游牧牲畜智能清点及定位寻踪仪

来源 :科学大众(中学) | 被引量 : 0次 | 上传用户:chair_mao
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读

  研究背景:
  新疆是全国畜牧业传统生产基地之一,随着经济的发展和人口的不断增加,以及国家和自治区对传统畜牧业政策的大力扶持,畜牧业取得了飞速发展,牲畜量激增。据不完全统计,目前全疆牲畜存栏数量多达5 000多万头,其中60%~70%在草原放牧。畜群数量大大增加,各种问题随之而来,增加了管理的难度。但在畜牧管理方式上,绝大多数牧民仍然沿袭着传统的管理方式,尤其是游牧转场式放养,牲畜丢失、被盗等时有发生。即使对牲畜采取定点圈养,类似事情也时常发生。如何能够及时准确地掌握牲畜的数量情况,在发现牲畜丢失或被盗时,可及时采取相应措施,将损失挽回到最小程度,是牧民在牲畜管理问题上迫切需要解决的问题。
  怎样帮助他们解决这一问题,这始终萦绕在我脑海中。后来受到日常生活中接触到的无线识别系统,如公共汽车的自动刷卡缴费、办公楼的门禁系统,以及GPS定位、GSM通讯等技术的启发,我有了灵感。
  研究目标:
  我的研究目标是利用无线射频识别(RFlD)技术,实现一套自动清点及辅助定位寻踪系统。在清点系统确认有牲畜丢失时,利用GPS/GSM定位设备,实现牲畜的定位寻踪。这两个系统相结合,可以为牧民朋友在牲畜管理方面长期存在的棘手问题,提供一个较好的解决方案和思路,也是一次积极尝试和探索。
  针对牲畜自动清点系统实际的功能需求,我选择系统工作频率为超高频,即频率范围在860MHz~960MHz。在这个工作频率上,电子标签的读取距离可以达到10米以上,可以满足实际需求。另外,由于牲畜数量大,往往是成批的牲畜同时进出圈门,这就要求计数系统在同一时间能够识别多个牲畜目标数量,而超高频RFID系统则具有在识别范围内可以同时识别多个电子标签的性能。
  自动清点系统由一台Android智能手机、超高频RFID读写器、读写器天线以及牲畜配带的电子标签组成。智能手机实现人机交互、系统控制、数据处理、统计数据显示等功能。超高频RFID读写器和天线放置在牲畜圈舍大门的一侧,离地面约1米左右,天线方向朝向圈门。每只牲畜的耳朵或脖颈部位都配带一个具有唯一序列号的电子标签。当牲畜进入到天线信号辐射范围内时,电子标签通过耦合读写器天线产生的磁场信号产生感应电流,为电子标签提供能量、时序和数据,将标签的序列号读出,并按照既定协议反馈给读写器。读写器接收到反馈的数据信号后,经过解调、解码等处理后,将数据通过WiFi无线通信方式传输给智能手机,智能手机对接收到的数据进行分析处理,将处理结果显示在界面上。
  该系统能够对进出圈舍的牲畜自动计数,并实时显示牲畜的相关信息,同时避免了重复计数的问题。在减轻牧民劳动强度的同时,为牧民及时掌握牲畜数量和相关信息提供依据。
  当牧民通过清点设备确认有牲畜丢失时,用GSM手机发送查询短信到牲畜携带的GPS定位器上,定位器接收到短信后,通过GPS系统获取其方位数据信息,然后将数据信息以短信方式发送回手机,牧民根据短信中牲畜方位信息,即可搜寻到丢失的牲畜。
  系统中的GPS终端设备采用某公司生产的GPS定位器,该定位器基于GPS定位系统和GSM通讯技术,使用者用手机可以完成定位、追踪、查询状态、查询参数、设置参数等操作。该定位器如同火柴盒大小,配有充电电池,使用起来也较为简单方便。在正常工作时,定位器插入一张移动通讯使用的SIM卡,其卡号作为识别牲畜定位器的唯一标识,这也是GPS与GSM相结合的具体体现,即利用GSM的短信功能完成GPS信息数据的传输。
  研究结果:
  依照研究目标,我制作了模拟测试系统。该测试系统模拟了牲畜进出圈舍时,对牲畜数量进行清点计数的情况。根据实际测试的情况看,测试系统所实现的功能完全达到了当初设定的目标。在现有定位设备的基础上,我还对定位寻踪演示系统中GPS电池充电方式进行了改进,使用太阳能对其进行充电。从测试结果看,基本达到了预期的目标。但从成本和实用性角度来看,离实际应用还有一定的差距,还有待今后不断地研究和完善。
  前景展望:
  系统研制完成之后,我前往牧区尝试应用情况,牧民踊跃前来察看效果,试用后有意愿使用和购买者达90%,牛羊大户达100%。不少受访牧民称,只要不超过1 000元,就愿意购买使用。由此可见,该项目在我国游牧区还是有很大的需求量,将会有非常好的发展前景。
其他文献
目的:探讨子宫内膜癌患者腹腔镜手术围术期快速康复护理的应用探讨.方法:选取2019年1月—2018年6月在我院肿瘤科行腹腔镜下子宫内膜癌根治术的患者65例纳入试验组,给予快速康
随着人们的生活水平不断的提高,越来越多的人们选择定期的进行健康体检,伴随健康体检的护理方式也有了长足的发展,为此,本文就当前人性化护理的研究进展展开相关的讨论,最后
目的:分析大剂量螺内酯联用糖皮质激素治疗重症慢性心力衰竭患者的临床治疗效果.方法:选取102例2017年2月至2019年5月在我院治疗的重症慢性心力衰竭患者,将其随机分为对照组
脑性瘫痪是一种致残性疾病,主要是以运动功能障碍为主,其病因复杂,临床表现多样,可伴有多种并发症,脑瘫给家庭及社会带来很大的负担,脑瘫的康复治疗成为世界性难题,受到社会
期刊
目的:观察分析左氧氟沙星滴耳在急性化脓性中耳炎患者中的应用与效果.方法:纳入我院2018年1月至2019年5月期间收治的急性化脓性中耳炎患者98例为研究对象,采用双盲随机法分为