述智能手机APP客户端通过TCP/IP网络与服务器通信连接;所述信号搜寻终端通过ZigBee无线网络与ZigBee控制器通信连接,信号搜寻终端数量为一个以上。
所述Zigbee控制器采用CC2530芯片。
所述智能手机APP客户端内部采用高德地图API。
所述定位终端数量与牲畜的数量相同,定位终端数量为一个以上,且每个定位终端与同一个服务器连接,每个定位终端与所有信号搜寻终端通信连接。
所述信号搜寻终端内部设置有CC2530芯片。
所述信号搜寻终端为手持式信号搜寻终端。
所述智能手机APP客户端内部具有报警模块。
通过上述设计本发明能带来以下有益效果:本发明提出了一种基于物联网技术的牲畜定位***,该***可以定期的启动GPS模块获取到定位终端所在位置,并启动GPRS模块连接到服务器上传定位数据,同时可以连接所有的附近的信号搜寻终端,并返回信号强度。定位终端安装在牲畜身上,当牲畜在野外活动时,管理人员可以通过智能手机APP客户端查看到牲畜的位置,当室外环境复杂,GPS定位效果不好时,可以根据信号搜寻终端近距离查找牲畜位置。
附图说明
下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步说明:
图1为本发明一种基于物联网技术的牲畜定位***的结构框图。
图2为本发明一种基于物联网技术的牲畜定位***的工作原理结构示意图。
图中:1-ZigBee控制器、2-GPS模块、3-GPRS模块、4-太阳能电池板、5-服务器、6-智能手机APP客户端、7-信号搜寻终端。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,本发明提出了一种基于物联网技术的牲畜定位***,该***包括ZigBee控制器1、GPS模块2、GPRS模块3、太阳能电池板4、服务器5、智能手机APP客户端6以及信号搜寻终端7,需要强调的是,上述各个器件或模块就单体而言,其实现各自应实现功能的具体结构在现有技术中已经存在,各个器件和/或模块进行工作处理时所涉及的协议、软件或程序也在现有技术中已经存在,本领域人员已充分知晓,如图1所示,ZigBee控制器1与GPS模块2及GPRS模块3通过UART串口进行连接,ZigBee控制器1与信号搜寻终端7通过ZigBee无线网络通信连接;
GPRS模块3通过基站使用TCP/IP协议与服务器5进行数据通信;智能手机APP客户端6通过TCP/IP网络与服务器5通信连接;ZigBee控制器1、GPS模块2及GPRS模块3共同组成了一个单元,作为牲畜身上携带的定位终端并由太阳能电池板4为其进行供电,其中ZigBee控制器1控制GPS模块2与GPRS模块3的工作情况,ZigBee控制器1通过两个三极管控制GPS模块2和GPRS模块3的电源来控制是否让其工作,从而达到降低功耗的目的,让太阳能电池板4能够负担起定位终端的电源消耗。ZigBee控制器1每隔一段时间便启动GPS模块2并通过UART串口获取到GPS模块2的定位数据,完成定位后,关闭GPS模块2的电源,启动GPRS模块3的电源,并通过模拟开关将UART串口切换到GPRS模块3,通过GPRS模块3支持的AT指令通过TCP/IP协议连接到服务器5上,将定位数据传递给服务器5,服务器5会记录定位数据。如果管理人员设置了牲畜的活动边界,服务器5将检查是否超过了边界,如果超过了边界则向智能手机APP客户端6发送警告信息,通知管理人员。
定位终端可以有多个,由多个牲畜携带,它们共同使用一个服务器5,如图2所示。
管理人员可以通过智能手机APP客户端6使用TCP/IP网络连接到服务器5上,主动的查询任意一个定位终端的位置,并为其设置活动边界。管理人员在寻找定位终端时,能通过智能手机APP客户端6使用的免费的地图服务直观的看到定位终端的位置,当室外的环境比较复杂影响到GPS模块2的定位效果且处于定位终端休眠期时,管理人员可以通过信号搜寻终端7在定位终端附近搜寻到定位终端中的ZigBee控制器1的信号,根据信号强度能判断出定位终端与信号搜寻终端7的距离,根据距离可以方便的在复杂地形找到目标。
ZigBee控制器1的功能:使用CC2530作为控制芯片,内部具有定时器,通过设置定时器不断的唤醒和工作状态中进行切换,通过两个I/O口控制两个三极管,三极管接入到GPS模块2和GPRS模块3的电源上,当三极管关断时,相当于关闭GPS模块2或者是GPRS模块3的电源;当三极管打开时,相当于为GPS模块2或者是GPRS模块3供电。因此ZigBee控制器1可以控制GPS模块2和GPRS模块3的工作时间,用于降低定位终端的功耗。CC2530芯片只有一个串口,而GPS模块2与GPRS模块3都是通过UART串口进行通信,所以ZigBee控制器1使用了模拟开关来完成对UART串口通道的切换,控制方式仍然为使用I/O口进行直接控制。
GPS模块2的功能:完成在野外的定位工作。GPS模块2通过ZigBee控制器1控制,当ZigBee控制器1打开GPS模块2的电源后,其开始工作,获取到定位信息并通过UART串口发送给ZigBee控制器1后,ZigBee控制器1即关闭其电源,完成一轮的定位数据采集。
GPRS模块3的功能:完成与服务器5的连接,将定位数据发送到服务器5上,通过ZigBee控制器1控制,当ZigBee控制器1打开GPRS模块3电源后,通过AT指令操作GPRS模块3连接服务器5,之后ZigBee控制器1通过UART串口将定位数据发送给GPRS模块3,GPRS模块3将数据发送给服务器5,最后ZigBee控制器1即关闭其电源。
信号搜寻终端7的功能:信号搜寻终端7为靠近定位终端时指示信号强弱的终端设备,使用了与ZigBee控制器1相同的CC2530芯片,二者可以相互通信,信号搜寻终端7会查找附近的ZigBee控制器1,当发现ZigBee控制器1的时候,发起通信,进而获得信号强度值,根据信号强度值可以判断两者之间的距离,方便查找定位终端。
服务器5的功能:它完成对所有的定位终端的定位数据的管理,记录定位终端上传的定位数据,并允许智能手机APP客户端6的接入,它可以对每个定位终端记录一个定位边界,当定位终端超过边界便向智能手机APP客户端6使发出警告信息。
智能手机APP客户端6的功能:使用了免费的高德地图API,可以通过从服务器5获取到的经纬度显示地图,查看目标定位终端的位置。同时可以为该定位终端划定边界,限制定位终端可以自由活动的范围。
本发明的一种基于物联网技术的野外牲畜定位***可以有效的胜任对散养牲畜的定位,方便管理人员的管理工作,因此本***具有较高的推广价值。
除上述实施例外,本发明还可以由其他实施方式,凡采用等同替换或者等效变换形成的技术方案,均落在本发明权利要求的保护范围内。
Claims (7)
1.一种基于物联网技术的牲畜定位***,其特征是:包括ZigBee控制器(1)、GPS模块(2)、GPRS模块(3)、太阳能电池板(4)、服务器(5)、智能手机APP客户端(6)以及信号搜寻终端(7),所述ZigBee控制器(1)、GPS模块(2)及GPRS模块(3)构成定位终端,该定位终端设置于牲畜身上,ZigBee控制器(1)
通过UART串口与GPS模块(2)及GPRS模块(3)连接;所述GPRS模块(3)通过基站采用TCP/IP协议与服务器(5)进行数据通信;所述太阳能电池板(4)分别与ZigBee控制器(1)、GPS模块(2)及GPRS模块(3)连接;所述智能手机APP客户端(6)通过TCP/IP网络与服务器(5)通信连接;所述信号搜寻终端(7)通过ZigBee无线网络与ZigBee控制器(1)通信连接,信号搜寻终端(7)数量为一个以上。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的牲畜定位***,其特征是:所述Zigbee控制器(1)采用CC2530芯片。
3.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的牲畜定位***,其特征是:所述智能手机APP客户端(6)内部采用高德地图API。
4.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的牲畜定位***,其特征是:所述定位终端数量与牲畜的数量相同,定位终端数量为一个以上,且每个定位终端与同一个服务器(5)连接,每个定位终端与所有信号搜寻终端(7)通信连接。
5.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的牲畜定位***,其特征是:所述信号搜寻终端(7)内部设置有CC2530芯片。
6.根据权利要求1或5所述的一种基于物联网技术的牲畜定位***,其特征是:所述信号搜寻终端(7)为手持式信号搜寻终端。
7.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的牲畜定位***,其特征是:所述智能手机APP客户端(6)内部具有报警模块。
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