基于物聯(lián)網(wǎng)的rfid鹿養(yǎng)殖智能監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種基于物聯(lián)網(wǎng)的RFID鹿養(yǎng)殖智能監(jiān)控系統(tǒng)，屬于梅花鹿養(yǎng)殖技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]我國是養(yǎng)鹿大國，現(xiàn)存欄梅花鹿約60萬頭，居世界第一。梅花鹿是世界主要的藥用經(jīng)濟動物，梅花鹿的人工養(yǎng)殖主要目的是獲取鹿茸，鹿茸具有特殊療效，副產(chǎn)品種類多，用途廣，是我國內(nèi)銷及外貿(mào)出口的重要物資。作為中國梅花鹿之鄉(xiāng)，吉林省的梅花鹿種群優(yōu)勢明顯。
[0003]從2011年開始，吉林省政府頒發(fā)的一系列政策，任務明確指出將家養(yǎng)梅花鹿作為吉林省特色資源產(chǎn)業(yè)重點發(fā)展，在保持鹿野性的前提下，進一步建設標準化規(guī)模養(yǎng)殖、繁育和生產(chǎn)基地，提高產(chǎn)品品質(zhì)，延長產(chǎn)業(yè)鏈條，形成大投入、大市場、大品牌、大效益的發(fā)展格局，壯大“中國梅花鹿之鄉(xiāng)”。
[0004]在國家政策導向的推動下，經(jīng)過近幾十年的發(fā)展，家鹿養(yǎng)殖已初步形成了產(chǎn)業(yè)體系。飼養(yǎng)鹿的主要目的是為獲得高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的鹿茸和較高的經(jīng)濟效益。但在養(yǎng)鹿的生產(chǎn)實踐中，有許多因素可影響到鹿茸的生長和養(yǎng)鹿的經(jīng)濟效益，其中鹿茸生長的速度與氣候條件有密切的關(guān)系。氣候條件包括光照、溫度、濕度等許多因素，它們對鹿茸的生長共同起著綜合影響的作用。科學實驗和實踐證明，光照時間長可以促進鹿茸的生長，增加鹿茸產(chǎn)量。溫度和濕度對鹿茸的生長發(fā)育也有很大影響。早春氣溫低，陽光弱，濕度小，鹿茸生長就緩慢。夏季氣溫高，溫、濕度適宜，鹿茸生長就快。若夏季干旱少雨，鹿茸生長發(fā)育就緩慢；雨后初情，氣溫高，濕度大，鹿茸生長的就特別快。所以，溫暖潮濕、光照時間長的氣候條件是鹿茸生長最理想的環(huán)境。同時，實踐證明；好的飼養(yǎng)管理，有利于鹿茸的生長，提高鹿茸產(chǎn)量；鹿的健康狀態(tài)越好，鹿茸產(chǎn)量越高。
[0005]目前，養(yǎng)鹿場依舊采用傳統(tǒng)的飼養(yǎng)方式，由于人為因素造成的產(chǎn)品品質(zhì)不穩(wěn)定、產(chǎn)量低、效益差、資源損耗嚴重等問題長期存在。目前，還沒有一套成熟的系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)自動監(jiān)控家鹿養(yǎng)殖環(huán)境。雖然基于物聯(lián)網(wǎng)的RFID的技術(shù)已經(jīng)應用在豬、奶牛養(yǎng)殖的自動監(jiān)控之中，但是由于鹿的生活習性不同于豬、奶牛的生活習性，鹿養(yǎng)殖場要模擬鹿的野生環(huán)境，所以其尚不可直接應用到鹿養(yǎng)殖之中。
[0006]現(xiàn)有相關(guān)畜牧養(yǎng)殖技術(shù)中存在一下諸多缺點，使其在推廣使用中遇到諸多問題。如(一)動物電子標簽只能標識每頭鹿，存儲鹿的ID、檢疫時間、年齡等數(shù)據(jù)信息，存儲量小，功能單一，與監(jiān)測動物健康情況的系統(tǒng)是兩個獨立的體系，目前動物電子標簽仍以耳標為主，而大多數(shù)的養(yǎng)殖戶以農(nóng)民為主，絕大多數(shù)的農(nóng)民都不愿意選用耳標標簽，怕其影響家畜的生長。而本實用新型中將RFID標識技術(shù)與監(jiān)測動物的健康情況結(jié)合在一起，設計研發(fā)了電子項環(huán)。電子項環(huán)不僅能實現(xiàn)動物電子標簽實現(xiàn)的所有功能，而且其內(nèi)部存儲空間更大，集成有計步器、體溫傳感器，可測量鹿的運動量及相對體表溫度。
[0007](二)現(xiàn)有畜牧養(yǎng)殖系統(tǒng)中的RFID射頻識別系統(tǒng)與環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)是兩個獨立的工作體系，而且每一個射頻讀寫器都必須設置一個網(wǎng)址，其數(shù)據(jù)必須通過路由、交換機傳輸?shù)椒掌?，不能實現(xiàn)無線自組網(wǎng)將所有信息匯聚到一點后，再上傳到服務器。而本實用新型專利將射頻讀寫技術(shù)、傳感器技術(shù)和無線傳感器網(wǎng)絡技術(shù)結(jié)合在一起，并應用ZigBee技術(shù)與其他工作節(jié)點組成一個無線傳感器網(wǎng)絡，通過ZigBee以太網(wǎng)網(wǎng)關(guān)即可將數(shù)據(jù)上傳到服務器，大大減少了布線、節(jié)約成本、安裝更加便捷。
[0008](三)現(xiàn)有畜牧系統(tǒng)中目前沒有將調(diào)節(jié)光照強度的技術(shù)應用其中，本實用新型中的日照監(jiān)控節(jié)點，針對鹿茸生長對光照強度、光照時間的特殊需求，結(jié)合專家系統(tǒng)對鹿場的設備進行智能調(diào)節(jié)，提高了鹿產(chǎn)品產(chǎn)量和品質(zhì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種部署操作簡單、安裝便捷、成本低廉，可以對鹿場環(huán)境進行智能調(diào)控、對疾病進行智能預警和診斷、對鹿進行精細化喂養(yǎng)、監(jiān)控鹿生活狀態(tài)的基于物聯(lián)網(wǎng)的RFID鹿養(yǎng)殖智能監(jiān)控系統(tǒng)。
[0010]本實用新型解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下:
[0011]一種基于物聯(lián)網(wǎng)的RFID鹿養(yǎng)殖智能監(jiān)控系統(tǒng)包括多個無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點、ZigBee路由節(jié)點、ZigBee以太網(wǎng)網(wǎng)關(guān)、服務器、客戶端、視頻監(jiān)控系統(tǒng)；其中所述無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點通過ZigBee路由節(jié)點連接ZigBee以太網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，ZigBee以太網(wǎng)網(wǎng)關(guān)接入服務器連接客戶端以傳輸數(shù)據(jù)；其中所述視頻監(jiān)控系統(tǒng)包括攝像機、交換機、硬盤錄像機和顯示器，所述攝像機通過交換機連接硬盤錄像機以接收每一鹿圈視頻信息的數(shù)據(jù)，并通過顯示器顯示數(shù)據(jù)。
[0012]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述的無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點包括電子項環(huán)、射頻讀寫監(jiān)測節(jié)點、飲水監(jiān)控節(jié)點、進食監(jiān)控節(jié)點、噴淋控制節(jié)點和日照監(jiān)控節(jié)點。
[0013]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述的電子項環(huán)包括射頻接口部分、控制部分和傳感器部分；射頻接口部分包括接收部分、發(fā)送部分和公共電路部分；控制部分包括微處理器、存儲器和編解碼電路；傳感器部分包括體溫傳感器和計步器。
[0014]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述的射頻讀寫監(jiān)測節(jié)點包括無線微處理單元、傳感器單元、射頻讀寫單元、數(shù)據(jù)傳輸單元、調(diào)試單元和電源管理單元；所述傳感器單元、射頻讀寫單元、數(shù)據(jù)傳輸單元、調(diào)試單元分別與無線微處理單元相連接。
[0015]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述的日照監(jiān)控節(jié)點包括無線微處理單元、光照度采集單元、日照調(diào)控單元、數(shù)據(jù)傳輸單元、電源管理單元和調(diào)試單元；所述光照度采集單元、日照調(diào)控單元、數(shù)據(jù)傳輸單元和調(diào)試單元分別與無線微處理單元相連接。
[0016]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述的傳感器單元包括溫濕度傳感器、氨氣傳感器以及它們的相應電路接口，實時采集鹿圈內(nèi)的溫度、濕度、氨氣濃度；射頻讀寫單元包括RFID基站模塊、聲光提示電路、繼電器驅(qū)動電路；數(shù)據(jù)傳輸單元包塊6DB 2.4GHz天線接口，RS232通訊接口、USB2.0通訊接口 ；調(diào)試單元包塊復位電路、LED指示電路，RS232串口調(diào)試電路；電源管理單元為蓄電供電電源，為無線微處理單元、傳感器單元、射頻讀寫單元、數(shù)據(jù)傳輸單元、調(diào)試單元供電。
[0017]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述的光照度采集單元采用BH1750FVI數(shù)字光照強度傳感器實時采集鹿圈內(nèi)光照強度，通過IIC串行通信接口與無線微處理單元連接；
[0018]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述的無線微處理單元均為工業(yè)級ZigBee模塊，其無線通信距離最遠可達1km。
[0019]本實用新型的有益效果是:在模擬鹿野生環(huán)境的基礎(chǔ)上，應用物聯(lián)網(wǎng)RFID技術(shù)，建立了一套集鹿養(yǎng)殖環(huán)境數(shù)字化調(diào)控、疾病智能預警和診斷、數(shù)字化精細喂養(yǎng)為一體的鹿養(yǎng)殖智能監(jiān)控系統(tǒng)。針對現(xiàn)有畜牧養(yǎng)殖系統(tǒng)的不足進行改進，使養(yǎng)殖設備更具智能性、安裝更加便捷、維修更加方便，減少了布線、大大節(jié)約了成本，同時針對鹿茸生長對環(huán)境、飼養(yǎng)、疾病預防的特需求，實現(xiàn)對鹿場設備的智能調(diào)控，大大提高了鹿產(chǎn)品的質(zhì)量、品質(zhì)及產(chǎn)量。
【附圖說明】
[0020]圖1為基于物聯(lián)網(wǎng)的RFID鹿養(yǎng)殖智能監(jiān)控系統(tǒng)拓撲圖；
[0021]圖2為本發(fā)明的電子項環(huán)結(jié)構(gòu)圖；
[0022]圖3為本發(fā)明的射頻讀寫監(jiān)測節(jié)點結(jié)構(gòu)圖；
[0023]圖4為本發(fā)明的日照監(jiān)控節(jié)點結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0024]以下結(jié)合附圖對本實用新型的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本實用新型，并非用于限定本實用新型的范圍。
[0025]如圖1所示，本實用新型的實施例提供了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的RFID鹿養(yǎng)殖智能監(jiān)控系統(tǒng)，包括多個無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點、ZigBee路由節(jié)點、ZigBee以太網(wǎng)網(wǎng)關(guān)、服務器、客戶端、視頻監(jiān)控系統(tǒng)；其中所述無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點通過ZigBee路由節(jié)點連接ZigBee以太網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，ZigBee以太網(wǎng)網(wǎng)關(guān)接入服務器連接客戶端以傳輸數(shù)據(jù)；其中所述視頻監(jiān)控系統(tǒng)包括攝像機、交換機、硬盤錄像機和顯示器，所述攝像機通過交換機連接硬盤錄像機以接收每一鹿圈視頻信息的數(shù)據(jù)，并通過顯示器顯示數(shù)據(jù)。
[0026]所述的無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點包括電子項環(huán)、射頻讀寫監(jiān)測節(jié)點、飲水監(jiān)控節(jié)點、進食監(jiān)控節(jié)點、噴淋控制節(jié)點和日照監(jiān)控節(jié)點。
[0027]圖2為本發(fā)明的電子項環(huán)結(jié)構(gòu)圖，在本實例中，所述的RFID電子項環(huán)是佩戴在鹿的脖子上的一種RFID電子標簽，該電子項環(huán)不僅能夠標識每頭鹿，存儲鹿的ID、檢疫時間、年齡等數(shù)據(jù)信息，而且其內(nèi)部集成有計步器、體溫傳感器，可測量鹿的運動量及相對體表溫度。
[0028]RFID電子項環(huán)內(nèi)部結(jié)構(gòu)包括射頻接口部分11、控制部分12和傳感器部分13 ；
[0029]射頻接口部分11主要由接收部分14、發(fā)送部分15和公共電路部分16組成；接收部分14主要的功能是將天線上接收到的ASK幅度調(diào)制信號進行解調(diào)，恢復出數(shù)字基帶信號，再送到控制部分進行解碼處理；發(fā)送部分15的主要功能是將控制部分處理好的數(shù)字編碼信號進行ASK幅度調(diào)制，進行放大后，送到天線端發(fā)給射頻讀寫監(jiān)測節(jié)點的射頻