基于ZigBee、GPS与GPRS的牲畜定位系统技术方案

本实用新型专利技术基于ZigBee、GPS与GPRS的牲畜定位系统，属于畜牧业技术领域，包括牲畜身上所携带的定位终端、服务器及信号搜寻终端，定位终端包括ZigBee控制器、GPS定位器及GPRS定位仪，由太阳能电池板为其进行供电，ZigBee控制器通过UART串口与GPS定位器及GPRS定位仪连接,GPRS定位仪通过基站使用TCP/IP协议与服务器通信；信号搜寻终端通过ZigBee无线通讯技术与定位终端通信。该系统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。

【技术实现步骤摘要】
基于ZigBee、GPS与GPRS的牲畜定位系统
本技术属于畜牧业
，特别是涉及一种基于ZigBee、GPS与GPRS的牲畜定位系统。
技术介绍
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。
技术实现思路
本技术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，本技术提出了一种基于ZigBee、GPS与GPRS的牲畜定位系统，该系统使用了功耗极低的ZigBee技术，利用ZigBee的无线通信技术以及GPS定位器以及GPRS定位仪，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。为实现上述目的，本技术采用如下的技术方案：基于ZigBee、GPS与GPRS的牲畜定位系统，其特征是：包括ZigBee控制器、GPS定位器、GPRS定位仪、太阳能电池板、服务器以及信号搜寻终端，所述ZigBee控制器、GPS定位器及GPRS定位仪构成定位终端，该定位终端设置于牲畜身上，ZigBee控制器通过UART串口与GPS定位器及GPRS定位仪连接；所述GPRS定位仪通过基站采用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定位器及GPRS定位仪连接；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。通过上述设计本技术能带来以下有益效果：本技术提出了一种基于ZigBee、GPS与GPRS的牲畜定位系统，该系统可以定期的启动GPS定位器获取到定位终端所在位置，并启动GPRS定位仪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，管理人员可以根据服务器中存储的历史定位数据查看到牲畜的位置，当室外环境复杂，GPS定位器定位效果不好时，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技术作进一步说明：图1为本技术基于ZigBee、GPS与GPRS的牲畜定位系统的结构框图。图2为本技术基于ZigBee、GPS与GPRS的牲畜定位系统的工作原理结构示意图。图中：1-ZigBee控制器、2-GPS定位器、3-GPRS定位仪、4-太阳能电池板、5-服务器、6-信号搜寻终端。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，本技术提出了一种基于ZigBee、GPS与GPRS的牲畜定位系统，该系统包括ZigBee控制器1、GPS定位器2、GPRS定位仪3、太阳能电池板4、服务器5以及信号搜寻终端6，需要强调的是，上述各个器件和模块就单体而言，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定位器2及GPRS定位仪3通过UART串口进行连接，ZigBee控制器1与信号搜寻终端6通过ZigBee无线网络通信连接；GPRS定位仪3通过基站使用TCP/IP协议与服务器5进行数据通信；ZigBee控制器1、GPS定位器2及GPRS定位仪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定位器2与GPRS定位仪3的工作情况，ZigBee控制器1通过两个三极管控制GPS定位器2和GPRS定位仪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定位器2并通过UART串口获取到GPS定位器2的定位数据，完成定位后，关闭GPS定位器2的电源，启动GPRS定位仪3的电源，并通过模拟开关将UART串口切换到GPRS定位仪3，通过GPRS定位仪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，如果超出了边界，则会通知管理人员。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。管理人员可以通过服务器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。当室外的环境比较复杂影响到GPS定位器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6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6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定位器2和GPRS定位仪3的电源上，当三极管关断时，相当于关闭GPS定位器2或者是GPRS定位仪3的电源，节约电能；当三极管打开时，相当于为GPS定位器2或者是GPRS定位仪3供电，可以使用两者。因此ZigBee控制器1可以控制GPS定位器2和GPRS定位仪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定位器2与GPRS定位仪3都是通过UART串口进行通信，所以ZigBee控制器1使用了一个模拟开关来完成对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定位器2的功能：完成在野外的定位工作。GPS定位器2通过ZigBee控制器1控制，当ZigBee控制器1打开GPS定位器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定位仪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定位仪3电源后，通过AT指令操作GPRS定位仪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定位仪3，GPRS定位仪3将数据发送给服务器5，最后ZigBee控制器1即关闭其电源。如果在连接服务器的过冲中接受到服务器5要求一直在线的请求，那么保持在在线状态下，一直启动GPS定位器2和GRPS定位仪3，时刻上传位置。信号搜寻终端6的功能：信号搜寻终端6为靠近定位终端时指示信号强弱的终端设备，其使用了与ZigBee控制器1相同的CC2530芯片，二者可以相互通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于ZigBee、GPS与GPRS的牲畜定位系统，其特征是：包括ZigBee控制器(1)、GPS定位器(2)、GPRS定位仪(3)、太阳能电池板(4)、服务器(5)以及信号搜寻终端(6)，所述ZigBee控制器(1)、GPS定位器(2)及GPRS定位仪(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定位器(2)及GPRS定位仪(3)连接；所述GPRS定位仪(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定位器(2)及GPRS定位仪(3)连接；所述信号搜寻终端(6)通过ZigBee无线网络与ZigBee控制器(1)通信连接，信号搜寻终端(6)数量为一个以上。

【技术特征摘要】
2017.06.27 CN 20172075595951.基于ZigBee、GPS与GPRS的牲畜定位系统，其特征是：包括ZigBee控制器(1)、GPS定位器(2)、GPRS定位仪(3)、太阳能电池板(4)、服务器(5)以及信号搜寻终端(6)，所述ZigBee控制器(1)、GPS定位器(2)及GPRS定位仪(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定位器(2)及GPRS定位仪(3)连接；所述GPRS定位仪(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定位器(2)及GPRS定位仪(3)连接；所述信号搜寻终端(6)通过Zig...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩成浩，王龙旭，王蕊，高磊，戚美月，吕贵明，孙晓罡，胡成海，满宴辰，
申请(专利权)人：吉林建筑大学，
类型：新型
国别省市：吉林,22