[发明专利]基于蓝牙耳标的猪只运动量监测方法

说明书

本发明公开了一种基于蓝牙耳标的猪只运动量监测系统，其特征在于它包括蓝牙耳标、摄像头、蓝牙主机、交换机、服务器、客户端和PC，所述蓝牙耳标挂设于猪耳朵上用以采集猪只运动量数据，并通过蓝牙主机经交换机上传至服务器；所述摄像头用于采集猪只运动状态，并经交换机上传至服务器；服务器分别连接客户端和PC用以发送运动量数据。本系统对猪只运动状况进行24小时实时监测，无需人工值守，系统分析记录猪只的运动状态，能够及时发现异常情况并采取相应措施，减少养殖厂因异常情况造成的损失，有效提高了养殖人员的工作效率。

技术领域

本发明涉及猪只福利养殖、BLE4.0技术、传感器技术以及算法研究领域，具体是一种基于蓝牙耳标的猪只运动量监测系统及方法。

背景技术

随着现代养殖业的规模化、集约化程度越来越高，自动化养猪将成为养猪业的发展趋势，母猪是猪场的根本，母猪的生产性能在一定程度上，决定了猪场的命运，现在的农场养殖户越来越重视母猪的健康问题,运动量在一定程度上反应母猪的身体健康状态；公猪运动量与精液活力有不可分割的关系，直接影响受胎率。实时准确的监测猪只的运动量,分析猪只行为并采取相应措施，对提高母猪健康程度，增强公猪精液品质，减少仔猪死亡率，提高猪只养殖福利，减小人力成本投入，提高养殖自动化水平具有重要意义。

目前BLE4.0技术已经在医疗，智能家居，汽车等领域得到广泛应用，但是在农业生产领域以及设施养殖产业中的自动化设备并不多见。目前养殖业对猪只运动量的判断主要停留在依靠饲养员的长期目测观察，不仅工作繁重而且容易受饲养员主观经验影响，使得设施福利养殖还没有显现出巨大的现实效益。因此，实时、准确的监测猪只运动量，是研究今后精细养猪中不可避免的发展趋势之一。

发明内容

本发明基于背景技术中存在的问题，提出一种基于蓝牙耳标的猪只运动量监测系统，它包括蓝牙耳标、摄像头、蓝牙主机、交换机、服务器、客户端和PC，所述蓝牙耳标挂设于猪耳朵上用以采集猪只运动量数据，并通过蓝牙主机经交换机上传至服务器；所述摄像头用于采集猪只运动状态，并经交换机上传至服务器；服务器分别连接客户端和PC用以发送运动量数据。

优选的，所述蓝牙耳标包括电路结构和外壳结构，所述电路结构呈PCB板形式设置于外壳结构内。

具体的，所述蓝牙耳标的电路结构包括纽扣电池、滤波电路、蓝牙芯片、射频电路和加速度计，所述纽扣电池连接滤波电路，滤波电路的输出端分别连接蓝牙芯片和加速度计，蓝牙芯片和加速度计彼此相连，蓝牙芯片和射频电路互相连接。

优选的，蓝牙芯片与蓝牙主机相连，蓝牙主机通过交换机连接服务器，服务器向客户端和PC发送运动量数据。

具体的，所述蓝牙耳标的外壳结构包括月台、通孔和圆槽，圆槽呈凹状设置在月台上；在圆槽上开设有通孔，通孔具有内螺纹并与PCB板的固定孔相配合。

本发明还公开了一种基于蓝牙耳标的猪只运动量监测方法，它通过摄像头记录每头猪的运动状态视频，作为人为标定猪只运动状态识别的判定依据；通过蓝牙耳标采集猪只的加速度数据，通过蓝牙技术以广播的形式把加速度数据传输到主机，并上传至服务器存储至数据库；通过选取状态视频中猪只运动状态与此时蓝牙耳标采集的加速度数据进行分析，通过构建决策树，遍历每一个变量的每一种分割方式，找到最好的分割点，对猪只运动状态进行识别，所述运动状态包括走、跑、跳、静止；系统根据猪只的运动状态计算出猪只运动量并做出决策，发生异常情况及时向PC客户端发出猪只异常警告并且给饲养员手机发出报警信号。

具体流程是：

第一步：设计蓝牙耳标进行加速度数据的采集以及对数据的加权平均预处理，并将处理后的加速度数据以广播的形式发送到空中；

第二步：设计蓝牙接收主机模块，通过射频电路来抓取空中的广播加速度数据包从而为服务器获得数据做准备；