一种耳标式动物传感器制造技术

本发明专利技术公开了一种耳标式动物传感器，包括主控和射频电路，测温电路、加速度传感器电路和电源及滤波电路；主控和射频电路使用nRF52805芯片，其中A6引脚连接电容C5，电容C5另一端接地；DEC1引脚连接电容C4，电容C4的另一端接地；DEC2、DEC4引脚分别连接电容C1和电容C2，电容C2的另一端连接VSS引脚；DCC引脚依次连接电感L2、电感L1，电感L1的另一端连接电容C1，电容C1的另一端接地。本发明专利技术采用MCU+射频模块单芯片的技术，有效降低射频和MCU的功耗；通过云平台将耳标式动物传感器采集的动物耳朵加速度值，通过深度神经网络进行学习训练，预测动物反刍行为。预测动物反刍行为。预测动物反刍行为。

【技术实现步骤摘要】
一种耳标式动物传感器


[0001]本专利技术属于动物传感器
，尤其涉及一种耳标式动物传感器。

技术介绍

[0002]随着规模化、集约化养殖业的发展和人力资源的短缺，健康养殖和智能化管理将成为畜牧业的发展趋势，准确高效地检测动物个体健康数据信息有利于分析动物的生理、健康和福利状况，是实现健康养殖、智能管理、疫病预防、食品安全的基础。目前生产中主要依靠人工观测的方式检测动物个体健康数据信息，耗费大量的时间和精力。随着信息技术的发展，国外学者对畜牧养殖动物个体健康数据信息监测方法和技术进行了大量研究，利用采集的动物个体健康数据信息，分析动物的生理、健康、福利等状况，为畜牧养殖生产提供指导。
[0003]通过传感器感知动物的运动、饮食情况，需要解决封装体积、重量、功耗问题。并且现有技术对于动物的运动、饮食情况没有进一步的数据分析，以更好地确定动物的健康状况。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提出了一种耳标式动物传感器，通过开发基于低频RFID芯片技术、具有集成温度传感器功能的RFID标签以及基于蓝牙技术和传感器技术的动物行为分析和耳温测量的智能耳标，提升牲畜养殖场对疾病预警、早发现、早诊断和早治疗水平，对于目前防控牲畜瘟疫情也会起到积极的作用，可改进肉的品质，获得更高的经济效益。本专利技术还通过云平台将耳标式动物传感器采集的动物耳朵加速度值，通过深度神经网络进行学习训练，预测动物反刍行为。
[0005]本专利技术公开的一种耳标式动物传感器包括主控和射频电路，测温电路、加速度传感器电路和电源及滤波电路；所述主控和射频电路使用nRF52805芯片，其中A6引脚连接电容C5，电容C5另一端接地；DEC1引脚连接电容C4，电容C4的另一端接地；DEC2、DEC4引脚分别连接电容C1和电容C2，电容C2的另一端连接VSS引脚；DCC引脚依次连接电感L2、电感L1，电感L1的另一端连接电容C1，电容C1的另一端接地；XC2引脚分别连接电容C3和压电晶体X1，XC1引脚分别连接压电晶体X1的另一端、电容C6，电容C3、电容C6的另一端分别接地；ANT引脚连接电感L4，电感L4的另一端分别连接电容C10、电感L3、电感L3的另一端分别连接电容C8、电感L5，电感L5的另一端分别连接电容C9、射频芯片E1；VDD引脚分别连接电池和电容C15，电容C15的另一端接地。
[0006]进一步的，所述测温电路中电阻R1和场效应晶体管Q1的漏极分别连接电池，场效应晶体管Q1的栅极分别连接电阻R1的另一端、电阻R2，场效应晶体管Q1的源极分别连接电阻R3和电阻R16，电阻R16的另一端分别连接电容C7、电阻R17、nRF52805芯片的AIN2引脚，电阻R17的另一端、电容C7的另一端分别接地；电阻R3的另一端分别连接nRF52805芯片的AIN3引脚、电容C11、可变电阻R9，电容C11的另一端、可变电阻R9的另一端分别接地。
[0007]进一步的，所述加速度传感器电路中电阻R11的一端连接nRF52805芯片的P0.12引脚，另一端分别连接电阻R4和芯片的SCx引脚，电阻R4的另一端分别连接电阻R10、电池、电容C18、电容C17，电阻10的另一端连接电阻R12，电阻R12的另一端连接nRF52805芯片的P0.21引脚；芯片的INT1引脚连接电阻R13，电阻R13的另一端连接nRF52805芯片的P0.16引脚，芯片的INT2引脚连接电阻R14，电阻R14的另一端连接nRF52805芯片的P0.18引脚。
[0008]进一步的，所述电源及滤波电路中电容C14分别连接电池、J1的第2引脚，J1的第1引脚连接BT1的第1引脚，BT1的第2引脚接地。
[0009]进一步的，采集超过10万小时各地牧场的牛反刍、饮食式的耳朵加速度数据，和/或牲畜饮食的耳朵加速度数据，将一段时间内的所述耳朵加速度值组成向量特征，使用深度学习算法进行学习训练。
[0010]进一步的，所述深度学习算法使用CNN神经网络进行训练，CNN神经网络包括隐藏层、卷积层、池化层和全连接层，所述卷积层将耳朵加速度向量进行特征提取，所述池化层将特征进行压缩，神经网络输出反刍行为预测值，与实际反刍行为值通过损失函数计算误差，将误差进行反向传播，更新CNN神经网络的权值与偏置值，直到神经网络的预测准确率达到目标值。
[0011]本专利技术的有益效果如下：
[0012]本专利技术采用了MCU+射频模块单芯片的技术，有效降低了射频和MCU的功耗，本专利技术舍弃耗电较多的加速度传感器，转而使用MEMES传感器，解决了运动传感器的耗电问题。
[0013]通过云平台将耳标式动物传感器采集的动物耳朵加速度值，通过深度神经网络进行学习训练，预测动物反刍行为。
附图说明
[0014]图1本专利技术总体结构图；
[0015]图2主控和射频电路原理图；
[0016]图3测温电路原理图；
[0017]图4加速度传感器电路原理图；
[0018]图5电源及滤波电路原理图；
[0019]图6本专利技术采集的饮食状态的原始加速度数据。
具体实施方式
[0020]下面结合附图对本专利技术作进一步的说明，但不以任何方式对本专利技术加以限制，基于本专利技术教导所作的任何变换或替换，均属于本专利技术的保护范围。
[0021]耳标式动物传感器需要解决小型化、远距离和节能问题。为了解决这个问题，本专利技术采用了MCU+射频模块单芯片的技术，有效降低了射频和MCU的功耗，为了解决运动传感器的耗电问题，本专利技术使用3DMEMS传感器。
[0022]本专利技术提出的耳标式动物传感器，包括主控和射频电路，测温电路、加速度传感器电路和电源及滤波电路；主控和射频电路使用nRF52805芯片，其中A6引脚连接电容C5，电容C5另一端接地；DEC1引脚连接电容C4，电容C4的另一端接地；DEC2、DEC4引脚分别连接电容C1和电容C2，电容C2的另一端连接VSS引脚；DCC引脚依次连接电感L2、电感L1，电感L1的另
一端连接电容C1，电容C1的另一端接地；XC2引脚分别连接电容C3和压电晶体X1，XC1引脚分别连接压电晶体X1的另一端、电容C6，电容C3、电容C6的另一端分别接地；ANT引脚连接电感L4，电感L4的另一端分别连接电容C10、电感L3、电感L3的另一端分别连接电容C8、电感L5，电感L5的另一端分别连接电容C9、射频芯片E1；VDD引脚分别连接电池和电容C15，电容C15的另一端接地。
[0023]测温电路中电阻R1和场效应晶体管Q1的漏极分别连接电池，场效应晶体管Q1的栅极分别连接电阻R1的另一端、电阻R2，场效应晶体管Q1的源极分别连接电阻R3和电阻R16，电阻R16的另一端分别连接电容C7、电阻R17、nRF52805芯片的AIN2引脚，电阻R17的另一端、电容C7的另一端分别接地；电阻R3的另一端分别连接nRF52805芯片的AIN3引脚、电容C11、可变电阻R9，电容C11的另一端、可变电阻R9的另一端分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耳标式动物传感器，其特征在于，包括主控和射频电路，测温电路、加速度传感器电路和电源及滤波电路；所述主控和射频电路使用nRF52805芯片，其中A6引脚连接电容C5，电容C5另一端接地；DEC1引脚连接电容C4，电容C4的另一端接地；DEC2、DEC4引脚分别连接电容C1和电容C2，电容C2的另一端连接VSS引脚；DCC引脚依次连接电感L2、电感L1，电感L1的另一端连接电容C1，电容C1的另一端接地；XC2引脚分别连接电容C3和压电晶体X1，XC1引脚分别连接压电晶体X1的另一端、电容C6，电容C3、电容C6的另一端分别接地；ANT引脚连接电感L4，电感L4的另一端分别连接电容C10、电感L3、电感L3的另一端分别连接电容C8、电感L5，电感L5的另一端分别连接电容C9、射频芯片E1；VDD引脚分别连接电池和电容C15，电容C15的另一端接地。2.根据权利要求1所述的耳标式动物传感器，其特征在于，所述测温电路中电阻R1和场效应晶体管Q1的漏极分别连接电池，场效应晶体管Q1的栅极分别连接电阻R1的另一端、电阻R2，场效应晶体管Q1的源极分别连接电阻R3和电阻R16，电阻R16的另一端分别连接电容C7、电阻R17、nRF52805芯片的AIN2引脚，电阻R17的另一端、电容C7的另一端分别接地；电阻R3的另一端分别连接nRF52805芯片的AIN3引脚、电容C11、可变电阻R9，电容C11的另一端、可变电阻R9的另一端分别接地。3.根据权利要求1所述的耳标式动物传感器，其特征在于，所述加速度传感器电路包括两个3Dmems芯片电路，一个芯片电路为温度传感器电路，一个芯片电路为加速度传感器电路，每个芯片电路中，电阻R11的一端连接3Dmems芯片的P0.12引脚，另一端分别连接电阻R4和芯片的SCx引脚，电阻R4的另一端分别连接电阻R10、电池、电容C18、电容C17，电阻10的另一端连接电阻R12，电阻R12的另一端连接3Dmems芯片...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘海海，罗远明，陈锡棋，
申请(专利权)人：无锡市富华科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：