一种应用于树木防盗的低功耗智能树钉制造技术

本发明专利技术提供了一种应用于树木防盗的低功耗智能树钉，包括外壳和内部模块。内部模块由天线层、电池层和电路板层组成。天线层位于最上层，由NB天线层和蓝牙天线层组成，中间隔着绝缘泡棉来减小互相干扰，保证最优的通信信号。电池层位于中间层，有2节纽扣电池组组成，保证了稳定的电压和充足的电量。电路板层的电路板模块实现蓝牙通信、无线唤醒、NB定位、倾角变化测量及位移变化测量的功能。外壳采用防水防挤压材质，设计体积小，易于安装于树干中而不被偷盗者发现破坏，可靠性高。智能树钉功耗低，成本低，续航时间长，不受电子围栏的限制，稳定性好。稳定性好。稳定性好。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于树木防盗的低功耗智能树钉


[0001]本专利技术涉及基于物联网林业监控领域，特别是涉及一种应用于树木防盗的低功耗智能树钉。

技术介绍

[0002]随着我国经济的快速发展，各种行业对木材的需求不断增加，森林资源日益减少，树木价格一路攀升，珍贵树种的价格也日益高涨，因此偷盗树木的非法活动也日渐猖獗。为防止树木被盗窃，新西兰的商人把一种微型的发射机芯片植入树皮下5厘米处，如发生盗窃，就可以据此追查。南非的一些棕榈树也获得政府批准放入了这种装置，美国的一些盆景树也采用了同样的防盗技术。而我国在树木防盗领域的研究并不多，大多是在外部构建传统的铁围栏进行防护，或者通过安装摄像头进行监控，偷盗者很容易将其破坏，让管理者无法及时获得预警信息及追踪被盗树木，从而导致错过最佳处理时间。

技术实现思路

[0003]为了解决以上问题，本专利技术提出一种应用于树木防盗的低功耗智能树钉，所述树钉可以在树木被盗时及时报警以及让管理者追踪被盗树木的位置。
[0004]本专利技术采用的技术方案如下：一种应用于树木防盗的低功耗智能树钉，包括外壳、内部模块。
[0005]所述外壳形状类似圆锥，小拇指粗细，高3厘米左右，采用防水防挤压无毒副作用的高分子材料制成。
[0006]所述内部模块包括：电路板层、电池层、天线层。
[0007]所述天线层，位于智能树钉的最上层，由蓝牙天线层和NB天线层组成，2个天线层中间隔着绝缘泡棉，防止电磁干扰，提供最优的外部通信连接信号。
[0008]所述电池层，置于树钉的中间层，安装纽扣电池组作为电路板的外部电源，所述纽扣电池组采用2节2450纽扣电池并联式连接的方式纵向排列，既保证了稳定的供电电压，也提供了足够的电量，还节省了空间。
[0009]所述电路板层，置于树钉最下层，放置电路板模块，模块采用具有无线唤醒功能的蓝牙芯片作为主控芯片，连接有NB
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IOT模块、三轴加速度传感器模块和射频单元。
[0010]所述智能树钉，主要应用蓝牙通信进行工作模式配置，根据传感器的角度变化和位移变化进行被盗预警，以及利用NB定位技术追踪被盗树木的位置。
[0011]所述智能树钉的工作模式有6种，分别为睡眠模式、配置模式、安装模式、防盗模式、被盗模式和砍伐模式。
[0012]一种应用于树木防盗的低功耗智能树钉，安装于树木主枝干的树孔内，用专用环氧树脂、水泥和细沙配比制成的树胶泥等封合材料封合修补树孔，修补外表面涂抹与树皮相近的颜料，不会被察觉有安装智能装置，也不会影响树木的生长。
[0013]综上所述，本专利技术的有益效果是：
1.本专利技术的智能树钉，密封封装，体积较小，防水防挤压，电子元器件不易损坏，安装于树孔中，不易被偷盗者发现进行破坏，无毒副作用，不影响树木的正常生长，保证了防盗的可靠性和稳定性。
[0014]2.本专利技术的智能树钉，根据树木的倾斜角度和位移同时判断树木是否被盗，可靠性高，利用NB
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IOT定位技术可以实时监控到被盗树木的物理位置，不受电子围栏的限制，稳定性好。
[0015]3.本专利技术的智能树钉，采用并联式纽扣电池组的供电方式，电池容量大，电压稳定，电池组可进行更换，保证了可持续较长的工作时间。
[0016]4.本专利技术的智能树钉，采用蓝牙无线唤醒技术进行工作模式配置和工作状态激活，降低了设备使用功耗，延长了设备的使用寿命。
[0017]5.本专利技术的智能树钉，采用低成本、高可靠的技术方案，适宜大面积实施。
附图说明
[0018]图1为一种应用于树木防盗的低功耗智能树钉侧剖面图；图2为一种应用于树木防盗的低功耗智能树钉电子结构。
具体实施方式
[0019]下面将结合附图，对本专利技术的优选实施例进行详细的描述。
[0020]图1为本专利技术实施例提供的一种应用于树木防盗的低功耗智能树钉侧剖面图，包括外壳和内部结构。外壳采用防水防挤压的材质，形状类似圆锥，小拇指粗细，高3厘米左右。内部结构包括天线层、电池层和电路板层，天线层包括NB天线和蓝牙天线，位于树钉最上方，中间隔着绝缘泡棉减小互相干扰。电池层位于中间，由2节CR2450的纽扣电池并联组成电池组给电路供电，既保证了电压的稳定也，也提供了充足的电量。电路板层的电路板模块由具有无限唤醒功能的蓝牙芯片作为主控芯片，连接有NB
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IOT模块、eSIM卡模块、三轴传感器模块，射频开关、外部晶振和天线接口模块。
[0021]图2为本专利技术实施列提供的一种应用于树木防盗的低功耗智能树钉电子结构图，主控芯片采用具有无线唤醒功能的ATM2202，外接16MHZ和32KHZ晶振调节频率。连接NB
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IOT模块用于NB定位追踪树木被盗位置，NB
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IOT模块接有eSim模块。三轴加速度传感器模块测量树木倾角变化，射频开关模块可以控制是否启动通信，电池模块连接纽扣电池组供电。
[0022]本实施列所述的一种应用于树木防盗的低功耗智能树钉，安装于树木主枝干的树孔中，用专用环氧树脂、水泥和细沙配比制成的树胶泥等封合材料封合修补树孔，修补外表面涂抹与树皮相近的颜料，不会被被盗者察觉，主要应用蓝牙通信进行工作模式配置，根据传感器的角度变化和位移变化进行被盗预警，以及利用NB定位技术追踪被盗树木的位置。
[0023]智能树钉的工作模式有6种，分别为睡眠模式、配置模式、安装模式、防盗模式、被盗模式和砍伐模式。
[0024]所述树钉的睡眠模式，主要用于智能树钉从生产线加工检测到入库，再从出库运输直到交付到客户手中，都处于睡眠模式，所有设备模组均为关闭状态。睡眠模式下智能树钉的工作电流低至0.8uA，该过程可以是几个月，也可以是当天，时间根据工程的实施情况（比如有时天气原因不适合安装，会影响安装进度）。
[0025]所述配置模式，主要用于通过特定蓝牙射频设备，在近距离发射蓝牙无线唤醒信号激活处于睡眠模式的智能树钉，通过蓝牙连接发送命令，设置MQTT服务器的IP地址、端口、MQTT订阅号、用户名、秘钥等信息。该模式只在所述智能树钉在服务器通信参数有变化时使用。
[0026]所述安装模式，是在智能树钉安装于防盗树木中后使用，使用蓝牙收发命令调试初始化角度基准值等数值。
[0027]所述防盗模式，是在安装模式完成后进入，24小时通信一次，用于月度巡检，季度巡检，获取电池存量、设备状态信息，NB
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IOT通信状态等。
[0028]所述被盗模式，是树木在遭到盗窃时开启，进入该模式的判定条件为初始角度发生变化，以及位移超出设定值，进入该模式后，NB
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IOT 5分钟通信一次上报服务器，通知管理员及时巡查。
[0029]所述砍伐模式，是在树木需要移植或砍伐时使用，该模式是管理员通过蓝牙APP对智能树钉发送指令，使得智能树钉进入睡眠模式，防止误发被盗信息，同时可进行智能树钉回收。
[0030]以上所述仅本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于树木防盗的低功耗智能树钉，其特征在于，智能树钉包括：外壳和内部模块。2.根据权利要求1所述的外壳，其特征在于，形状类似圆锥，小拇指粗细，高3厘米左右，采用防水防挤压无毒副作用的高分子材料制成。3.根据权利要求1所述的内部模块，其特征在于，模块包括：电路板层、电池层和天线层。4.根据权利要求3所述的天线层，其特征在于，位于所述树钉的最上层，由蓝牙天线层和NB天线层组成， 2个天线层中间隔着绝缘泡棉，防止电磁干扰，提供最优的外部通信连接信号。5.根据权利要求3所述的电池层，其特征在于，位于所述树钉的中间层，安装纽扣电池组作为电路板的供电电源。6.根据权利要求5所述的纽扣电池组，其特征在于，采用2节CR2450纽扣电池并联式连接的方式纵向排列组装在...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈汝佳，李俊杰，焦领琪，杜戈，
申请(专利权)人：慕熠电子上海有限公司，
类型：发明
国别省市：