一种牧场牲畜定位防丢设备制造技术

本实用新型专利技术公开一种牧场牲畜定位防丢设备，涉及畜牧牲畜定位领域，包括背驼固定架和电子耳标，背驼固定架内设置有信号接发组件，背驼固定架固定在牲畜群领头成员的背部，电子耳标固定在牲畜群跟随成员的耳部，信号接发组件包括超高频阅读器和嵌入式定位基站，嵌入式定位基站通过超高频阅读器向电子耳标辐射射频能量，嵌入式定位基站通过计算射频信号于传输中的能量衰减和载波信号相位变化测算电子耳标和超高频阅读器之间的距离，电子耳标内存储有佩戴牲畜的溯源信息，通过以上各组件配合使用，可以精确统计羊群中每只羊由点及面的大范围精确定位和轨迹记录，并能够实现于服务器中的存储，可满足智慧牧场对牲畜进行精确定位和轨迹管理的需求。和轨迹管理的需求。和轨迹管理的需求。

【技术实现步骤摘要】
一种牧场牲畜定位防丢设备


[0001]本技术涉及畜牧牲畜定位领域，具体为一种牧场牲畜定位防丢设备。

技术介绍

[0002]以往的畜牧养殖行业存在人力冗余、溯源困难、效率低下、成本高昂、规模化生产受限等诸多问题。因此对畜牧行业开展智慧化转型成为当前畜牧行业关注的重点问题。基于物联网技术的“智慧牧场”建设，能够有效解决上述问题，促进畜牧行业智慧化发展。牲畜轨迹定位技术是“智慧牧场”的重要组成部分。
[0003]目前已知的牲畜轨迹定位技术主要涉及全球卫星定位技术、无线网络基站定位技术和射频识别定位技术三大类。全球卫星定位技术依靠每颗卫星的精确物理位置利用卫星上连续发送到接收机的经纬度信息间的到达时间差(TDOA)进行推算以获得接收机所处的位置。但该技术需要在无遮蔽环境下使用，定位精度米级，而且至少需要三颗卫星信息持续收发才能正常运行，并且要求每个接收端均配备定位芯片；无线网络基站定位技术具有定位实时性强，定位精度厘米级，信息汇聚方便等优势，主要是接收机通过分析接收到的目标位置发射的无线电波信号参数，然后根据飞行时间测距法(TOF)或到达时间差(TDOA)定位算法推算出目标所处的精确位置。但该技术需要固定的定位网络结构，至少需要三个的定位锚点才能正常运行，定位精度取决于锚点的数量，因此也存在锚点成本高，大面积部署困难等问题；射频识别定位技术具有成本低廉，无源无线供电，可大规模部署，适合多种应用场合等特点，主要根据RFID阅读器发送信号至读取到目标Tag信息之间的延迟时间来表示目标相对于RFID阅读器的距离。当目标Tag进入RFID阅读器定位范围，可以通过接收信号的辐射强度(RSSI)计算出目标Tag的位置信息。射频识别定位技术但是RFID要实现相对精确的定位较为困难，与之对应的网络部署相对复杂。
[0004]针对数量庞大的牲畜轨迹定位问题而言，亟待一项成本低廉、部署方便、定位精准、供电便利、信息汇聚方便的定位技术。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于提供一种牧场牲畜定位防丢设备，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0006]为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种牧场牲畜定位防丢设备，包括背驼固定架和电子耳标，背驼固定架内设置有信号接发组件。
[0007]背驼固定架固定在牲畜群领头成员的背部，电子耳标固定在牲畜群跟随成员的耳部。
[0008]信号接发组件包括超高频阅读器和嵌入式定位基站，嵌入式定位基站通过超高频阅读器向电子耳标辐射射频能量，嵌入式定位基站通过计算射频信号于传输中的能量衰减和载波信号相位变化测算电子耳标和超高频阅读器之间的距离。
[0009]背驼固定架的两侧均固定有超高频阅读器，电子耳标通过接收射频能量转为其工
作所需电能，且电子耳标内存储有佩戴牲畜的溯源信息。
[0010]优选的，还包括定位模块天线和NB
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IoT模块天线，定位模块天线和NB
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IoT模块天线固定在嵌入式定位基站顶部，嵌入式定位基站通过NB
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IoT模块天线与终端服务器通信。
[0011]优选的，还包括锂聚合物电池，锂聚合物电池为信号接发组件提供电能。
[0012]优选的，嵌入式定位基站内部有嵌入式处理模块、超高频射频识别模块、GPS/北斗定位模块和窄带物联网模块，嵌入式处理模块通过射频信号于传输中的能量衰减和载波信号相位变化测算电子耳标和超高频阅读器之间的距离，GPS/北斗定位模块的信号端与定位模块天线信号连接。
[0013]优选的，背驼固定架通过捆绑带与牲畜背部固定。
[0014]与现有技术相比，本技术的有益效果是：
[0015]本技术记载了一种牧场牲畜定位防丢设备，通过超高频阅读器、电子耳标以及GPS/北斗定位模块可以精确统计羊群中每只羊所处具体地理位置和移动轨迹，并将该数据信息通过无线网络发送回服务器进行数据存储，处理和展示，通过结合全球卫星定位、无线网络基站定位和射频识别定位三类技术优势，实现由点及面的大范围精确定位和轨迹记录，可满足智慧牧场对牲畜进行精确定位和轨迹管理的需求。
附图说明
[0016]图1为本技术实施例背驼固定架结构图；
[0017]图2为本技术实施例背驼固定架结构侧视图；
[0018]图3为本技术实施例信号接发原理框图；
[0019]图4为本技术实施例领头羊佩戴背驼固定架示意图；
[0020]图5为本技术实施例跟随羊佩戴电子耳标示意图。
[0021]图中：1、背驼固定架；2、嵌入式定位基站；3、超高频阅读器；4、定位模块天线；5、NB
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IoT模块天线；6、捆绑带；7、领头羊；8、跟随羊；9、电子耳标；10、锂聚合物电池；11、电源连接电缆；12、左侧阅读器通信电缆；13、右侧阅读器通信电缆。
具体实施方式
[0022]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，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0023]请参阅图1
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5，本实施例提供了一种牧场牲畜定位防丢设备，包括背驼固定架1和电子耳标9，背驼固定架1内设置有信号接发组件。
[0024]信号接发组件包括超高频阅读器3和嵌入式定位基站2，嵌入式定位基站2通过超高频阅读器3向电子耳标9辐射射频能量，嵌入式定位基站2通过计算射频信号于传输中的能量衰减和载波信号相位变化测算电子耳标9和超高频阅读器3之间的距离。
[0025]背驼固定架1的两侧均固定有超高频阅读器3，为牲畜群领头成员左右侧的牲畜群跟随成员的电子耳标9提供射频能量及接收回传溯源数据。
[0026]于背驼固定架1两侧的超高频阅读器3分别通过左侧阅读器通信电缆12和右侧阅
读器通信电缆13与嵌入式定位基站2数据连接，并负责于背驼固定架1两侧超高频阅读器3的供电和数据通信，其中数据通信采用RS485总线形式，通信协议为Modbus，并且左侧阅读器通信电缆12和右侧阅读器通信电缆13均为四芯线缆，以保证数据和电力传输的稳定性，和抗干扰性。
[0027]优选的，电子耳标9工作在920
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924MHz频段，超高频电子耳标9无需自备供电电源，通过接收超高频阅读器3辐射的射频能量后，经过倍压整流后通过电荷泵产生直流供电电源对电子耳标9供电，高频电子耳标9内部存储有该牲畜群跟随成员的溯源信息。
[0028]信号接发组件还包括定位模块天线4和NB
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IoT模块天线5，定位模块天线4和NB
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IoT模块天线5固定在嵌入式定位基站2顶部，便于数据信息的稳定收发，嵌入式定位基站2通过NB
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IoT模块天线本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种牧场牲畜定位防丢设备，其特征在于：包括背驼固定架(1)和电子耳标(9)，所述背驼固定架(1)内设置有信号接发组件；所述背驼固定架(1)固定在牲畜群领头成员的背部，所述电子耳标(9)固定在牲畜群跟随成员的耳部；所述信号接发组件包括超高频阅读器(3)和嵌入式定位基站(2)，所述嵌入式定位基站(2)通过超高频阅读器(3)向电子耳标(9)辐射射频能量，所述嵌入式定位基站(2)通过计算射频信号于传输中的能量衰减和载波信号相位变化测算电子耳标(9)和超高频阅读器(3)之间的距离；所述背驼固定架(1)的两侧均固定有超高频阅读器(3)，所述电子耳标(9)通过接收射频能量转为其工作所需电能，且电子耳标(9)内存储有佩戴牲畜的溯源信息。2.根据权利要求1所述的一种牧场牲畜定位防丢设备，其特征在于：还包括定位模块天线(4)和NB
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IoT模块天线(5)，所述定位模块天线(4)...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡寅，梅月兰，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：新型
国别省市：