一种星地网络一体化动物智能耳标装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种星地网络一体化动物智能耳标装置，其包括标体，所述标体内设有天线模块、通信模块、主控模块、传感器模块和电源管理模块，天线模块与通信模块电性相连，通信模块、传感器模块均与所述主控模块电性连接，电源管理模块通过三路3.3V供电分别供电给通信模块、主控模块和传感器模块，天线模块包括GNSS天线、NB天线和卫星天线，通信模块包括GNSS模组、NB模组和卫星通信模组，电源管理模块采用太阳能供电，本实用新型专利技术集成了数据通信回传模组和集成一体化贴片天线，实现在地面蜂窝边缘地区动物定位信息借助卫星不间断回传，且通过小型化天线和太阳能供电的方式节约了空间和质量，实现小体积低功耗的需求。实现小体积低功耗的需求。实现小体积低功耗的需求。

【技术实现步骤摘要】
一种星地网络一体化动物智能耳标装置


[0001]本技术涉及动物定位
，具体说是一种星地网络一体化动物智能耳标装置。

技术介绍

[0002]传统的动物定位装置一般只适用于有地面蜂窝网地区，对于无电无网或者蜂窝网覆盖的边缘地区的数据无法通过网络回传，另外无电无网地区对设备能源的要求极高，一般设备的使用年限都要求达到3年以上，对于采用卫星通信的设备来说要求设备携带30AH以上的电池，电池容量大意味着重量大，对于很多场景来说无法适应，另外传统做法采用项圈的佩戴设备的方式，对于动物来说重量太重会导致动物脖子皮肤受伤，存在安全隐患，且传统设备通信天线采用外置天线，容易被打架损坏或者过丛林被树枝刮坏，因此需要一种小型、低功耗、太阳能供电、重量轻的智能耳标装置十分有意义。

技术实现思路

[0003]针对上述问题，本技术提供一种灵活的小型化、低功耗、太阳能供电，且支持卫星通信和地面蜂窝网通信的星地网络一体化动物智能耳标装置。
[0004]本技术解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种星地网络一体化动物智能耳标装置，包括标体，所述标体内设有天线模块、通信模块、主控模块、传感器模块和电源管理模块，所述天线模块与通信模块电性相连，所述通信模块、传感器模块均与所述主控模块电性连接，所述电源管理模块通过三路3.3V供电分别供电给通信模块、主控模块和传感器模块。
[0005]作为优选，所述天线模块包括GNSS天线、NB天线和卫星天线，所述通信模块包括GNSS模组、NB模组和卫星通信模组，所述GNSS模组和GNSS天线电性相连，所述NB模组和NB天线电性相连，所述卫星通信模组和卫星天线电性相连，所述主控模块包括电性相连的主控MCU和电压检测模块。
[0006]作为优选，所述GNSS模组和主控MCU进行I2C连接，所述NB模组通过uart串口和主控MCU相连，所述卫星通信模组通过uart接口和主控MCU连接，所述电压检测模块和主控MCU通过I2C连接。
[0007]作为优选，所述传感器模块包括皮肤温湿传感器和热释电脱落感应器，所述皮肤温湿传感器和主控MCU进行uart串口连接，所述热释电脱落感应器通过GPIO和主控MCU相连。
[0008]作为优选，所述电源管理模块包括电性相连的LDO电源、锂电池、充放电管理芯片和太阳电池板。
[0009]作为优选，所述卫星通信模组采用低轨卫星。
[0010]与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：
[0011]1、本技术采用太阳能供电，节约空间和质量，实现无电、无人地区的小体积低
功耗的需求，且适应场景广泛；
[0012]2、本技术采用蜂窝网和卫星通信网络一体化设计，实现在地面蜂窝网边缘地区动物定位信息可以借助卫星不间断回传；
[0013]3、本技术采用重量轻、内置天线的耳标设计，佩戴方式可以解决传统重质量终端以项圈的方式佩戴到动物身上对动物造成的伤害；
[0014]4、本技术中皮肤温湿度传感器通过耳标与动物皮肤接触的位置监测动物的体温，从而根据这些体温信息可以判断动物的健康状态，另外热释电脱落感应器采用热释电原理可以判断耳标是否从动物耳朵上脱落，避免动物定位失败；
[0015]5、本技术中的电压检测模块能够实时检测电池的供电能力，当检测到的供电电压低于3.0V时及时进行断电保护，从而延长本装置的使用寿命。
附图说明
[0016]图1是本技术的原理结构示意图。
具体实施方式
[0017]下面将结合图1详细说明本技术，在此本技术的示意性实施例以及说明用来解释本技术，但并不作为对本技术的限定。
[0018]一种星地网络一体化动物智能耳标装置，其包括标体，标体内设有天线模块10、通信模块20、主控模块30、传感器模块40和电源管理模块50，天线模块与通信模块电性相连，通信模块、传感器模块均与所述主控模块电性连接，电源管理模块通过三路3.3V供电分别供电给通信模块、主控模块和传感器模块，天线模块包括GNSS天线101、NB天线102和卫星天线103，通信模块包括GNSS模组201、NB模组202和卫星通信模组203，GNSS模组和GNSS天线电性相连，NB模组和NB天线电性相连，卫星通信模组和卫星天线电性相连，主控模块包括电性相连的主控MCU 301和电压检测模块302。其中GNSS天线用于对动物的位置进行定位，其支持北斗和GPS定位方式，精度可达5米，通过GNSS天线和GNSS模组可组合成定位传感器，且GNSS天线采用贴片天线实现小型化和可靠性，动物位置信息是一个非常重要信息，其包含的时间信息可以实现数据回传的时空一体；NB天线支持国内三大运营商的NB蜂窝网络，其也采用高增益贴片天线，增益可达5dB，能够满足环境条件比较恶劣位置的蜂窝数据回传；卫星天线也是采用贴片天线，使用该天线和卫星通信。
[0019]GNSS模组和主控MCU进行I2C连接，所述NB模组通过uart串口和主控MCU相连，所述卫星通信模组通过uart接口和主控MCU连接，本装置的智能化体现在卫星通信采用低轨卫星，在耳标使用时如果在没有地面蜂窝信号的场合其可以自动切换到卫星通信方式，目前因低轨卫星数量的原因耳标并不是实时都能够被卫星所覆盖，因此在没有卫星过境的时刻智能耳标将自动休眠以节约能源，其中主控MCU负责根据GNSS的定位信息和时间信息计算出下一次自动环形的时间，本装置的智能化还体现在通过地面蜂窝网NB模组进行数据回传可以实时监测动物的位置以及健康信息。
[0020]传感器模块包括皮肤温湿传感器401和热释电脱落感应器402，皮肤温湿传感器和主控MCU进行uart串口连接，热释电脱落感应器通过GPIO和主控MCU相连，本装置中定位传感器、皮肤温湿传感器和热释电脱落感应器三种传感器的数据采集均可以由用户从NB服务
端发起，也可以设置为由主控MCU定时采集，主控MCU将采集的数据通过NB网络实时发送给地面数据中心，如果没有地面蜂窝网的地方主控MCU将数据存储，在下次卫星过境的时候通过卫星回传给地面数据中心，且皮肤温湿传感器通过耳标与动物皮肤接触的位置监测动物的体温，根据这些体温信息可以判断动物的健康状态，热释电脱落感应器采用热释电原理来判断耳标是否从动物耳朵上脱落，从而及时发现问题，避免动物定位失败，另外电压检测模块和主控MCU通过I2C连接，从而电压检测模块可以实时监测电池的供电能力，当检测到的供电电压低于3.0V时将进行断电保护，有利于延长本装置的使用寿命。
[0021]电源管理模块包括电性相连的LDO电源501、锂电池502、充放电管理芯片503和太阳电池板504，通过采用太阳能供电，可以节约空间和质量，实现无电、无人地区的小体积低功耗的需求，且采用重量轻、内置天线的耳标设计佩戴于动物耳朵上，可以解决传统重质量终端以项圈的方式佩戴到动物身上对动物造成的伤害。
[0022]以上对本技术实施例所提供的技术方案进行了详细本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种星地网络一体化动物智能耳标装置，其特征在于：包括标体，所述标体内设有天线模块(10)、通信模块(20)、主控模块(30)、传感器模块(40)和电源管理模块(50)，所述天线模块与通信模块电性相连，所述通信模块、传感器模块均与所述主控模块电性连接，所述电源管理模块通过三路3.3V供电分别供电给通信模块、主控模块和传感器模块。2.根据权利要求1所述星地网络一体化动物智能耳标装置，其特征在于：所述天线模块包括GNSS天线(101)、NB天线(102)和卫星天线(103)，所述通信模块包括GNSS模组(201)、NB模组(202)和卫星通信模组(203)，所述GNSS模组和GNSS天线电性相连，所述NB模组和NB天线电性相连，所述卫星通信模组和卫星天线电性相连，所述主控模块包括电性相连的主控MCU(301)和电压检测模块(302)。3.根据权利要求2所...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓伟，谷林峰，朱团，易玉婷，
申请(专利权)人：深圳市微星物联科技有限公司，
类型：新型
国别省市：