基于ZigBee的奶牛體征監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、在傳統(tǒng)奶牛飼養(yǎng)過(guò)程中，一般通過(guò)人力低效率飼養(yǎng)，只能夠通過(guò)飼養(yǎng)員發(fā)現(xiàn)和記錄奶牛的成長(zhǎng)、患病、妊娠和發(fā)情等身體特征數(shù)據(jù)。然而，隨著規(guī)模化、集約化養(yǎng)殖的快速發(fā)展，傳統(tǒng)方式無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)知牛只個(gè)體身體特征數(shù)據(jù)，且遺漏數(shù)據(jù)或因個(gè)人經(jīng)驗(yàn)判斷失誤導(dǎo)致做出錯(cuò)誤決策的情況時(shí)有發(fā)生。國(guó)內(nèi)外研究基于無(wú)線傳感器的奶牛體征信息檢測(cè)及健康管理系統(tǒng)，并取得了許多成果，但目前仍存在體溫?cái)?shù)據(jù)不準(zhǔn)確、節(jié)點(diǎn)體積較大等問題。為了實(shí)現(xiàn)奶牛體溫、運(yùn)動(dòng)量等體征信息的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，本文研究基

2、于ZigBee的奶牛體征監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)，擬部署在奶牛畜牧場(chǎng)中，利用傳感器節(jié)點(diǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)每只奶牛的信息，經(jīng)路由節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)通過(guò)串口上傳至PC進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，匯集每頭牛的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，可為養(yǎng)殖者提供決策依據(jù)。本文的主要工作和結(jié)論如下:
　　(1)在對(duì)比、分析常見無(wú)線組網(wǎng)技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)，確定了硬件軟件系統(tǒng)的奶牛體征數(shù)據(jù)采集方案。采用基于2.4GHz頻段的CC2530芯片作為實(shí)現(xiàn)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)自組網(wǎng)的核心芯片，負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收，并且針對(duì)溫度傳感器

3、及三軸加速度傳感器的應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行了選型，對(duì)傳感器節(jié)點(diǎn)硬件和協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)硬件的相關(guān)技術(shù)要求進(jìn)行了論述。
　　(2)設(shè)計(jì)、開發(fā)了奶牛運(yùn)動(dòng)與體征監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)。詳細(xì)論述了整個(gè)信息傳輸系統(tǒng)中各個(gè)模塊、節(jié)點(diǎn)硬件的具體參數(shù)和電路設(shè)計(jì)過(guò)程。主要闡述了同時(shí)應(yīng)用在傳感器節(jié)點(diǎn)和協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)電路上的CC2530整體模塊電路、CC2530的供電及I/0針腳濾波電路、SMA天線收發(fā)電路、傳感器底板電路、電源供電模塊、LED指示燈電路以及各傳感器的工作配合電路、協(xié)調(diào)器

4、節(jié)點(diǎn)底板電路、RS232串口以及USB轉(zhuǎn)串口電路的設(shè)計(jì)。
　　(3)設(shè)計(jì)、開發(fā)了網(wǎng)絡(luò)化奶牛個(gè)體信息傳輸軟件系統(tǒng)。在對(duì)Z-Stack協(xié)議分析的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了傳感器電路驅(qū)動(dòng)程序、協(xié)調(diào)器組網(wǎng)子函數(shù)和傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)送函數(shù)，實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)器對(duì)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的建立、傳感器節(jié)點(diǎn)加入與退出管理、傳感器檢測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)獲取、各節(jié)點(diǎn)發(fā)送對(duì)協(xié)調(diào)器數(shù)據(jù)的發(fā)送以及串口上傳給PC的功能。
　　(4)在完成節(jié)點(diǎn)硬件設(shè)計(jì)及軟件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，對(duì)于數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)采集傳輸系統(tǒng)進(jìn)行了功能