本發明涉及一種監測系統,具體涉及一種動物健康監測系統。
背景技術:
隨著畜牧養殖業規模的不斷擴大,傳統的人工判別動物是否健康的方法只能根據經驗觀察或依靠化驗報告不僅耗費大量人力財力,而且并不能實時有效的監測家畜的健康狀況。因此,發明一種能夠實時有效的監測動物健康狀況并能及時預警的裝置對動物的健康成長、控制疾病的發生和傳播、提高經濟效益具有重要意義。
一般情況下動物的進食、棲息、奔跑等行為,以及其體溫、心率脈搏是判斷其健康與疾病的重要依據,通過監測動物的相關生理參數變化有效的判斷出其的身體健康狀況。
近年來,一些國家在對動物行為的研究中取得了一定進展,比較常用的有兩類:一種是把微型傳感器植入動物體內,將收集到的信號傳遞給接收機中再傳輸到數據庫中作對比分析;另一種是在動物體外安裝多個傳感器,把收集到的數據直接傳輸到本地處理器處理或者網絡得到分析結果。前一種方法的傳感器種類比較單一,若出現問題維修困難,并且植入法對動物本身的健康有很大的影響,同時信號傳輸收到的影響較大。后一種方法安裝的傳感器太多,部位分散,對動物的日常生活行動有較大的影響,并且由于養殖生產過程具有強破壞、高污染等特點使得傳感器容易受到動物有意識無意識的破壞以及受到環境污染,同時本地處理無法利用云計算平臺的海量數據分析的長處,僅憑少量的傳感其數據無法準確預測判斷動物的健康走向。
由以上分析可知,現有的動物監測技術一般成本較高,無法準確、及時的預測判斷動物的健康現狀以及未來走向,并且對動物的日常生活或者身體健康都有較大的影響,耗電量較大,較易損壞,系統維護頻繁。
技術實現要素:
針對現有技術的缺陷,本發明的目的是提供一種動物健康監測系統,能高效準確的對動物健康狀況和走向進行研判,同時極大的降低了對動物的生活身體影響。
本發明的目的是采用如下技術方案實現的:
本發明涉及一種動物健康監測系統,包括可穿戴數據采集系統和數據處理分析反饋系統;
所述可穿戴數據采集系統包括數據采集模塊、存儲模塊、無線通信模塊、參數控制模塊、電源模塊、襯底、保護殼、扎帶;
所述數據采集模塊用于采集被監測動物的動作模式、運動量、體溫、脈搏的具體數據,并傳輸給所述存儲模塊;
所述存儲模塊用于存儲采集到的具體數據,并將數據傳輸給無線通信模塊;
所述無線通信模塊用于將存儲的具體數據傳輸給所述的數據處理模塊;
所述參數控制模塊用于控制數據采集模塊的數據采集及通信模塊數據發射的頻率;
所述電源模塊用于給所述可穿戴數據采集系統供電;
所述數據采集模塊、存儲模塊、無線通信模塊、參數控制模塊、電源模塊集成在一塊電路板上;
所述襯底用于固定所述電路板,所述保護殼覆蓋在固定于所述襯底的電路板上方;
所述扎帶固定在襯底的兩端;
所述數據處理分析反饋系統包括數據處理設備,數據處理算法模塊,大數據分析比對模塊,結果反饋模塊;
所述數據處理設備是具有聯通互聯網的具有數據軟件運行功能的智能電子設備;
所述數據處理算法模塊、大數據分析模塊、結果反饋模塊集成為一個app運行在所述數據處理設備上。
優選地,所述數據采集模塊包括加速度傳感器、磁力傳感器、陀螺儀傳感器、溫度傳感器、脈搏壓力傳感器;
所述加速度傳感器、磁力傳感器、陀螺儀傳感器用來采集動物的動作模式和運動量數據;
所述溫度傳感器用來采集動物的溫度數據,所述脈搏壓力傳感器用于采集動物脈搏心率數據。采用如此眾多的傳感器,能夠全方位的掌握被檢測動物的健康情況,提高了整個系統的監測能力。
優選地,所述的電源模塊為可充電鋰離子電池。鋰離子電池具有較高的能量重量比和能量體積比、無記憶效應、可重復充電多次、使用壽命較長、價格也較其他種類電池的低。
優選地,所述的存儲模塊為ram存儲器。采用隨機存取存儲器(randomaccessmemory,ram)是因為它可以隨時讀寫,而且速度很快,通常作為操作系統或其他正在運行中的程序的臨時數據存儲媒介。
優選地,所述的無線通信模塊為wifi通信模塊。采用wifi通信模塊可以直接將采集到的數據上傳至互聯網,快速方便,同時由于wifi信號一般較為穩定,連接傳輸所需功耗也較低。
優選地,所述的襯底為橡膠或硅膠材料。由于襯底需要和動物身體接觸,采用橡膠或硅膠這樣的軟性材質可以讓動物佩戴更為舒適,同時能更為緊密的與身體接觸,牢固可靠。
優選地,所述的數據處理設備為電腦或智能手機。隨著電腦智能手機運用的越來越廣泛,采用電腦或智能手機一方面可以充分利用已有設備降低成本,另一方面能讓數據及時得到處理,監測者能夠實時隨地的掌握監測結果,提高了整個系統的實時反饋處理能力。
優選地,所述的數據處理算法模塊采用bp神經網絡算法。由于bp神經網絡算法有較強的非線性映射功能、泛化和容錯功能,非常適合此類健康數據的處理研判,因此對整個監測系統的性能提高起到了促進作用。
與現有技術相比,本發明具有如下的有益效果:
(1)本發明所述的一種動物健康監測系統,其數據采集系統采用可穿戴式方法固定在被檢測動物身上,避免了植入式裝置對動物帶來的創傷,也克服了其出現故障不能及時維修的特點,同時減少了對數據傳輸的干擾,增強了數據的可靠性。
(2)本發明所述的一種動物健康監測系統,其可穿戴數據采集系統集成度高,體積較小,更換使用方便,柔性材料的襯底既提高了穿戴的舒適性又保證了穿戴的可靠性。同時系統增加了可以設置采樣和傳輸的頻率的控制模塊,既滿足了實際需要又克服了一直處于采集和發射的狀態從而浪費資源、增加功耗的缺點。
(3)本發明所述的一種動物健康監測系統,其數據處理分析反饋系統采用了現在應用廣泛的電腦和智能手機作為硬件基礎,在充分利用資源的同時降低了系統的成本,軟件部分將據處理算法模塊、大數據分析模塊、結果反饋模塊集成一個app,使得操作更為簡便,采用bp神經網絡算法,利用大數據的背景通過云計算得到的結果更為準確可靠。
附圖說明
通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述,本發明的其它特征、目的和優點將會變得更明顯:
圖1為本發明所述的一種動物健康監測系統中可穿戴數據采集系統的示意圖;
圖2為本發明所述的一種動物健康監測系統的數據采集系統數據流程圖;
圖3為本發明所述的一種動物健康監測系統的數據處理分析反饋系統數據流程圖。
具體實施方式
下面結合具體實施例,進一步闡述本發明。這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。
本發明優選實施例的一種動物健康監測系統,包括可穿戴數據采集系統和數據處理分析反饋系統兩部分。
如圖1所示,可穿戴數據采集系統包括數據采集模塊1、存儲模塊2、無線通信模塊3、參數控制模塊4、電源模塊5、襯底6、保護殼7、扎帶8。
其中數據采集模塊1包括加速度傳感器、磁力傳感器、陀螺儀傳感器、溫度傳感器、脈搏壓力傳感器;
加速度傳感器、磁力傳感器、陀螺儀傳感器用來采集動物的動作模式和運動量數據,溫度傳感器用來采集動物的溫度數據,脈搏壓力傳感器用于采集動物脈搏心率數據;
數據采集模塊1采集這些數據,并傳輸給存儲模塊2,其中存儲模塊采用隨機存取存儲器(randomaccessmemory,ram);
存儲模塊2用于存儲采集到的具體數據,并將數據傳輸給無線通信模塊3;
無線通信模塊3采用wifi通信模塊,用于將存儲的具體數據傳輸給的數據處理分析反饋系統;
參數控制模塊4主要功能是控制整個系統信號的傳輸流程,同時還設置有用于控制數據采集模塊1的數據采集及通信模塊3的數據發射的頻率的入口;
電源模塊5用于給所述可穿戴數據采集系統供電,該電源模塊5還設置有一個充電的接口,所述的電源模塊采用可充電鋰離子電池。鋰離子電池具有較高的能量重量比和能量體積比能提高整個系統的性價比。
數據采集模塊1、存儲模塊2、無線通信模塊3、參數控制模塊4、電源模塊5集成在一塊電路板上;
襯底6采用硅膠或橡膠等軟性材質,用于固定該電路板的同時保證了系統能緊密的貼靠在被測動物身上;
保護殼7覆蓋在固定于所述襯底6的電路板上方,用于固定并保護各功能模塊不受外界因素的干擾;
所述扎帶8固定在襯底的兩端,用于將數據系統捆綁在動物身上。
數據處理分析反饋系統包括數據處理設備,數據處理算法模塊,大數據分析比對模塊,結果反饋模塊。
數據處理設備是具有聯通互聯網的具有數據軟件運行功能的智能電子設備,主要是電腦或者智能手機;
數據處理算法模塊、大數據分析模塊、結果反饋模塊集成為一個app,該app運行在數據處理設備上,其中數據處理算法模塊采用bp神經網絡算法。
使用該動物健康監測系統時,將可穿戴數據采集系統安裝在被監測動物身上,打開電源,設置好采集發送的頻率,打開電腦或手機中的app,連接好網絡,系統工作。數據自動采集、發送、接收、處理,分析比對好后形成的結果將自動發送給設置好的聯系人。整個系統數據傳輸流程圖如圖2、3所示。
本發明所述的一種動物健康監測系統,體積小、重量輕,運用多種類型傳感器采集數據,采用大數據處理的方法進行數據處理,利用互聯網技術將數據采集系統和數據處理系統連接起來,突破了時間和空間的限制,及時快速、高效安全地研判預測出動物的健康情況提供給監測人員,具有極高的實用價值。
對于本領域技術人員而言,顯然本發明不限于上述示范性實施例的細節,而且在不背離本發明的精神或基本特征的情況下,能夠以其他的具體形式實現本發明。因此,無論從哪一點來看,均應將實施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本發明的范圍由所附權利要求而不是上述說明限定,因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內的所有變化囊括在本發明內。不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權利要求。
此外,應當理解,雖然本說明書按照實施方式加以描述,但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案,說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見,本領域技術人員應當將說明書作為一個整體,各實施例中的技術方案也可以經適當組合,形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。