CN105208102A - 智能放牧的质量管控方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能放牧的质量管控方法及系统，包含以下步骤：预先为头牲畜佩戴主设备，为若干从牲畜佩戴从设备，从设备的个数与从牲畜的个数相同；主设备与从设备组建成一个无线网格网络通讯网络，一个通讯网络对应一个牧群；主设备定时采集属于同一网络内各从设备的从牲畜体征信息和自身所属的头牲畜的体征信息和其他检测的饲养环境信息，并定时获取自身的位置信息；根据定时采集的体征信息和定时获取的位置信息，统计主设备所在牧群的各牲畜的品质质量。本发明中，不仅可以实现智能放牧；而且，由于牲畜从出生开始就佩戴上述主、从设备，从而使得牲畜一生的生活状态都是有据可查的，并且可以统计该牧群中各牲畜的品质质量，真正做到食品溯源有据可查。

Description

智能放牧的质量管控方法及系统

技术领域

本发明涉及通信领域，特别涉及通信领域中的智能放牧的质量管控方法及系统。

背景技术

畜牧业作为一种传统产业，已有数千年的发展，持续的为人类社会提供着不可或缺的肉制品、皮制品和奶制品的原料。而随着现代科技水平的不断发展进步，也为这种传统产业带来了技术的变革，使得其在新技术的引领下，在很多方面都获得了长足的发展，例如，在育种、防病等方面。

但是对于放牧方面，却未有明显不足：在西北地区，当地居民长期以放牧为生。尽管当地天然草场的面积广阔，但是气候恶劣，当地的牧民较少，而放养的牲畜较多，从而管理难度很大。在天气恶劣的时候去放牧对牧民来说更是充满了危险。但是即使气象条件恶劣，放牧人员还是需要每天赶着牲畜群到适合的草场进行放牧，并在期间对牲畜进行照看，防止牲畜走丢，十分的辛苦。因此，在长期的放牧活动中，为了便于管理以及牧民自身的安全，牧民常在住所附近的几处草场进行放牧，导致草场资源因受到牲畜的过度啃食而遭到破坏，长此以往会造成草原地面裸露，水土流失，甚至土壤沙化。

随着生活的提高，为了满足对整个社会的肉量供给，出现了各种家养的牲畜，而且家养的牲畜的饲料供应大部分会含有激素，对人体是非常有害的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能放牧群数监控方法及系统，可以实现无人工智能放牧，同时通过统计牧群中各牲畜的品质质量来获取各牲畜的生活状态，用以定位牲畜的市场价格，真正做到食品溯源有据可查。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种智能放牧的质量管控方法，包含以下步骤：预先为头牲畜佩戴主设备，为若干从牲畜佩戴从设备，从设备的个数与从牲畜的个数相同；主设备与从设备组建成一个无线网格网络通讯网络，一个通讯网络对应一个牧群；主设备定时采集属于同一网络内各从设备的从牲畜体征信息和自身所属的头牲畜的体征信息，并定时获取自身的位置信息；根据定时采集的体征信息和定时获取的位置信息，统计主设备所在牧群的各牲畜的品质质量。

本发明的实施方式还提供了一种智能放牧的质量管控系统，包含：佩戴于头牲畜的主设备、佩戴于从牲畜的从设备；远程服务器；从设备的个数与从牲畜的个数相同；主设备与从设备组建成一个无线网格网络通讯网络，一个通讯网络对应一个牧群；主设备用于定时采集属于同一网络内各从设备的从牲畜体征信息和自身所属的头牲畜的体征信息，并定时获取自身的位置信息；远程服务器用于根据定时采集的体征信息和定时获取的位置信息，统计主设备所在牧群的各牲畜的品质质量。

本发明实施方式相对于现有技术而言，由于牧民放养的牲畜是群居动物，多数从牲畜会跟随在头牲畜的周围并且在头牲畜的带领下进行活动。因此，根据主设备的定位信息获知头牲畜的位置的同时，还可以根据主从设备的交互信息以及头牲畜的位置大致获取从牲畜的位置，即无需在从设备中设置相应的定位模块就可以获知从牲畜的大致位置，从而降低了从设备的成本，进而降低了智能放牧的成本。主设备通过自身与从设备的交互信息，定时采集从牲畜体征信息，自身所属的头牲畜的体征信息，获取自身的位置信息，并以此进行统计主设备所在牧群的各牲畜的品质质量。又由于牲畜从出生开始就佩戴上述主、从设备，从而使得牲畜一生的活动范围以及生存状态都是有据可查的。并且通过统计该牧群中各牲畜的品质质量用以定位牲畜的市场价格，真正做到食品溯源有据可查。还可以使放牧人员获知牧群所在的位置，实现智能放牧，无人工智能放牧的地点较为灵活，从而可以避免牧民住所附近草场的因被过度啃食而造成的土壤沙化。

另外，主设备定时采集属于同一网络内各从设备的从牲畜体征信息和自身所属的头牲畜的体征信息，并定时获取自身的位置信息的步骤中，包含以下子步骤：主设备定时自启动；主设备在自启动后通过卫星定位，获取自身的位置信息，并向同一网络内各从设备发送广播消息；主设备接收来自各从设备的针对广播消息的响应消息；其中，响应消息内携带各从设备的从牲畜体征信息。主设备在需要对牧群进行监控的时间点自启动，节约了电量，从而延长了主设备的使用时间。

另外，该智能放牧的质量管控方法还包含以下步骤：主设备接收来自各从设备的针对广播消息的响应消息后，将从响应消息中采集的各从设备的从牲畜体征信息，与当前自身所属的头牲畜的体征信息、自身的位置信息发送给远程服务器；远程服务器存储各从设备的从牲畜体征信息、主设备的头牲畜的体征信息和位置信息；根据定时采集的体征信息和定时获取的位置信息，统计主设备所在牧群的各牲畜的品质质量的步骤中，包含以下子步骤：远程服务器根据定时采集的体征信息和定时获取的位置信息，统计主设备所在牧群的各牲畜的品质质量。主设备通过将上述消息发送给远程服务器，并由远程服务器根据定时采集的体征信息和定时获取的位置信息，统计主设备所在牧群的各牲畜的品质质量。以此降低了主设备的性能要求，从而使主设备更加耐用，寿命更长；而且由远程服务器对各数据进行计算统计，使得数据的统计速度更快。

另外，根据定时采集的体征信息和定时获取的位置信息，统计主设备所在牧群的各牲畜的品质质量的步骤中，包含以下子步骤：根据主设备在不同时间点的位置信息绘制该主设备所属牧群的放牧路线，并根据该放牧路线获取该牧群内各牲畜的运动量和该放牧路线所对应的草地质量；根据各牲畜的运动量和该放牧路线所对应的草地质量，计算各牲畜的放牧质量。通过绘制该主设备所属牧群的放牧路线，使得放牧人员可以很直观的查询该牧群的放牧路线，而且根据放牧路线以及放牧区域的距离可以很方便的获取该牧群的运动量。根据各牲畜的运动量和该放牧路线所对应的草地质量，计算各牲畜的放牧质量，统计过程易于实现，而且提供给牧民的统计数据更为直观。

另外，该智能放牧的质量管控方法还包含以下步骤：预先根据各牲畜所佩戴的主设备或从设备的标识号，建立各牲畜的档案；在定时采集属于同一网络内各从设备的从牲畜体征信息和自身所属的头牲畜的体征信息，并定时获取自身的位置信息的步骤之后，将本次采集的体征信息和本次获取的位置信息分别保存在各牲畜对应的档案中；其中，从牲畜的位置信息为本次获取的主设备的位置信息；在统计主设备所在牧群的各牲畜的品质质量的步骤中，还包含以下子步骤：根据各牲畜的档案中记录的体征信息计算各牲畜的健康指数；根据各牲畜的健康指数和放牧质量，计算各牲畜的品质质量。通过将采集的各牲畜的体征信息和本次获取的位置信息分别保存在各牲畜对应的档案中，使得牧民可以随时调用档案中的数据查询各个牲畜的体征信息。而且根据各牲畜的档案中记录的体征信息计算各牲畜的健康指数；根据各牲畜的健康指数和放牧质量，计算各牲畜的品质质量，使得经由计算所得到的各牲畜的品质质量更加精确可靠。

另外，根据各牲畜的运动量和该放牧路线所对应的草地质量，计算各牲畜的放牧质量的步骤中，根据各牲畜的运动量和该放牧路线所对应的草地质量，获取放牧质量等级；根据各牲畜的档案中记录的体征信息计算各牲畜的健康指数的步骤中，根据计算的健康指数获取各牲畜的健康等级；在根据各牲畜的健康指数和放牧质量，计算各牲畜的品质质量的步骤中，根据获取的放牧质量等级、健康等级，以及预设的放牧质量等级加权系数和健康等级加权系数，计算各牲畜的品质质量。因为牲畜所生存的放牧区域的放牧质量等级以及该牲畜的健康等级是影响该牲畜的品质质量的两大重要因素。所以根据获取的放牧质量等级、健康等级，以及预设的放牧质量等级加权系数和健康等级加权系数，计算各牲畜的品质质量是非常精确的。

附图说明

图1是根据本发明第一实施方式的智能放牧的质量管控方法的流程图；

图2是根据本发明第一实施方式主设备所属牧群的放牧路线图示意图；

图3是根据本发明第四实施方式的智能放牧的质量管控系统的方框图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。

本发明的第一实施方式涉及一种智能放牧的质量管控方法。具体流程如图1所示。

在步骤101中，将主设备与从设备组建为通讯网络。

具体地说，首先，为头牲畜佩戴主设备，为与头牲畜对应的若干从牲畜佩戴从设备，从设备的个数与从牲畜的个数相同，即每一个从牲畜均佩戴从设备。主设备与从设备组建成一个无线网格网络通讯网络，一个通讯网络对应一个牧群。

本实施方式中，可以但不限于由6000MAH锂电池、太阳能充电电池、振动发电设备为主设备供电，由纽扣电池或小容量的其他电池为各个从设备供电。

实际应用中，在一个牧场内可能会有多个牧群，每一个牧群均对应有一头牲畜，则为不同的头牲畜佩戴不同的主设备，并分别为与各头牲畜对应的若干从牲畜佩戴从设备。将每一个不同的主设备和与之对应的若干从设备之间均组建成不同的通讯网络。也就是说，一个牧群内由于头牲畜的个数可能不止为一个，所以组建的通讯网络可能为多个。

需要说明的是，每一个通讯网络中的主设备和与之对应的若干从设备之间通过短距离通信模块进行通信。其中，短距离通信模块可以为433MHz通信模块。

本实施方式中，短距离通信模块不限于433MHz通信模块，还可以但不限于是蓝牙通信模块，Zigbee(ZigBee是一种低功耗局域网协议，可以利用ZigBee进行短距离、低功耗的无线通信)通信模块或其他通讯频率在27MHz到2.4GHz之间的通信模块。

接着，进入步骤102，主设备判断是否对牧群进行监控。

其中，主设备预先存储有对牧群进行监控的时间点。主设备每天按照预先配置的时间点定时启动。

具体地说，主设备可以根据内置的定时模块，进行判断是否达到对牧群进行监控的时间点。在定时模块的定时时长达到预设的时长时，可以判定当前的时间点为对牧群进行监控的时间点。此时，主设备判定为对牧群进行监控，进入步骤103；否则，返回步骤102。

需要说明的是，对牧群进行监控的时间点并不是固定不变的，还可以通过远程服务器进行修改，并对需要监控的时间点进行重新配置。

在步骤103中，主设备自启动后，获取自身的位置信息，并向属于同一通讯网络内的从设备发送广播消息。

本实施方式中，因为已经将主设备和与之对应的从设备组建为通讯网络，所以主设备自启动后，可以向属于同一通讯网络内的从设备发送广播消息。

本步骤中，主设备通过卫星定位获取自身的位置信息。

主设备还可以通过全球定位系统GPS/北斗双模定位模块获取自身的位置信息。主设备通过GPS/北斗双模定位系统进行自身的位置信息，使得定位信息更加准确。但主设备不限于通过卫星或者GPS/北斗双模定位模块获取自身当前的定位信息，本步骤对此不作限定，任何能实现本步骤的目的定位模块均可。

接着，进入步骤104，主设备接收来自各从设备的针对广播消息的响应消息；其中，响应消息内携带各从设备的从牲畜体征信息，以及从设备的标识号。

响应消息内携带的每个从牲畜体征信息，均包含以下信息之一或其任意组合：从牲畜的温度、从牲畜心跳、从牲畜的毛皮湿度、从牲畜的走路或跑步数量。

比如，从设备通过内置的温度传感模块于获取从牲畜的温度，通过脉搏传感模块获取从牲畜心跳，通过湿度传感模块获取从牲畜的毛皮湿度。

需要说明的是，从设备的响应消息中携带的信息可以不限于从设备的从牲畜体征信息，以及从设备的标识号。

接着，进入步骤105，主设备将从响应消息中采集的各从设备的从牲畜体征信息，从设备的标识号，与当前自身所属的头牲畜的体征信息、自身的位置信息发送给远程服务器。

其中，头牲畜的体征信息，包含以下信息之一或其任意组合：头牲畜的温度、头牲畜心跳、头牲畜的毛皮湿度以及头牲畜的计步数量。在此不再赘述。

本步骤中，主设备可以通过网络通信基站将广播消息的响应结果发送至远程服务器。其中，网络通信基站可以为GSM通信基站，根据实际情况的不同并不限于GSM通信基站；响应结果携带该主设备自身的定位信息，以及从设备的标识号。

需要说明的是，主设备还可以通过北斗通信卫星将广播消息的响应结果发送至远程服务器。当地的放牧区域如果没有网络基站覆盖，或者网络基站覆盖率较小，主设备通过北斗通信卫星也可以及时的将响应结果发送至远程服务器，从而更加适应野外放牧的恶劣环境。

值得一提的是，在主设备将从响应消息中采集的各从设备的从牲畜体征信息，从设备的标识号，与当前自身所属的头牲畜的体征信息、自身的位置信息发送给远程服务器步骤之后，主设备进入待机状态。主设备不会一直处于运行状态，在不需要对牧群进行监控时，主设备进入待机状态，节约了耗电，可以延长主设备的使用时间。

接着，进入步骤106，远程服务器存储各从设备的从牲畜体征信息、从设备的标识号，主设备的头牲畜的体征信息和位置信息。

具体地说，以一个主设备为例，远程服务器中存储有相应的数据库算法，可以将接收的响应结果中所携带的从设备的标识号进行排序。远程服务器将主设备的标识号，以及与之对应的各从设备的标识号的排序存储在相应的数据库中。

具体的排列顺序可以为：

远程服务器将主设备的标识号和与之对应的从设备的标识号存储在一个表单内。其中，从设备的标识号是按照从小到大的顺序依次排列的。

远程服务器将接收的头牲畜的体征信息以及头牲畜的位置信息存储在主设备标识号的子表单中，并且按照接收头牲畜的体征信息以及位置信息时的时间点的先后顺序依次按列进行存储。每一行中的内容为各个时间点对应的头牲畜的体征信息以及位置信息。如表1所示，表中为主设备标识号的子表单所存储的头牲畜的体征信息以及位置信息。

表1

时间点	头牲畜的体征信息	头牲畜的位置信息
			T1	A1	B1
T2	A2	B2
			T3	A3	B3
…	…	…

比如，头牲畜的体征信息为头牲畜的温度、头牲畜心跳以及头牲畜的毛皮湿度。以表1中的A1为例，则A1依次表示为头牲畜的温度、心跳以及毛皮湿度。

把远程服务器接收的各个从设备的体征信息以及标识号时的时间点记录在对应的从设备标识号的子表单内。并且按照接收从牲畜的体征信息以及位置信息时的时间点的先后顺序依次按列进行存储。

需要说明的是，因为从牲畜在头牲畜的周围进行生存活动。所以可以将某一时间点主设备获取的自身位置大致作为从牲畜当前时间点的地理位置，将当前时间点的从牲畜的地理位置记录在上述从设备标识号的子表单内。并且按照与时间点的对应关系，将所对应的从牲畜的各个地理位置从上到下依次记录在该子表单内。

该从设备标识号的子表单中所记录的数据，类似于表1中的主设备标识号的子表单中所记录的数据，在此不再赘述。

接着，进入步骤107，远程服务器判断是否对主设备所在牧群的各牲畜的品质质量进行统计。

其中，远程服务器中预先存储有需要对主设备所在牧群的各牲畜的品质质量进行统计时的时间点。

具体地说，远程服务器可以根据内置的定时模块，进行判断是否达到对主设备所在牧群的各牲畜的品质质量进行统计时的时间点。在定时模块的定时时长达到预设的时长时，可以判定当前的时间点为对主设备所在牧群的各牲畜的品质质量进行统计时的时间点。此时，进入步骤108；否则，返回步骤102。

在步骤108中，根据主设备在不同时间点的位置信息绘制该主设备所属牧群的放牧路线，并根据该放牧路线获取该牧群内各牲畜的运动量和该放牧路线所对应的草地质量。

为了便于统计，本实施方式可以将对应于该主牲畜的放牧区域按照数学统计的方式建立放牧路线坐标系。可以将该放牧区域处于西南角的位置定义为坐标原点，将以原点向正北的方向作为y轴的正方向，将以原点向正东的方向作为x轴的正方向。放牧路线中头牲畜的每一个位置信息对应于该头牲畜的位置坐标值，远程服务器中预先存储有与各位置信息对应的坐标值。

本实施方式中，将放牧时间的长度按照主设备对牧群监控的时间点划分为若干时间等级。假设，放牧的时间为早上八点到晚上十八点，按照主设备对牧群监控的时间点所划分的时间等级为：从早上八点开始，每隔二十分钟划分为一个时间段，则划分的时间段的个数是三十。每个时间等级的区间如表2所示，表2为各时间等级与各时间区间的对应关系。

表2

时间等级	一	二	三	…	三十
						时间区间	08:00-08:20	08:20-08:40	08:40-09:00	…	17:40-18:00

如表2所示，比如，在时间区间08:00-08:20中，将远程服务器获取的主牲畜的位置信息所对应的坐标值b1：(x1，y1)作为时间等级为一时的主牲畜所对应的坐标值。假设，在时间区间为08:20-08:40时获取的主牲畜的坐标值b2，在时间区间为08:40-09:00时获取的主牲畜的坐标值b3。以此类推，在放牧时间从早上八点到晚上十八点的过程中，所获取的主牲畜的坐标值依次分别为b1、b2、b3、b4、b5、b6、b7、b8等，在上述放牧路线坐标系找出上述的各坐标值，并且按照时间点的先后顺序绘制曲线。

如图2所示，图2即为该主设备所属牧群的放牧路线示意图。

可以根据上述坐标系中的放牧路线的各相邻时间点的坐标值的距离，与实际放牧区域的大小关系大致计算出一天中该牧群内各牲畜的运动量。

本实施方式中，可以按照草地质量的不同预先将放牧区域划分为若干草地质量等级的分区域，每个分区域对应的草地的质量等级是不同的，并在远程服务器中将各分区域与不同等级的草地质量的对应关系进行存储。因此由图2可知，可以根据每个时间等级所获取的位置坐标值获取该位置坐标值所在的分区域，并可在上述存储的各分区域与不同等级的草地质量的对应关系中，查找该放牧路线在特定的坐标位置所对应的草地质量等级。远程服务器根据预存的数据库算法对所获取的各个草地质量等级进行求平均值，将计算出来的草地质量等级的平均值大致作为该放牧路线所对应的草地质量等级。

接着，进入步骤109，根据各牲畜的运动量和该放牧路线所对应的草地质量，计算各牲畜的放牧质量。

根据实际测量的经验值先确定运动量系数k1和草地质量系数k2，并将k1和k2存储在远程服务器的数据库中。根据各牲畜一天的运动量(假设为L0)，该放牧路线所对应的草地质量等级(假设为L1)，k1以及k2统计放牧质量的计算值为：k1*L0+k2*L1。

本实施方式中，预先将放牧质量划分为M0个范围，其中M0为大于1的正整数。在远程服务器中预先存储有放牧质量的范围与放牧质量等级的对应关系。首先根据统计的放牧质量的计算值查找放牧质量的范围，再根据放牧质量的范围从上述对应关系中查找放牧质量等级，即以此来获取各牲畜的放牧质量等级。并将所查找的上述放牧质量等级作为各牲畜的放牧质量。

接着，进入步骤110，根据各牲畜的档案中记录的体征信息计算各牲畜的健康指数。

在本步骤中，以一个牲畜(主牲畜或者从牲畜)为例进行说明。该牲畜的档案中记录的体征信息假设为该牲畜的温度、心跳以及毛皮湿度。假如，本实施方式中，该牲畜的档案中某一时刻所记录的该牲畜的温度、心跳、毛皮湿度分别为：t0，n0，m0。

本实施方式中，预先将健康指数划分为M1个等长度区间的健康指数范围，其中M1为大于1的正整数，远程服务器中预先存储有该牲畜的健康指数范围与健康指数等级的对应关系。

在误差允许的范围之内，根据实际测量的经验值来确定温度系数a1、心跳系数b1以及毛皮湿度系数c1。并将所确定各系数a1、b1和c1预存在远程服务器中。由此可以统计出该牲畜在上述时刻的健康指数的计算值为：a1*t0+b1*n0+c1*m0。远程服务器根据各个时刻所记录的该牲畜的体征信息可以计算出该牲畜在各个时刻的健康指数的计算值，远程服务器对上述所获取的各个健康指数的计算值求平均值。

可以查询该健康指数的平均值所属的健康指数范围，并根据远程服务器中预先存储的该牲畜的健康指数范围与健康指数等级的对应关系，查找与该健康指数的平均值所对应的健康等级。同样的方式可以获取一个牧群中每个牲畜的健康等级。

接着，进入步骤111，根据各牲畜的健康指数和放牧质量，计算各牲畜的品质质量。

具体地说，根据获取的放牧质量等级、健康等级，以及预设的放牧质量等级加权系数和健康等级加权系数，计算各牲畜的品质质量。

在实际的应用过程中，根据实际测量的经验值先确定放牧质量等级加权系数k3和健康等级加权系数k4，并将该加权系数预存在远程服务器的数据库中。比如，获取的放牧质量等级为R1以及健康等级为R2，则可以统计出该牲畜的品质质量的计算值为：k3*R1+k4*R2。

在本实施方式中，还可以预先将该牲畜的品质质量按照品质质量的各个范围划分为M2个等级，而且每个相邻的范围的区间长度一样。其中，M2为大于1的正整数。根据品质质量的计算值查找品质质量的所属范围，并根据品质质量的所属范围查找品质质量等级。

同样的方式可以获取主设备所在牧群的各牲畜的品质质量，并将各个牲畜的品质质量进行存储。

在步骤111之后，返回步骤102，主设备判断是否对牧群进行监控。即在步骤111之后，在下一个需要对牧群监控的时间点即下一个定时启动的时间点，继续执行上述流程。

需要说明的是，还可以每隔一个月或者半年对主设备所在牧群的各牲畜的品质质量进行统计，并将统计的品质质量进行存储。在本实施方式中，对每次统计主设备所在牧群的各牲畜的品质质量的时间间隔不做限制。

还需要说明的是，在实际的应用中，主设备还可以在接收到来自远程服务器发出的对牧群进行检测的命令后启动。

本实施方式中，远程服务器可以将各个牲畜从出生到死亡的过程中，对应于每个牲畜的不同生长阶段所存储的品质质量进行求平均值，将对应于每个牲畜的品质质量的平均值作为各个牲畜的品质质量，并以此定位各个牲畜在市场的出售价格。由于牲畜从出生开始就佩戴上述主、从设备，从而使得牲畜一生的生活状态都是有据可查的，并且可以根据上述统计很方便地获取该牧群中各牲畜的品质质量，真正做到食品溯源有据可查。

本发明的第二实施方式涉及一种智能放牧的质量管控方法。第二实施方式在第一实施方式的基础上做了改进，主要改进之处在于：在第二实施方式中，还可以通过主设备向远程服务器发送的响应结果所携带的信息，来检测牧群是否存在丢失的情况。

本实施方式中，在远程服务器存储各从设备的从牲畜体征信息、从设备的标识号，主设备的头牲畜的体征信息和位置信息的步骤之后，远程服务器根据主设备的标识号以及从设备的标识号判断牧群是否存在牲畜丢失情况。如果远程服务器判定为牧群存在牲畜丢失情况，则进入步骤远程服务器将牧群存在牲畜丢失的结果发送至终端设备；否则，进入对主设备判断是否对牧群进行监控的步骤。

主设备预先向远程服务器注册信息。其中，注册信息中包含但不限于主设备的标识号，与主设备的标识号对应的各从设备的标识号以及该从设备的总数。其中，该从设备是与主设备配置在同一通讯网络内的从设备。远程服务器对主设备的标识号，该从设备的标识号，以及该主设备对应的从设备的总数进行绑定并存储。

在远程服务器根据响应结果判断牧群是否存在牲畜丢失情况的步骤中，远程服务器根据接收到的响应结果，获取发送该响应结果的主设备的标识号。远程服务器根据预先存储的主设备的标识号，从设备的标识号，以及从设备的总数三者的绑定关系，查询与该主设备的标识号绑定的从设备的标识号和从设备的总数。

远程服务器中还存储有主设备的标识号，从设备的标识号以及从设备的总数的对应关系。假如，表3中为获取的主设备的标识号，从设备的标识号以及从设备的总数的对应关系。

表3

比如，远程服务器获取的主设备的标识号为M3。远程服务器从预先存储的对应关系中查找与获取的主设备的标识号M3绑定的从设备的标识号以及从设备的总数。通过表3可知，与主设备的标识号M3绑定的从设备的标识号为：A13、A14、A15、A16、A17和A18，从设备的总数为6。

假设，远程服务器接收主设备所发送从设备的标识号为:A13、A14、A15和A16，获取的主设备的标识号为M3。远程服务器可以通过内置的计数单元对接收的从设备的标识号进行统计，从设备的统计数量为4。由表3可知，统计数量4小于从设备的总数6，即可判定牧群存在牲畜丢失情况，进入步骤113。而且查找到的从设备的标识号为：A13、A14、A15、A16、A17和A18，还可以据此获取丢失的从牲畜的标识号。

假设，远程服务器接收主设备所发送从设备的标识号为:A13、A14、A15、A16、A17和A18，获取的主设备的标识号为M3，则远程服务器可以通过内置的计数单元对接收的从设备的标识号进行统计，该从设备的统计数量为6。由表3可知，统计数量等于从设备的总数，即可判定牧群不存在牲畜丢失情况，进入步骤102。

需要说明的是，远程服务器接收主设备所发送自身的位置信息，如果接收的位置信息不在预设的区域内，则可判定牧群存在牲畜丢失情况；如果接收的位置信息在预设的区域内，则可判定牧群不存在牲畜丢失情况。

远程服务器在判定为牧群存在牲畜丢失的情况下，将牧群存在牲畜丢失的结果发送至终端设备。

本实施方式中，终端设备预先向远程服务器注册信息。其中，注册信息中包含但不限于终端设备的物理通信地址以及主设备的标识号。远程服务器对终端设备的物理通信地址与主设备的标识号进行绑定并存储。

在远程服务器将牧群存在牲畜丢失的结果发送至终端设备的步骤中。

远程服务器根据保存的绑定关系，查找与丢失的牲畜所对应的主设备的标识号绑定的终端设备的物理通信地址，以查找到的物理通信地址作为目标地址，将牧群存在牲畜丢失的结果发送至终端设备。

牧民可以直接根据远程服务器返回至终端设备的结果获知是否有牲畜丢失的情况。便于牧民对此结果做出相应的措施以防止牲畜群的丢失，使得牧民在实际的应用中获得较好的体验。

需要说明的是，在本实施方式中，远程服务器一旦接收来自终端设备发送的请求查询牧群是否存在牲畜丢失的请求指令，即将牧群是否存在牲畜丢失情况的结果发送至终端设备。

首先，远程服务器接收来自终端设备发送的请求查询牧群是否存在牲畜丢失的请求指令后，检查该终端设备是否为合法接入的终端设备。

具体地说，如果终端设备向远程服务器发送请求指令时所携带的认证信息，与远程服务器中预存的认证信息相对应，则远程服务器判定为该终端设备为合法接入的终端设备。比如，认证信息包含的信息可以为查询某一个或者几个主设备信息的账号和密码。假设，认证信息中包含查看主设备为M3的账号和密码，与远程服务器中预存的M3的账号和密码对应，则远程服务器判定为：该终端设备为合法接入的终端设备。

远程服务器查询该终端设备所请求查看的标识号为M3的主设备所对应的牧群是否存在牲畜丢失的情况。远程服务器将查询到的标识号为M3的主设备所对应的牧群是否存在牲畜丢失情况的结果发给该终端设备。

本发明的第三实施方式涉及一种智能放牧的质量管控方法。第三实施方式在第二实施方式的基础上做了改进，主要改进之处在于：在本发明第三实施方式中，头牲畜如果越界会向终端设备发送报警信号。

本实施方式中，在将主设备与从设备组建为通讯网络的步骤之后，还包含以下步骤：判断主设备当前的位置是否在预设的区域范围之内；如果判定为主设备当前的位置不在预设的区域范围之内，则生成报警信号，并将报警信号发送至终端设备。

本步骤的具体实现可以是，在将主设备与从设备组建为通讯网络的步骤之后，主设备根据自身的定位模块获取的自身的定位信息。主设备从自身的定位信息中可以获取自身当前的位置。

主设备中，预先存储有自身活动的区域范围，如果主设备根据内置的判断模块判定自身当前的位置在预设的区域范围之内，则不做任何处理继续检测自身的位置信息；如果主设备根据内置的判断模块判定自身当前的位置不在预设的区域范围之内，则生成报警信号，并将报警信号通过远程服务器发送至相应的终端设备。

终端设备接收该报警信号后发出报警信息。其中，报警信息可以但不限于是警铃信息。当触发报警信息时，终端设备通过自置的扬声器播放铃声来提醒牧民牲畜群的越界信息。牧民收到播放的铃声之后，做相应的处理，避免牲畜群的丢失；同时避免了因牧群的丢失而对牧民造成的财产损失。

需要说明的是，本步骤的具体实现还可以是：主设备将各从设备对广播消息的响应结果发送至远程服务器的步骤中。因为响应结果携带该主设备自身的定位信息，所以远程服务器可以获知主设备的定位信息，即获取主设备当前的位置。

远程服务器中，预先存储有各主设备的活动区域范围与各主设备的对应关系。如果远程服务器获取的主设备当前的位置在预先存储的与之对应的活动区域范围之内，则不做任何处理继续检测自身的位置信息；如果远程服务器获取的某一个或者某几个主设备当前的位置不在预先存储的与之对应的活动区域范围之内，则生成报警信号，并将报警信号发送至相应的终端设备。

本发明第四实施方式涉及一种智能放牧的质量管控系统，如图3所示，包含：佩戴于头牲畜的主设备、佩戴于从牲畜的从设备；远程服务器；从设备的个数与从牲畜的个数相同；主设备与从设备组建成一个无线网格网络通讯网络，一个通讯网络对应一个牧群；主设备用于定时采集属于同一网络内各从设备的从牲畜体征信息和自身所属的头牲畜的体征信息，并定时获取自身的位置信息；远程服务器用于根据定时采集的体征信息和定时获取的位置信息，统计主设备所在牧群的各牲畜的品质质量。

进一步地，远程服务器包含：路线绘制单元，用于根据主设备在不同时间点的位置信息绘制该主设备所属牧群的放牧路线；获取单元，用于根据放牧路线获取该牧群内各牲畜的运动量和该放牧路线所对应的草地质量；计算单元，用于根据各牲畜的运动量和该放牧路线所对应的草地质量，计算各牲畜的放牧质量。

进一步地，远程服务器还包含：健康指数获取单元，用于根据各牲畜的体征信息计算各牲畜的健康指数；品质质量计算单元，用于根据各牲畜的健康指数和放牧质量，计算各牲畜的品质质量。

本实施方式中，由于牧民放养的牲畜是群居动物，多数从牲畜会跟随在头牲畜的周围并且在头牲畜的带领下进行活动。因此，根据主设备的定位信息获知头牲畜的位置的同时，还可以根据主从设备的交互信息以及头牲畜的位置大致获取从牲畜的位置，即无需在从设备中设置相应的定位模块就可以获知从牲畜的大致位置，从而降低了从设备的成本，进而降低了智能放牧的成本。主设备通过自身与从设备的交互信息，定时采集从牲畜体征信息，自身所属的头牲畜的体征信息，获取自身的位置信息，并以此进行统计主设备所在牧群的各牲畜的品质质量。本实施方式中，由于牲畜从出生开始就佩戴上述主、从设备，使得牲畜一生的活动范围都是有据可查的。并且通过统计该牧群中各牲畜的品质质量用以定位牲畜的市场价格，真正做到食品溯源有据可查。而且可以使放牧人员获知牧群所在的位置，实现智能放牧，无人工智能放牧的地点较为灵活，从而可以避免牧民住所附近草场的因被过度啃食而造成的土壤沙化。

不难发现，本实施方式为与第一实施方式相对应的系统实施例，本实施方式可与第一实施方式互相配合实施。第一实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第一实施方式中。

值得一提的是，本实施方式中所涉及到的各模块均为逻辑模块，在实际应用中，一个逻辑单元可以是一个物理单元，也可以是一个物理单元的一部分，还可以以多个物理单元的组合实现。此外，为了突出本发明的创新部分，本实施方式中并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的单元引入，但这并不表明本实施方式中不存在其它的单元。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种智能放牧的质量管控方法，其特征在于，包含以下步骤：

预先为头牲畜佩戴主设备，为若干从牲畜佩戴从设备，所述从设备的个数与从牲畜的个数相同；所述主设备与所述从设备组建成一个无线网格通讯网络，一个通讯网络对应一个牧群；

所述主设备定时采集属于同一网络内各从设备的从牲畜体征信息和自身所属的头牲畜的体征信息和放牧环境信息，并定时获取自身的位置信息；

根据定时采集的体征信息和所述定时获取的位置信息，统计所述主设备所在牧群的各牲畜的品质质量。

2.根据权利要求1所述的智能放牧的质量管控方法，其特征在于，所述主设备定时采集属于同一网络内各从设备的从牲畜体征信息和自身所属的头牲畜的体征信息，并定时获取自身的位置信息的步骤中，包含以下子步骤：

所述主设备定时自启动；

所述主设备在自启动后通过卫星定位，获取自身的位置信息，并向同一网络内各从设备发送广播消息；

所述主设备接收来自各从设备的针对所述广播消息的响应消息；其中，所述响应消息内携带各从设备的从牲畜体征信息。

3.根据权利要求2所述的智能放牧的质量管控方法，其特征在于，还包含以下步骤：

所述主设备接收来自各从设备的针对所述广播消息的响应消息后，将从所述响应消息中采集的各从设备的从牲畜体征信息，与当前自身所属的头牲畜的体征信息、自身的位置信息发送给远程服务器；

所述远程服务器存储所述各从设备的从牲畜体征信息、主设备的头牲畜的体征信息和位置信息；

所述根据定时采集的体征信息和所述定时获取的位置信息，统计所述主设备所在牧群的各牲畜的品质质量的步骤中，包含以下子步骤：

所述远程服务器根据定时采集的体征信息和所述定时获取的位置信息，统计所述主设备所在牧群的各牲畜的品质质量。

4.根据权利要求1所述的智能放牧的质量管控方法，其特征在于，所述根据定时采集的体征信息和所述定时获取的位置信息，统计所述主设备所在牧群的各牲畜的品质质量的步骤中，包含以下子步骤：

根据所述主设备在不同时间点的位置信息绘制该主设备所属牧群的放牧路线，并根据该放牧路线获取该牧群内各牲畜的运动量和该放牧路线所对应的草地质量；

根据所述各牲畜的运动量和该放牧路线所对应的草地质量，计算各牲畜的放牧质量。

5.根据权利要求4所述的智能放牧的质量管控方法，其特征在于，还包含以下步骤：

预先根据各牲畜所佩戴的主设备或从设备的标识号，建立各牲畜的档案；

在所述定时采集属于同一网络内各从设备的从牲畜体征信息和自身所属的头牲畜的体征信息，并定时获取自身的位置信息的步骤之后，将本次采集的体征信息和本次获取的位置信息分别保存在各牲畜对应的档案中；其中，从牲畜的位置信息为本次获取的主设备的位置信息；

在所述统计主设备所在牧群的各牲畜的品质质量的步骤中，还包含以下子步骤：

根据各牲畜的档案中记录的体征信息计算各牲畜的健康指数；

根据所述各牲畜的健康指数和所述放牧质量，计算各牲畜的品质质量。

6.根据权利要求5所述的智能放牧的质量管控方法，其特征在于，所述根据所述各牲畜的运动量和该放牧路线所对应的草地质量，计算各牲畜的放牧质量的步骤中，根据各牲畜的运动量和该放牧路线所对应的草地质量，获取放牧质量等级；

所述根据各牲畜的档案中记录的体征信息计算各牲畜的健康指数的步骤中，根据计算的健康指数获取各牲畜的健康等级；

在根据所述各牲畜的健康指数和所述放牧质量，计算各牲畜的品质质量的步骤中，根据获取的所述放牧质量等级、健康等级，以及预设的放牧质量等级加权系数和健康等级加权系数，计算各牲畜的品质质量。

7.根据权利要求1所述智能放牧的质量管控方法，其特征在于，所述从牲畜体征信息和所述头牲畜的体征信息，包含以下信息之一或其任意组合：

牲畜的温度、牲畜心跳、牲畜的毛皮湿度。

8.一种智能放牧的质量管控系统，其特征在于，包含：佩戴于头牲畜的主设备、佩戴于从牲畜的从设备；远程服务器；

所述从设备的个数与从牲畜的个数相同；所述主设备与所述从设备组建成一个无线网格网络通讯网络，一个通讯网络对应一个牧群；

所述主设备用于定时采集属于同一网络内各从设备的从牲畜体征信息和自身所属的头牲畜的体征信息，并定时获取自身的位置信息；

所述远程服务器用于根据定时采集的体征信息和所述定时获取的位置信息，统计所述主设备所在牧群的各牲畜的品质质量。

9.根据权利要求8所述的智能放牧的质量管控系统，其特征在于，所述远程服务器包含：

路线绘制单元，用于根据所述主设备在不同时间点的位置信息绘制该主设备所属牧群的放牧路线；

获取单元，用于根据所述放牧路线获取该牧群内各牲畜的运动量和该放牧路线所对应的草地质量；

计算单元，用于根据所述各牲畜的运动量和该放牧路线所对应的草地质量，计算各牲畜的放牧质量。

10.根据权利要求9所述的智能放牧的质量管控系统，其特征在于，所述远程服务器还包含：

健康指数获取单元，用于根据各牲畜的体征信息计算各牲畜的健康指数；

品质质量计算单元，用于根据所述各牲畜的健康指数和所述放牧质量，计算各牲畜的品质质量。