CN106538406A - 一种动物耳标及其应用系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种动物耳标及其应用系统和方法。该动物耳标包括：壳体、装配在所述壳体上的微处理器模块、传感器模块、通信模块和报警模块；其中，所述动物耳标通过所述壳体被佩戴在动物体的耳朵上；所述微处理器模块，用于接收所述传感器模块发送的所述生命体征值，将所述生命体征值通过通信模块发送至外部的终端服务器；通过所述通信模块接收所述外部终端服务器发送的报警指令，并将所述报警指令发送至所述报警模块；所述传感器模块，用于采集所述动物体的生命体征值，并将所述生命体征值发送给所述微处理器模块。因此本发明提供的方案可以及时了解动物体的健康状况。

Description

一种动物耳标及其应用系统和方法
技术领域
本发明涉及计算机技术领域，特别涉及一种动物耳标及其应用系统和方法。
背景技术
随着养殖业的发展，养殖的规模越来越大，为了方便工作人员对养殖的动物进行统一管理，动物耳标被广泛应用于养殖业。
目前，使用的动物耳标放置于动物体上时，只能作为一种证明动物身份，承载动物个体信息的标志物，因此，现有的动物耳标不能及时了解动物体的健康状况。
发明内容
本发明实施例提供了一种动物耳标及其应用系统和方法，以便于可以及时了解动物体的健康状况。
第一方面，本发明实施例提供了一种动物耳标，该动物耳标包括：壳体、装配在所述壳体上的微处理器模块、传感器模块、通信模块和报警模块；其中，
所述动物耳标通过所述壳体被佩戴在动物体的耳朵上；
所述微处理器模块，用于接收所述传感器模块发送的生命体征值，将所述生命体征值通过所述通信模块发送至外部终端服务器；通过所述通信模块接收所述外部终端服务器发送的报警指令，并将所述报警指令发送至所述报警模块；
所述传感器模块，用于采集所述动物体的所述生命体征值，并将所述生命体征值发送给所述微处理器模块；
所述报警模块，用于根据所述报警指令，执行相应的报警处理。
优选地，进一步包括：电源，用于进行供电；
所述微处理器模块，包括：处理芯片及微处理器滤波电路；其中，
所述处理芯片，用于接收所述传感器模块发送的所述生命体征值；将执行了滤波处理的所述生命体征值发送至所述通信模块；
所述微处理器滤波电路，用于对所述处理芯片接收到的所述生命体征值进行滤波处理。
优选地，
所述微处理器滤波电路，包括：
由第一电容和第二电容组成的并联线路，所述并联线路的一端分别与所述处理芯片的第一引脚和所述电源相连，另一端与地线相连；
第三电容，所述第三电容的一端分别与所述处理芯片的第二引脚和所述电源相连，另一端与所述地线相连；
第四电容，所述第四电容的一端与所述处理芯片的第三引脚相连，另一端与所述地线相连；
第一电阻，所述第一电阻的一端与所述处理芯片的第四引脚相连，另一端与所述地线相连。
优选地，进一步包括：电源，用于进行供电；
所述微处理器模块，包括：处理芯片及微处理器晶振电路；
所述处理芯片，用于接收所述传感器模块发送的所述生命体征值；将执行了时钟同步处理的所述生命体征值发送至所述通信模块；
所述微处理器晶振电路，用于对所述处理芯片接收到的所述生命体征值进行时钟同步处理。
优选地，所述微处理器晶振电路：包括至少一个晶振电路；
所述晶振电路，包括：晶振、第五电容和第六电容；
所述第五电容的第一端与所述处理芯片的第五引脚相连，第二端与所述地线相连；
所述第六电容的第一端与所述处理芯片的第六引脚相连，第二端与所述地线相连；
所述晶振的一端与所述第五电容的第一端相连，另一端与所述第六电容的第一端相连。
优选地，所述微处理器模块，包括：处理芯片；所述通信模块包括：天线、第一电路和第二电路；其中，
所述第一电路包括：第七电容、第八电容、第九电容、第一电感和第二电阻；其中，
所述第七电容的第一端与所述处理芯片的第七引脚相连，第二端分别与所述第八电容的第一端和所述第一电感的第一端相连；
所述第八电容的第一端分别与所述第七电容的第二端和所述第一电感的第一端相连，第二端与所述第九电容的第一端相连；
所述第九电容的第一端与所述第八电容的第二端相连，第二端与所述第二电阻的第一端相连；
所述第一电感的第一端分别与所述第七电容的第二端和所述第八电容的第一端相连，第二端与所述地线相连；
所述第二电阻的第一端与所述第九电容的第二端相连，第二端与所述天线相连；
所述第二电路包括：第十电容、第十一电容和第二电感；其中，
所述第十电容的第一端与所述处理芯片的第八引脚相连，第二端分别与所述第十一电容的第一端和所述第二电感的第一端相连；
所述第十一电容的第一端分别与所述第十电容的第二端和所述第二电感的第一端相连，第二端与所述地线相连；
所述第二电感的第一端分别与所述第十电容的第二端和所述第十一电容的第一端相连，第二端与所述第九电容的第一端相连。
优选地，所述天线包括：陶瓷天线或板载PCB(Printed Circuit Board，印制电路板)天线。
优选地，当所述天线包括：陶瓷天线和板载PCB天线时，所述第一电路，进一步包括：第三电阻；
所述第二电阻的第一端与所述第九电容的第二端相连，第二端与所述陶瓷天线相连；
所述第三电阻的第一端分别与所述第九电容的第二端和所述第二电阻的第一端相连，第二端与所述板载PCB天线相连。
优选地，进一步包括：通信串口电路；
所述通信串口电路，与所述微处理器模块相连，用于根据所述外部终端服务器发送的操作指令，对与所述微处理器模块相连的电路进行调试和配置。
第二方面，本发明实施例提供了一种动物耳标应用系统，该系统包括：终端服务器以及至少一个上述任一所述动物耳标；其中，
至少一个动物耳标中的每一个动物耳标都具有唯一编码；
所述终端服务器，用于接收所述每一个动物耳标发送的动物体的生命体征值；根据外部的触发向所述动物耳标发送报警指令。
第三方面，本发明实施例提供了一种动物耳标应用方法统，该方法包括：
采集动物体的生命体征值；
降低所述生命体征值对应的输出电压纹波系数；
将降低了输出电压纹波系数的所述生命体征值发送至外部的终端服务器；
接收所述外部终端服务器发送的报警指令；
根据所述报警指令执行相应的报警处理。
可见，本发明实施例提供了一种动物耳标及其应用系统和方法，该动物耳标包括壳体、装配在壳体上的微处理器模块、传感器模块、通信模块和报警模块。通过壳体将动物耳标佩戴在动物体的耳朵上，通过微处理器模块接收传感器模块采集的动物体生命体征值，并将生命体征值通过通信模块发送至外部的终端服务器。当通过通信模块接收外部终端服务器发送的报警指令时，报警模块执行相应的报警处理。通过上述过程可知，本方案可以根据动物耳标发送给外部终端服务器的动物体生命体征值判断动物体的健康状况是否异常，并根据异常情况做出相应的处理，因此本发明提供的方案可以及时了解动物体的健康状况。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一个实施例提供的一种动物耳标的结构示意图；
图2是本发明另一个实施例提供的一种动物耳标的结构示意图；
图3是本发明又一个实施例提供的一种动物耳标的结构示意图；
图4是本发明又一个实施例提供的一种动物耳标的结构示意图；
图5是本发明又一个实施例提供的一种动物耳标的结构示意图；
图6是本发明又一个实施例提供的一种动物耳标的结构示意图；
图7是本发明又一个实施例提供的一种动物耳标的结构示意图；
图8是本发明又一个实施例提供的一种动物耳标的结构示意图；
图9是本发明又一个实施例提供的一种动物耳标的结构示意图；
图10是本发明又一个实施例提供的一种动物耳标的结构示意图；
图11是本发明一个实施例提供的一种动物耳标应用系统的结构示意图；
图12是本发明又一个实施例提供的一种动物耳标的电路结构示意图；
图13是本发明一个实施例提供的一种动物耳标中程序烧录接口电路的结构示意图；
图14是本发明一个实施例提供的一种动物耳标中通信串口电路的结构示意图；
图15是本发明一个实施例提供的一种动物耳标中TEP102温度传感器电路的结构示意图；
图16是本发明一个实施例提供的一种动物耳标中报警电路的结构示意图；
图17是本发明一个实施例提供的一种动物耳标中3.3V纽扣锂电池电源供电电路的结构示意图；
图18是本发明一个实施例提供的一种动物耳标应用方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明实施例提供了一种动物耳标，该动物耳标包括：壳体101、装配在所述壳体101上的微处理器模块102、传感器模块103、通信模块104和报警模块105；其中，
所述动物耳标通过所述壳体101被佩戴在动物体的耳朵上；
所述微处理器模块102，用于接收所述传感器模块103发送的生命体征值，将所述生命体征值通过通信模块104发送至外部终端服务器；通过所述通信模块104接收所述外部终端服务器发送的报警指令，并将所述报警指令发送至所述报警模块105；
所述传感器模块103，用于采集所述动物体的所述生命体征值，并将所述生命体征值发送给所述微处理器模块102；
所述报警模块105，用于根据所述报警指令，执行相应的报警处理。
在图1所示的实施例中，该动物耳标包括壳体、装配在壳体上的微处理器模块、传感器模块、通信模块和报警模块。通过壳体将动物耳标佩戴在动物体的耳朵上，通过微处理器接收传感器模块采集的动物体生命体征值，并将生命体征值通过通信模块发送至外部终端服务器。当通过通信模块接收外部终端服务器发送的报警指令时，报警模块执行相应的报警处理。通过上述过程可知，本方案可以根据动物耳标发送给外部终端服务器的动物体生命体征值判断动物体的健康状况是否异常，并根据异常情况做出相应的处理，因此本发明提供的方案可以及时了解动物体的健康状况。
在本发明一个实施例中，如图2所示，动物耳标中可以进一步包括电源201。
所述电源201，分别与所述微处理器模块102、所述传感器模块103、所述通信模块104和所述报警模块105相连，用于分别为所述微处理器模块102、所述传感器模块103、所述通信模块104和所述报警模块105提供供电电压。动物耳标中包括电源只是一种优选的方式。电源也可以根据业务要求设置在动物耳标之外。
上述的电源选用具体的类型和提供供电电压的大小可以根据具体的业务要求来确定，比如可以选用3.3V纽扣锂电池。
在本发明一个实施例中，如图3所示，为了提高数据传输的质量，所述微处理器模块102可以包括：处理芯片301及微处理器滤波电路302；其中，
所述处理芯片301，用于接收所述传感器模块103发送的所述生命体征值；将将执行了滤波处理的所述生命体征值发送至所述通信模块104；
所述微处理器滤波电路302，用于对所述处理芯片301接收到的所述生命体征值进行滤波处理。
上述的处理芯片的具体型号可以根据具体的业务要求确定，只要可以满足数据处理和数据传输的要求即可，比如可以选用CC2530芯片。
另外由于在数据传输的过程中，可能会遇到各种各样的电磁干扰，比如饲养动物区域手机基站的信号的干扰。这些电磁干扰会导致数据值传输电压的波形出现变形，严重影响数据传输的质量，因此就需要通过微处理器滤波电路对处理芯片接收到的生命体征值进行滤波处理，以降低生命体征值对应的输出电压纹波系数，使波形变得比较平滑。从而保证生命体征值的数据传输的质量。
在本发明一个实施例中，如图4所示，为了使微处理器滤波电路可以高效的对数据进行滤波处理，所述微处理器滤波电路302可以包括：由第一电容401和第二电容402组成的并联线路，所述并联线路的一端分别与所述处理芯片301的第一引脚A和所述电源201相连，另一端与地线相连；
第三电容403，所述第三电容403的一端分别与所述处理芯片301的第二引脚B和所述电源201相连，另一端与所述地线相连；
第四电容404，所述第四电容404的一端与所述处理芯片301的第三引脚C相连，另一端与所述地线相连；
第一电阻405，所述第一电阻405的一端与所述处理芯片301的第四引脚D相连，另一端与所述地线相连。
上述的第一电容、第二电容、第三电容、第四电容和第一电阻的具体的类型可以根据具体的业务形式来确定，比如第一电容可以选用C_100N_0402电容、第二电容可以选用C_1U_0402电容、第三电容和第四电容选用C_100N_0402电容，第一电阻选用R_56K2_0402电阻。
另外上述各个电容的数量，以及各个电容和处理芯片和电源之间的连接关系只是一种优选方式。电容和处理芯片及电源之间的连接关系也可以根据具体的业务要求选用其他的方式。
在本发明一个实施例中，如图5所示，为了使数据传输具有相同的时钟信号，所述微处理器模块102可以包括：处理芯片501及微处理器晶振电路502；
所述处理芯片501，用于接收所述传感器模块103发送的所述生命体征值；将执行了时钟同步处理的所述生命体征值发送至所述通信模块104；
所述微处理器晶振电路502，用于对所述处理芯片501接收到的所述生命体征值进行时钟同步处理。
上述的处理芯片的具体型号可以根据具体的业务要求确定，只要可以满足数据处理和数据传输的要求即可，比如可以选用CC2530芯片。
另外由于在数据传输的过程中，传输频率会产生振荡，从而导致数据传输产生时间差，严重影响数据传输的及时性，因此就需要通过微处理器晶振电路对处理芯片接收到的生命体征值进行时钟同步处理，以稳定所述生命体征值对应的输出电压振荡频率。从而保证生命体征值可以及时通过通信模块及时传输至外部的终端服务器中。
在本发明一个实施例中，如图6所示，为了使微处理器晶振电路可以高效的对数据进行时钟同步处理，所述微处理器晶振电路502可以包括至少一个晶振电路601；
所述晶振电路601，包括：晶振6011、第五电容6012和第六电容6013；
所述第五电容6012的第一端与所述处理芯片501的第五引脚E相连，第二端与所述地线相连；
所述第六电容6013的第一端与所述处理芯片501的第六引脚F相连，第二端与所述地线相连；
所述晶振6011的一端与所述第五电容6012的第一端相连，另一端与所述第六电容6013的第一端相连。
上述的晶振、第五电容和第六电容的具体的类型可以根据具体的业务形式来确定，比如第五电容和第六电容可以选用C_5P_0402电容，晶振可以选用32.768K晶振。
另外上述各个电容及晶振的数量，以及各个电容、晶振和处理芯片及电源之间的连接关系只是一种优选方式。也可以根据具体的业务要求选用其他数量的电容及晶振，以及选择各个电容及晶振和处理芯片及电源之间的其他的连接方式。
在本发明一个实施例中，如图7所示，为了使处理芯片可以通过通信模块和外部的终端服务器进行数据的传输，所述微处理器模块102，包括：处理芯片701；所述通信模块104可以包括：天线702、第一电路703和第二电路704；其中，
所述第一电路703包括：第七电容7031、第八电容7032、第九电容7033、第一电感7034和第二电阻7035；其中，
所述第七电容7031的第一端与所述处理芯片701的第七引脚G相连，第二端分别与所述第八电容7032的第一端和所述第一电感7034的第一端相连；
所述第八电容7032的第一端分别与所述第七电容7031的第二端和所述第一电感7034的第一端相连，第二端与所述第九电容7033的第一端相连；
所述第九电容7033的第一端与所述第八电容7032的第二端相连，第二端与所述第二电阻7035的第一端相连；
所述第一电感7034的第一端分别与所述第七电容7031的第二端和所述第八电容7032的第一端相连，第二端与所述地线相连；
所述第二电阻7035的第一端与所述第九电容7033的第二端相连，第二端与所述天线702相连；
所述第二电路704包括：第十电容7041、第十一电容7042和第二电感7043；其中，
所述第十电容7041的第一端与所述处理芯片701的第八引脚H相连，第二端分别与所述第十一电容7042的第一端和所述第二电感7043的第一端相连；
所述第十一电容7042的第一端分别与所述第十电容7041的第二端和所述第二电感7043的第一端相连，第二端与所述地线相连；
所述第二电感7043的第一端分别与所述第十电容7041的第二端和所述第十一电容7042的第一端相连，第二端与所述第九电容7033的第一端相连。
上述天线的具体类型可以根据具体的业务要求来确定，比如可以选用陶瓷天线。上述第一电路和第二电路中包括的具体元件也可以根据具体的业务要求来确定。
上述的第一电路为处理芯片与天线连接的正极线路，第二电路为处理芯片与天线连接的负极线路，当外部的终端服务器需要动物体的生命体征值时，处理芯片就将生命体征值通过第一电路发送给天线，天线就将生命体征值发送给外部的终端服务器。当动物的饲养人员通过终端服务器中发现接收到的一个生命体征值异常时，就会通过外部的终端服务器发送报警指令，天线就会接收这个报警指令，并通过第二电路将报警指令发送给处理芯片，以便处理芯片根据报警指令进行相应的处理。
上述的各个电容和电感的类型都可以根据具体的业务要求来选用，比如可以选用各个电容均为C_18P_0402，电感选用L_2N0_0402电容。另外上述各个电容及电感的数量，以及各个电容、电感和处理芯片、电源和天线之间的连接关系只是一种优选方式，也可以根据具体的业务要求选用其他数量的电容及电感，以及各个电容及电感和处理芯片、电源和天线之间的其他连接方式。
在本发明一个实施例中，为了更好进行数据的传输，所述天线701可以包括：陶瓷天线或板载PCB天线。
上述中的陶瓷天线和板载PCB天线，可以根据具体的业务要求来选取两种天线中的任意一种。
在本发明一个实施例中，如图8所示，为了使生命体证值可以及时传输到外部终端服务器，所述天线可以同时包括：陶瓷天线801和板载PCB天线802，当所述天线可以同时包括陶瓷天线801和板载PCB天线802时，所述第一电路703可以进一步包括：第三电阻803；
所述第二电阻7035的第一端与所述第九电容7033的第二端相连，第二端与所述陶瓷天线801相连；
所述第三电阻803的第一端分别与所述第九电容7033的第二端和所述第二电阻7035的第一端相连，第二端与所述板载PCB天线802相连；
另外，在上述的第二电阻和第九电容之间可以设置一个开关，在第三电阻和第九电容之间也设置一个开关，其中设置的开关形式可以根据具体的业务要求确定。当使用所述陶瓷天线时，接通第二电阻和第九电容之间的开关，断开第三电阻和第九电容之间的开关；当使用所述板载PCB天线时，接通第三电阻和第九电容之间的开关，断开第二电阻和第九电容之间的开关。
当同时选用陶瓷天线和板载PCB天线时，需要设置第一电阻和第二电阻，上述的第一电阻和第二电阻的类型可以根据具体的业务要求来确定，比如可以选用R_NOP_0402电阻，当开启陶瓷天线和板载PCB天线其中任意一种天线时，要相应的断开与没有选用天线相连的开关，这样两种天线可以做到互为备用关系，当其中一种天线出现异常时，可以启动另一种天线，从而避免出现数据传输中断的情况。另外，上述的两种天线只是两种优选的天线形式，也可以根据具体的业务要求来选取其他类型的天线。
在本发明一个实施例中，如图9所示，为了可以根据业务要求对动物耳标中各个元件中电路进行调试和进行相应的配置，上述动物耳标中可以进一步包括：所述通信串口电路901，与所述微处理器模块102相连，用于根据外部的终端服务器的操作指令，对与所述微处理器模块102相连的电路进行调试和配置。
上述的通信串口电路中包括的具体元件可以根据具体的业务要求来确定，比如可以设置电阻。通过通信串口电路接收外部终端服务器的操作指令，比如生命体征值采集的频率值，当微处理器接收到这个频率值后，根据频率设定值进行相应的操作。另外上述的通信串口电路可以为UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，通用异步收发传输器)通信串口电路。
在本发明一个实施例中，如图10所示，为了可以根据业务要求对动物耳标中各个元件中的程序进行维护、管理和更新，所述动物耳标中可以进一步包括程序烧录接口电路1001；
所述程序烧录接口电路1001，分别与所述电源201和所述微处理器模块102相连，用于接收外部输入的程序，并将所述外部输入的程序传输至微处理器模块102中；
上述的程序烧录接口电路中包括的具体元件可以根据具体的业务要求来确定，比如可以设置电阻。通过程序烧录接口电路可在安装有相应驱动程序的外部终端服务器上利用此接口向微处理器模块中烧录固件或程序，以达到管理、维护设备和更新的目的。
在本发明一个实施例中，所述传感器模块可以包括：温度传感器；当选用温度传感器时，采集的生命体征值就为温度值。温度传感器可以根据业务要求来实时采集动物体的温度值，并实时将采集到的温度值传输给处理芯片。也可以是每隔一定的时间间隔采集动物体的温度值，并将采集到的温度值传输至处理芯片。温度传感器的类型可以根据具体的业务要求来选取，比如可以选用TEP102温度传感器。
另外，传感器模块也可以根据业务要求来选用其他类型的传感器，比如压力传感器。用于采集动物体的血压值，并将血压值传送至处理芯片。
根据上述实施例，可以根据具体的业务要求来灵活选用传感器中包括的具体传感器的类型。
在本发明一个实施例中，为了使动物饲养人员可以在众多的动物中迅速的找到生命体征值异常的动物，所述报警模块可以包括指示灯电路，和/或，蜂鸣器电路；其中，
所述指示灯电路，包括：发光二极管；所述发光二极管的负极与所述微处理器芯片相连，所述发光二极管的正极与所述电源相连，用于当接收到所述微处理器芯片发送的报警指令时，发光；
所述蜂鸣器电路，包括：蜂鸣器；所述蜂鸣器的一端与所述处理器芯片相连，另一端与所述电源相连，用于当接收到所述微处理芯片发送的报警指令时，发声。
上述的报警模块可以选取蜂鸣器和指示灯中的任意一种，也可以同时选用蜂鸣器和指示灯，当蜂鸣器和/或指示灯接收到报警指令进行相应的报警处理，方便动物饲养人员根据灯光和声音快速的找到生命体征值异常的动物。另外，蜂鸣器和指示灯的采用的具体类型可以根据具体的业务要求来确定，比如指示灯可以选用发光二极管，蜂鸣器可以选用电磁式蜂鸣器。
如图11所示，本发明实施例提供了一种动物耳标应用系统，该动物耳标应用系统包括：终端服务器1101以及至少一个上述任一所述动物耳标1102；其中，
至少一个所述动物耳标中的每一个动物耳标都具有唯一编码；
所述终端服务器1101，用于接收所述每一个动物耳标1102发送的动物体的生命体征值；根据外部的触发向所述动物耳标发送报警指令。
每一个动物的耳朵上都佩戴有具有唯一编码的动物耳标，每一个动物耳标根据终端服务器的要求实时的或定期的将对应的动物体的生命体征值发送给终端服务器，终端根据接收到每一个动物体的生命体征值与预先设定的阈值进行比对，当有动物的生命体征值达到设定的阈值时，就将异常的生命体征值对应的动物耳标的编码及生命体征值，以设定的形式让动物饲养人员发出警报，比如弹出报警窗口，报警窗口中包括动物耳标对应的编码及编码对应的生命体征值，以使动物饲养人员及时了解具体哪个动物健康出现异常。动物饲养人员，根据健康异常的动物对应的耳标，向该耳标发出警报指令，当该耳标接收到报警指令后，发出报警处理，以使饲养人员迅速的找出健康异常的动物，并做出相应的处理。
根据上述实施例，该动物耳标应用系统包括：终端服务器以及至少一个动物耳标，每一个动物耳标都具有唯一编码；终端服务器接收每一个动物耳标发送的对应的动物体的生命体征值，根据外部的触发向动物耳标发送报警指令。通过上述过程可知，本方案可以根据动物耳标发送给终端服务器的动物体生命体征值判断动物体的健康状况是否异常，并根据异常情况做出相应的处理，因此本发明提供的方案可以及时了解动物体的健康状况。
下面以一种动物耳标应用系统包括终端服务器、1000个动物耳标，其中每一个动物耳标包括：壳体、3.3V纽扣锂电池、处理CC2530芯片、微处理器滤波电路、微处理器晶振电路、第一电路、第二电路、陶瓷天线、板载PCB天线、TEP102温度传感器、程序烧录接口电路、通信串口电路和报警电路为例，展开说明动物耳标应用系统。另在本实施例中，动物耳标配置在猪耳朵上，用于采集猪的温度值，如图12所示，该猪耳标包括：
程序烧录接口电路1201：程序烧录接口电路1201中包括5个引脚，分别为A1引脚、A2引脚、A3引脚、A4引脚和A5引脚；其中，A1引脚与地线相连；A2引脚与CC2530处理芯片1202的20引脚相连；A3引脚与CC2530处理芯片1202的34引脚相连；A4脚与CC2530处理芯片1202的35脚相连；A5引脚与3.3V纽扣锂电池供电电路相连。如图13所示，为程序烧录接口电路1201与CC2530处理芯片1202和3.3V纽扣锂电池供电电路的连接关系示意图。业务人员可在安装有生命体征值采集驱动程序和执行报警指令程序的终端服务器上利用程序烧录接口电路1201向CC2530处理芯片1201中烧录固件或程序。程序烧录接口电路1201除了可以进行初始程序的烧录外，在猪耳标使用一段时间后，还可以对每一个猪耳标CC2530处理芯片1202中的程序进行管理、维护和更新。程序烧录可以在猪耳标佩戴在猪耳朵上之前进行，也可以在猪耳标佩戴在猪耳朵上之后进行，这个步骤可以根据业务要求来确定，在本实施例中，程序烧录是在猪耳标佩戴在猪耳朵上之前进行的。另外，CC2530处理芯片具有2.4Gzigbee的通信方式，通过这种通信方式和终端服务器进行数据传输。
通信串口电路1204：包括4个引脚，分别为B1引脚、B2引脚、B3引脚和B4引脚，其中B1引脚与地线相连；B2引脚与CC2530处理芯片1201的16脚相连；B3脚与CC2530处理芯片1201的17脚相连；B4脚与3.3V纽扣锂电池供电电路相连；如图14所示，为UART通信串口电路1204与CC2530处理芯片1202和3.3V纽扣锂电池供电电路的连接关系示意图。通信串口电路1204为CC2530处理芯片1201和终端服务器提供调试接口，业务人员可以在终端服务器上配置程序，比如可以设置实时采集猪的温度值或设置每隔30分钟采集一次猪的温度值，利用UART通信串口电路1204对猪耳标整个电路进行调试和配置。这个过程可以在猪耳标佩戴在猪耳朵上之前进行，也可以在猪耳标佩戴在猪耳朵上之后进行，这个步骤可以根据业务要求来确定。另外当猪耳标佩戴一段时间后，如果要修改采集的时间间隔也可以通过此串口电路进行相应的配置修改。另外由于本实施例中，采用的电源为3.3V纽扣锂电池供电，由于电池提供的电量有限，为了节约电池电量，采用一定的时间间隔的方式来采集猪的温度值，时间间隔可以根据具体的业务来确定，比如30分钟。
另外，猪耳标中的各个元件均装配在壳体上，且1000个动物耳标的壳体上均标有唯一的标识，每一个动物耳标通过外壳被佩戴在猪的耳朵上。比如猪1佩戴的耳标标识为001、猪2佩戴的耳标标识为002……猪1000佩戴的耳标标识为1000。
TEP102温度传感器电路1205包括：是由TEP102温度传感器芯片12051及电阻R2、R3、R4组成。TEP102温度传感器芯片12051包括6个引脚，分别为C1引脚、C2引脚、C3引脚、C4引脚、C5引脚和C6引脚。其中，C2和C4引脚与地线相连；C5引脚与3.3V纽扣锂电池供电电路相连；电阻R2的一端与TEP102温度传感器芯片12051的C1引脚相连，另一端分别与3.3V纽扣锂电池供电电路和CC2530处理芯片1201的6引脚相连；电阻R4的一端分别与CC2530处理芯片1201的5脚和3.3V纽扣锂电池供电电路相连，另一端与TEP102温度传感器芯片12051的C6引脚；电阻R3的一端与TEP102温度传感器芯片12051的C3引脚相连，另一端与3.3V纽扣锂电池供电电路相连。上述电阻R2、R3、R4均起到限流的作用，从而保护TEP102温度传感器芯片12051。电阻R2、R3、R4均选用R_4K7_0402电阻。如图15所示，TEP102温度传感器电路1205和3.3V纽扣锂电池供电电路和CC2530处理芯片1201连接示意图，每一个猪耳标根据设定的时间间隔每隔30分钟通过TEP102温度传感器芯片12051采集猪的温度值，并将当前的温度值通过TEP102温度传感器电路1205发送给CC2530处理芯片1201。
当TEP102温度传感器芯片12051将采集到的当前猪的温度值发送给CC2530处理芯片1201后，利用微处理器滤波电路1206对CC2530处理芯片1201接收到的温度值进行滤波处理，以降低温度值对应的输出电压纹波系数。其中微处理器滤波电路1206，包括电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电容C8、电容C9和电阻R1。其中，电容C1和电容C8选用C_1U_0402电容，电容C3选用C_220P_0402电容，电容C2、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7和电容C9均选用C_100N_0402电容，电阻R1选用R_56K2_0402电阻。电容C1与电容C2组成并联电路，并联电路的一端与地线相连，另一端分别与CC2530处理芯片1201的39引脚和3.3V纽扣锂电池相连。电容C3和电容C4组成并联电路，并联电路的一端分别与CC2530处理芯片1201的27、28、29引脚和3.3V纽扣锂电池相连，另一端与地线相连。电容C5的一端分别与CC2530处理芯片1201的31引脚和3.3V纽扣锂电池相连，另一端与地线相连。电容C6的一端分别与CC2530处理芯片1201的24引脚和3.3V纽扣锂电池相连，另一端与地线相连。电容C7的一端分别与CC2530处理芯片1201的21引脚和3.3V纽扣锂电池相连，另一端与地线相连。电容C8一端与CC2530处理芯片1201的40引脚相连，另一端与地线相连。电容C9的一端分别与CC2530处理芯片1201的10引脚和3.3V纽扣锂电池相连，另一端与地线相连。电阻R1的一端与CC2530处理芯片1201的30引脚相连，另一端与地线相连。
当TEP102温度传感器芯片12051将采集到的当前猪的温度值发送给CC2530处理芯片1201后，利用微处理器滤波电路1206对CC2530处理芯片1201接收到的温度值进行滤波处理的同时，也利用微处理器晶振电路1207对CC2530处理芯片1201接收到的温度值进行时钟同步处理，以稳定温度值对应的输出电压振荡频率。微处理器晶振电路1207包括：晶振电路12071a和晶振电路12071b。其中晶振电路12071a包括电容C10、电容C11和晶振Y2，电容C10和电容C11选用C_15P_0402电容，晶振Y2选用32.768K晶振。电容C10的第一端与CC2530处理芯片1201的33引脚相连，第二端与地线相连。电容C11的第一端与CC2530处理芯片1201的32引脚相连，第二端与地线相连。晶振Y2的一端分别与电容C10第一端相连，另一端与电容C11第一端相连。晶振电路12071b包括电容C12、电容C13和晶振Y1。其中，电容C12和电容C13选用C_27P_0402电容，晶振Y1选用32M晶振，电容C12的第一端与CC2530处理芯片1201的22引脚相连，第二端与地线相连。电容C13的第一端与CC2530处理芯片1201的23引脚相连，第二端与地线相连。晶振Y1的一端与电容C12第一端相连，另一端与电容C13的第一端相连。
当微处理器滤波电路1206和微处理器晶振电路1207对温度值处理完毕后，将温度值通过第一电路1208传输至天线1209，通过天线1209发送给终端服务器。其中，天线包括陶瓷天线12091和板载PCB天线12092。第一电路包括：电容C15、电容C17、电容C18、电阻R8、电阻R9和电感L1。其中，电容C15选用C_18P_0402电容，电容C17选用C_1P0_0402电容，电容C18选用C_2P2_0402电容，、电阻R8和电阻R9选用R_NOP_0402电阻、，电感L1选用L_2N0_0402电感。电容C15的第一端与CC2530处理芯片1201的25引脚相连，第二端分别与电容C17的第一端和电感L1的第一端相连。电容C17的第一端分别与电容C15的第二端和电感L1的第一端相连，第二端与电容C18的第一端相连。电容C18的第一端与电容C17的第二端相连，第二端与电阻R8的第一端相连。电感L1的第一端分别与电容C15的第二端和电容C17的第一端相连，第二端与地线相连。电阻R8的第一端分别与电容C18的第二端和电阻R9的第一端相连，第二端与陶瓷天线12091相连。电阻R9的第一端分别与电容C18的第二端和电阻R8的第一端相连，第二端与板载PCB天线12092相连。其中陶瓷天线12091和板载PCB天线12092互为备用。
当终端服务器根据接收到每一个动物体的生命体征值与预先设定的阈值进行比对，当有猪的温度值达到设定的阈值时，就将异常的温度值对应的猪耳标的编码及温度值，以设定的形式让动物饲养人员发出警报，比如弹出报警窗口，报警窗口中包括猪耳标对应的编码及编码对应的温度值，比如猪002温度值40℃，以使动物饲养人员及时了解具体哪个猪002健康出现异常。动物饲养人员，根据猪对应的耳标002，向该耳标002发出警报指令，耳标002通过天线接收报警指令，并通过第二电路1210将报警指令传输给CC2530处理芯片1201，第二电路1210包括：电容C14、电容C16和电感L2。其中，电容C14选用C_18P_0402电容，选用C_190_0402电容，电感L2选用L_2P0_0402电感。电容C14的第一端与CC2530处理芯片1201的26引脚相连，第二端分别与电容C16的第一端和电感L2的第一端相连。电容C16的第一端分别与电容C14的第二端和电感L2的第一端相连，第二端与地线相连。电感L2的第一端分别与电容C14第二端和电容C16的第一端相连，第二端与电容C18的第一端相连。
当CC2530处理芯片1201接收到报警指令后，利用报警电路1211进行报警，报警电路中包括发光二极管D1和电阻R7。发光二极管D1为LED灯，电阻R7选用R_1K0_0402。其中，电阻R7的一端与CC2530处理芯片1201的13引脚相连，另一端与发光二极管D1的一端相连，用于对发光二极管进行过载保护；发光二极管D1的一端与电阻R7相连，另一端与3.3V纽扣锂电池相连，如图16所示，报警电路1211和3.3V纽扣锂电池供电电路和CC2530处理芯片1201连接示意图，当接收到CC2530处理芯片1201的报警指令后，发光二极管D1发光。当耳标中的二极管发光后，饲养人员就可以迅速在众多的猪中找到耳标发光的猪，从而迅速对该猪进行相应的健康处理，避免疾病在众多的猪中滋生蔓延。
在本实施中3.3V纽扣锂电池电源供电电路1203，如图17所示，3.3V纽扣锂电池供电电路是由J1，J2组成。J1为正极，接3.3V纽扣锂电池正极；J2位负极，接3.3V纽扣锂电池负极。
上述的各个电路中连接的引脚只以引脚标号表示，各个引脚对应的功能请详见各个电路对应的附图。
如图18所示，本发明实施例提供了一种动物耳标应用方法，该方法包括：
步骤1801：采集动物体的生命体征值；
步骤1802：降低所述生命体征值对应的输出电压纹波系数；
步骤1803：将降低了输出电压纹波系数的所述生命体征值发送至外部的终端服务器；
步骤1804：接收所述外部终端服务器发送的报警指令；
步骤1805：根据所述报警指令执行相应的报警处理。
根据上述实施例，通过采集动物体的生命体征值，将降低了输出电压纹波系数的生命体征值发送至外部的终端服务器，接收外部终端服务器发送的报警指令，并根据报警指令执行相应的报警处理。通过上述过程可知，本方案可以根据动物耳标发送给外部终端服务器的动物体生命体征值判断动物体的健康状况是否异常，并根据异常情况做出相应的处理，因此本发明提供的方案可以及时了解动物体的健康状况。
综上所述，本发明的各个实施例至少具有如下有益效果：
1、在本发明实施例中，该动物耳标包括壳体、装配在壳体上的微处理器模块、传感器模块模块、通信模块和报警模块。通过壳体将动物耳标佩戴在动物体的耳朵上，通过微处理器模块接收传感器模块采集的动物体生命体征值，并将生命体征值通过通信模块发送至外部的终端服务器。当通过通信模块接收外部终端服务器发送的报警指令时，报警模块执行相应的报警处理。通过上述过程可知，本方案可以根据动物耳标发送给外部终端服务器的动物体生命体征值判断动物体的健康状况是否异常，并根据异常情况做出相应的处理，因此本发明提供的方案可以及时了解动物体的健康状况。
2、在本发明实施例中，微处理器模块中可以包括处理芯片及微处理器滤波电路；通过微处理器滤波电路对处理芯片接收到的生命体征值进行滤波处理，以降低生命体征值对应的输出电压纹波系数。处理芯片将降低了输出电压纹波系数的生命体征值发送至通信模块。由于降低生命体征值对应的输出电压纹波系数，使波形变得比较平滑。从而保证生命体征值的数据传输的质量。
3、在本发明实施例中，微处理器模块中可以包括处理芯片及微处理器晶振电路，通过微处理器晶振电路对处理芯片接收到的生命体征值进行时钟同步处理，以稳定生命体征值对应的输出电压振荡频率。处理芯片将稳定了输出电压振动频率的所述命体征值发送至通信模块，从而保证生命体征值可以及时通过通信模块及时传输至外部的终端服务器中。
4、在本发明实施例中，通信模块中的天线的具体类型可以根据具体的业务要求来确定，可以同时选用陶瓷天线和板载PCB天线，两种天线互为备用，当一个出现异常时，另一种天线接替工作，从而保证了生命体征值可以及时的传输至终端服务器中。
5、在本发明实施例中，业务人员可以根据终端服务器中接收到的生命体征值及时发现生命体征值异常的动物体，并及时通过报警模块找到异常动物体，避免疾病在动物群体中蔓延。
6、在本发明实施例中，传感器模块中包括具体传感器的形式可以根据业务要求来确定，因此可以灵活的采取各种需要的生命体征值。
7、在本发明实施例中，动物耳标中还包括程序烧录接口电路，通过该电路，可以根据业务要求对动物耳标中各个元件中的程序进行维护、管理和更新。
8、在本发明实施例中，动物耳标中还包括UART通信串口电路，通过该电路可以根据具体的业务要求对动物耳标中各个元件中电路进行调试和进行相应的配置，从而使动物耳标满足不同配置的要求。
9、在本发明实施例中，由于每一个动物耳标中都具有自身唯一性的编码，业务人员可以给目标动物耳标发送报警指令，使饲养人员可以快速的找到佩戴目标动物耳标的动物。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个······”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同因素。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储在计算机可读取的存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质中。
最后需要说明的是：以上所述仅为本发明的较佳实施例，仅用于说明本发明的技术方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种动物耳标，其特征在于，包括：壳体、装配在所述壳体上的微处理器模块、传感器模块、通信模块和报警模块；其中，
所述动物耳标通过所述壳体被佩戴在动物体的耳朵上；
所述微处理器模块，用于接收所述传感器模块发送的生命体征值，将所述生命体征值通过所述通信模块发送至外部终端服务器；通过所述通信模块接收所述外部终端服务器发送的报警指令，并将所述报警指令发送至所述报警模块；
所述传感器模块，用于采集所述动物体的所述生命体征值，并将所述生命体征值发送给所述微处理器模块；
所述报警模块，用于根据所述报警指令，执行相应的报警处理。
2.根据权利要求1所述的动物耳标，其特征在于，进一步包括：电源，用于进行供电；
所述微处理器模块，包括：处理芯片及微处理器滤波电路；其中，
所述处理芯片，用于接收所述传感器模块发送的所述生命体征值；将执行了滤波处理的所述生命体征值发送至所述通信模块；
所述微处理器滤波电路，用于对所述处理芯片接收到的所述生命体征值进行滤波处理。
3.根据权利要求2所述的动物耳标，其特征在于，
所述微处理器滤波电路，包括：
由第一电容和第二电容组成的并联线路，所述并联线路的一端分别与所述处理芯片的第一引脚和所述电源相连，另一端与地线相连；
第三电容，所述第三电容的一端分别与所述处理芯片的第二引脚和所述电源相连，另一端与所述地线相连；
第四电容，所述第四电容的一端与所述处理芯片的第三引脚相连，另一端与所述地线相连；
第一电阻，所述第一电阻的一端与所述处理芯片的第四引脚相连，另一端与所述地线相连。
4.根据权利要求1所述的动物耳标，其特征在于，进一步包括：电源，用于进行供电；
所述微处理器模块，包括：处理芯片及微处理器晶振电路；
所述处理芯片，用于接收所述传感器模块发送的所述生命体征值；将执行了时钟同步处理的所述生命体征值发送至所述通信模块；
所述微处理器晶振电路，用于对所述处理芯片接收到的所述生命体征值进行时钟同步处理。
5.根据权利要求4所述的动物耳标，其特征在于，所述微处理器晶振电路：包括至少一个晶振电路；
所述晶振电路，包括：晶振、第五电容和第六电容；
所述第五电容的第一端与所述处理芯片的第五引脚相连，第二端与所述地线相连；
所述第六电容的第一端与所述处理芯片的第六引脚相连，第二端与所述地线相连；
所述晶振的一端与所述第五电容的第一端相连，另一端与所述第六电容的第一端相连。
6.根据权利要求1所述的动物耳标，其特征在于，所述微处理器模块，包括：处理芯片；所述通信模块包括：天线、第一电路和第二电路；其中，
所述第一电路包括：第七电容、第八电容、第九电容、第一电感和第二电阻；其中，
所述第七电容的第一端与所述处理芯片的第七引脚相连，第二端分别与所述第八电容的第一端和所述第一电感的第一端相连；
所述第八电容的第一端分别与所述第七电容的第二端和所述第一电感的第一端相连，第二端与所述第九电容的第一端相连；
所述第九电容的第一端与所述第八电容的第二端相连，第二端与所述第二电阻的第一端相连；
所述第一电感的第一端分别与所述第七电容的第二端和所述第八电容的第一端相连，第二端与所述地线相连；
所述第二电阻的第一端与所述第九电容的第二端相连，第二端与所述天线相连；
所述第二电路包括：第十电容、第十一电容和第二电感；其中，
所述第十电容的第一端与所述处理芯片的第八引脚相连，第二端分别与所述第十一电容的第一端和所述第二电感的第一端相连；
所述第十一电容的第一端分别与所述第十电容的第二端和所述第二电感的第一端相连，第二端与所述地线相连；
所述第二电感的第一端分别与所述第十电容的第二端和所述第十一电容的第一端相连，第二端与所述第九电容的第一端相连。
7.根据权利要求6所述的动物耳标，其特征在于，所述天线包括：陶瓷天线或板载PCB天线；
和/或，
当所述天线包括：陶瓷天线和板载PCB天线时，所述第一电路，进一步包括：第三电阻；
所述第二电阻的第一端与所述第九电容的第二端相连，第二端与所述陶瓷天线相连；
所述第三电阻的第一端分别与所述第九电容的第二端和所述第二电阻的第一端相连，第二端与所述板载PCB天线相连。
8.根据权利要求1至7任一所述的动物耳标，其特征在于，
进一步包括：通信串口电路；
所述通信串口电路，与所述微处理器模块相连，用于根据所述外部终端服务器发送的操作指令，对与所述微处理器模块相连的电路进行调试和配置。
9.一种动物耳标应用系统，其特征在于，包括：终端服务器以及至少一个权利要求1至8任一所述动物耳标；其中，
至少一个动物耳标中的每一个动物耳标都具有唯一编码；
所述终端服务器，用于接收所述每一个动物耳标发送的动物体的生命体征值；根据外部的触发向所述动物耳标发送报警指令。
10.一种动物耳标应用方法，其特征在于，包括：
采集动物体的生命体征值；
降低所述生命体征值对应的输出电压纹波系数；
将降低了输出电压纹波系数的所述生命体征值发送至外部的终端服务器；
接收所述外部终端服务器发送的报警指令；
根据所述报警指令执行相应的报警处理。
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