CN108354594A - 一种基于可穿戴设备的猪状态检测方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基于可穿戴设备的猪状态检测方法，包括：获取可穿戴设备定时采集到的待测猪的体征信息和采集时间，根据耳温值信息和采集时间计算猪每天的若干峰值耳温的峰值耳温累加和,判断峰值耳温累加和、猪活动总量是否同时满足第一条件和第二条件，第一条件为峰值耳温累加和超过阈值温度，第二条件为猪活动总量超过阈值活动量，若是，则标记待测猪状态为疑似发情，若否，则待测猪状态为未发情，当仅有所述峰值耳温累加和满足所述第一条件，则所述待测猪状态为疑似发病。本发明通过判断峰值耳温累加和超过阈值温度、猪活动总量超过阈值活动量时，更能精确的判断出猪状态，提高了猪状态判断的准确率。

Description

一种基于可穿戴设备的猪状态检测方法及装置
技术领域
本发明涉及畜牧领域，尤其涉及一种基于可穿戴设备的猪状态检测方法及装置。
背景技术
近年来，随着我国对猪饲养技术的广泛推广，饲养猪的规模也越来越大，随着饲养规模的增大，掌握好猪发情期才能更好使猪安全的完成交配，因此对于猪发情期的判断显得格外重要。目前猪发情检测方法是通过红外线测温获取猪体温数据对猪进行发情期的判断，但是对于红外测温无法保证每次获取的体温为同一部位，且精度不高，因此目前对于猪状态判断的准确率偏低，并不能及时有效的监控到猪的发情期。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于可穿戴设备的猪状态检测方法，其能解决目前对于猪状态判断的准确率偏低，并不能及时有效的监控到猪的发情期的问题。
本发明的目的采用以下技术方案实现：
一种基于可穿戴设备的猪状态检测方法，该方法包括：
信息获取，获取可穿戴设备采集到的待测猪的体征信息和采集时间，所述体征信息包括耳温值信息和三轴加速度信息；
计算耳温累加和以及计算猪活动总量，根据所述耳温值信息和所述采集时间计算猪每天的若干个峰值耳温的峰值耳温累加和,根据所述三轴加速度信息计算猪活动量，根据所述猪活动量计算每天的猪活动总量；
状态判断，判断所述峰值耳温累加和、所述猪活动总量是否同时满足第一条件和第二条件，所述第一条件为所述峰值耳温累加和超过阈值温度，所述第二条件为所述猪活动总量超过阈值活动量，若是，则标记所述待测猪状态为疑似发情，若否，则所述待测猪状态为未发情。
进一步地，若所述峰值耳温累加和、所述猪活动总量不同时满足第一条件和第二条件，仅有所述峰值耳温累加和满足所述第一条件，则所述待测猪状态为疑似发病。
进一步地，所述体征信息为每分钟所述可穿戴设备采集到的待测猪的体征信息。
进一步地，所述计算耳温累加和具体为：根据所述耳温信息在直角坐标系中绘制耳温变化曲线，所述直角坐标系的x轴为每分钟所述可穿戴设备采集到的待测猪的耳温值，所述直角坐标系中的y轴为所述采集时间，计算在所述耳温变化曲线内的若干个峰值耳温的峰值耳温累加和。
进一步地，所述三轴加速度信息包括X轴加速度值、Y轴加速度值以及Z轴加速度，所述计算猪活动总量具体为：将所述X轴加速度值、所述Y轴加速度值以及所述Z轴加速度做如下运算：E＝x2+y2+z2，x为X轴加速度值，y为Y轴加速度值，z为Z轴加速度值，E为猪活动量。
一种基于可穿戴设备的猪状态检测装置，该装置包括：可穿戴设备、蓝牙网关、后台服务器，所述可穿戴设备采集定时采集待测猪的体征信息并记录采集时间，所述可穿戴设备将所述体征信息和采集时间通过所述蓝牙网关发送至后台服务器，所述后台服务器获取所述体征信息和所述采集时间，所述体征信息包括耳温值信息和三轴加速度信息，所述后台服务器根据所述耳温值信息和所述采集时间计算猪每天的若干个峰值耳温的峰值耳温累加和,根据所述三轴加速度信息计算猪活动量并根据所述猪活动量计算每天的猪活动总量；所述后台服务器判断所述峰值耳温累加和、所述猪活动总量是否同时满足第一条件和第二条件，所述第一条件为所述峰值耳温累加和超过阈值温度，所述第二条件为所述猪活动总量超过阈值活动量，若是，则标记所述待测猪状态为疑似发情，若否，则所述待测猪状态为未发情，若仅有所述峰值耳温累加和满足所述第一条件，则所述待测猪状态为疑似发病。
进一步地，所述可穿戴设备佩戴在所述待测猪的耳廓内侧。
进一步地，所述可穿戴设备包括三轴加速度传感器和接触式温度传感器，所述三轴加速度传感器用于采集所述待测猪的三轴加速度信息，所述接触式温度传感器用于采集所述待测猪的耳温信息。
进一步地，所述后台服务器包括获取模块、计算模块以及判断模块，所述获取模块用于获取所述体征信息和所述采集时间；所述计算模块用于根据所述耳温值信息和所述采集时间计算猪每天的若干个峰值耳温的峰值耳温累加和，所述计算模块还用于根据所述三轴加速度信息计算猪活动量并根据所述猪活动量计算每天的猪活动总量；所述判断模块用于判断所述峰值耳温累加和、所述猪活动总量是否同时满足第一条件和第二条件，所述第一条件为所述峰值耳温累加和超过阈值温度，所述第二条件为所述猪活动总量超过阈值活动量，若是，则标记所述待测猪为疑似发情，若否，则所述待测猪状态为未发情。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：本发明的一种基于可穿戴设备的猪状态检测方法，通过获取可穿戴设备定时采集到的待测猪的体征和采集时间，根据猪体征信息计算出猪每天的若干个峰值耳温的峰值耳温累加和、以及猪活动总量，当体征信息同时满足峰值耳温累加和超过阈值温度、猪活动总量超过阈值活动量时，则标记此待测猪为疑似发情，若不能同时满足，则待测猪状态为未发情，直接定时检测猪耳温和活动量，测量的结果更准确，通过判断峰值耳温累加和超过阈值温度、猪活动总量超过阈值活动量时，更能精确的判断出猪状态，提高了猪状态判断的准确率，使饲养人员可以及时有效的监测到猪状态，从而对其采集相应的人为干预保护措施。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明的一种基于可穿戴设备的猪状态检测方法的流程图；
图2为本发明的一种基于可穿戴设备的猪状态检测方法中的耳温变化曲线图；
图3为本发明的一种基于可穿戴设备的猪状态检测装置的结构框图；
图4为本发明的一种基于可穿戴设备的猪状态检测装置的可穿戴设备的结构示意图。
图中：1、卡扣；2、导热针；3、上盖；4、PCB电路板；5、三轴加速度传感器；6、下盖；7、接触式温度传感器。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
如图1所示，本发明的一种基于可穿戴设备的猪状态检测方法，包括：
信息获取，获取可穿戴设备采集到的待测猪的体征信息和采集时间，体征信息包括耳温值信息和三轴加速度信息；体征信息为每分钟可穿戴设备采集到的待检测猪体征信息；即可穿戴设备每分钟采集一次待测猪的体征信息，并记录采集时间；例如：在早上八点整采集猪体征信息，对应的采集时间为八点整，下一次即在八点一刻采集猪体征信息，即对应的采集时间为八点一刻。三轴加速度包括X轴加速度值、Y轴加速度值以及Z轴加速度值。
计算耳温累加和以及计算猪活动总量，根据耳温值信息和采集时间计算猪每天的若干个峰值耳温的峰值耳温累加和,具体为：根据耳温至信息在直角坐标系中绘制耳温变化曲线，直角坐标系中的x轴为每分钟所述可穿戴设备采集到的待测猪的耳温值，直角坐标系中的y轴为所述采集时间，计算耳温变化曲线内的若干个峰值耳温的峰值耳温累加和，此处若干个，在本申请中若干为N个。具体耳温变化曲线如图2所示，令峰值耳温累加和为T,则运行如下求和公式(1)运算：
公式中T为峰值耳温累加和，ti为每天不同时刻猪的峰值耳温，N为共取N个峰值，如图3抛物线所示本实施例的峰值耳温从当天猪耳温附近截取多个耳温相对较高的值，峰值耳温并不是一个值而是多个耳温较高的值，如图3所示Y轴坐标为(P+Q)时猪耳温达到最高，则此时取Y轴坐标为(P+0.5Q)-(P+1.5Q)的坐标对应的耳温值，即共N个耳温值。将此段耳温值称为峰值耳温，求出此段耳温值累加和。
根据三轴加速度信息计算猪活动量，将X轴加速度值、Y轴加速度值以及Z轴加速度做如下运算：E＝x2+y2+z2，x为X轴加速度值，y为Y轴加速度值，z为Z轴加速度值，E为猪活动量。此时即得出了每分钟的猪活动量的值,即Em，Em即为每天不同时刻的猪活动量，Em有多个根据猪活动量计算每天猪活动总量，运行公式(2)，
Ai为每天猪活动总量，1440为1440分钟，即一天的时间，Em为每分钟的猪活动量，每分钟都能测得一个猪活动量E,m为时刻，即m为1时，即为第一分钟测得猪活动量为E1。
状态判断，根据峰值耳温累加和以及猪活动总量判断猪状态，判断峰值耳温累加和、猪活动总量是否同时满足第一条件和第二条件，第一条件为峰值耳温累加和超过阈值温度，第二条件为猪活动总量超过阈值活动量，若是，则标记所述待测猪状态为疑似发情，若否，则所述待测猪状态为未发情。只有当第一条件和第二条件同时满足时，才能判断猪状态为疑似发情，当仅有峰值耳温累加和满足第一条件时，则猪状态为疑似发病。
如图3所示的本发明的一种基于可穿戴设备的猪状态检测装置，该装置包括：可穿戴采集设备、蓝牙网关、后台服务器，可穿戴设备采集定时采集待测猪的体征信息并记录采集时间，可穿戴设备佩戴在待测猪的耳廓内侧；可穿戴设备将体征信息和采集时间通过蓝牙网关发送至后台服务器，后台服务器获取体征信息和采集时间，体征信息包括耳温值信息和三轴加速度信息，后台服务器根据耳温值信息和采集时间计算猪每天的若干个峰值耳温的峰值耳温累加和,根据三轴加速度信息计算猪活动量，并根据猪活动量计算每天的猪活动总量；后台服务器判断峰值耳温累加和、猪活动总量是否同时满足第一条件和第二条件，第一条件为峰值耳温累加和超过阈值温度，第二条件为猪活动总量超过阈值活动量，若是，则标记待测猪状态为疑似发情，若否，则待测猪未发情；若仅有峰值耳温累加和满足第一条件，则待测猪状态为疑似发病。
可穿戴设备包括三轴加速度传感器和接触式温度传感器，三轴加速度传感器用于采集待测猪的三轴加速度信息，接触式温度传感器用于采集待测猪的耳温信息。如图4所示，可穿戴设别具体包括卡扣1、导热针2、上盖3、PCB电路板4、三轴加速度传感器5以及接触式温度传感器7，三轴加速度传感器5以及接触式温度传感器7安装在PCB电路板4上，PCB电路板4位于上盖3和下盖6之间，上盖3和下盖6卡扣1连接将PCB电路板4封闭在上盖3与下盖6形成的空间内，上盖3有一通孔，导热针2与上盖3连接，且导热针2底部刚好使通孔封闭，导热针2与PCB电路板4接触。在使用时，将导热针2穿过猪耳廓，通过卡扣1与导热针2卡扣1连接，使可穿戴设备固定在猪耳廓内侧；后台服务器包括获取模块、计算模块以及判断模块，获取模块用于获取所述体征信息和所述采集时间；所述计算模块用于根据所述耳温值信息和所述采集时间计算猪每天的若干个峰值耳温的峰值耳温累加和，所述计算模块还用于根据所述三轴加速度信息计算猪活动量并根据和猪活动量计算猪活动总量；所述判断模块用于判断所述峰值耳温累加和、猪活动总量是否同时满足第一条件和第二条件，第一条件为峰值耳温累加和超过阈值温度，第二条件为猪活动总量超过阈值活动量，若是，则标记待测猪状态为疑似发情，若否，则待测猪状态为未发情；若仅有所述峰值耳温累加和满足所述第一条件，则所述待测猪状态为疑似发病。后台服务器可为带有处理器的计算机或平板。
本发明的有益效果在于：本发明的一种基于可穿戴设备的猪状态检测方法，通过获取可穿戴设备定时采集到的待测猪的体征和采集时间，根据猪体征信息计算出猪每天的若干个峰值耳温的峰值耳温累加和、以及猪活动总量，当体征信息同时满足峰值耳温累加和超过阈值温度、猪活动总量超过阈值活动量时，则标记此待测猪为疑似发情，若不能同时满足，则待测猪未发情，直接定时检测猪耳温和活动量，测量的结果更准确，通过判断峰值耳温累加和超过阈值温度、猪活动总量超过阈值活动量时，更能精确的判断出猪状态，提高了猪状态判断的准确率，使饲养人员可以及时有效的监测到猪状态，从而对其采集相应的人为干预保护措施。
以上，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上而顺畅地实施本发明；但是,凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时,凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于可穿戴设备的猪状态检测方法，其特征在于包括：
信息获取，获取可穿戴设备采集到的待测猪的体征信息和采集时间，所述体征信息包括耳温值信息和三轴加速度信息；
计算耳温累加和以及计算猪活动总量，根据所述耳温值信息和所述采集时间计算猪每天的若干个峰值耳温的峰值耳温累加和,根据所述三轴加速度信息计算猪活动量，根据所述猪活动量计算每天的猪活动总量；
状态判断，判断所述峰值耳温累加和、所述猪活动总量是否同时满足第一条件和第二条件，所述第一条件为所述峰值耳温累加和超过阈值温度，所述第二条件为所述猪活动总量超过阈值活动量，若是，则标记所述待测猪状态为疑似发情，若否，则所述待测猪状态为未发情。
2.如权利要求1所述的一种基于可穿戴设备的猪状态检测方法，其特征在于：若所述峰值耳温累加和、所述猪活动总量不同时满足第一条件和第二条件，仅有所述峰值耳温累加和满足所述第一条件，则所述待测猪状态为疑似发病。
3.如权利要求1所述的一种基于可穿戴设备的猪状态检测方法，其特征在于：所述体征信息为每分钟所述可穿戴设备采集到的待测猪的体征信息。
4.如权利要求3所述的一种基于可穿戴设备的猪状态检测方法，其特征在于：所述计算耳温累加和具体为：根据所述耳温信息在直角坐标系中绘制耳温变化曲线，所述直角坐标系的x轴为每分钟所述可穿戴设备采集到的待测猪的耳温值，所述直角坐标系中的y轴为所述采集时间，计算在所述耳温变化曲线内的若干个峰值耳温的峰值耳温累加和。
5.如权利要求1所述的一种基于可穿戴设备的猪状态检测方法，其特征在于：所述三轴加速度信息包括X轴加速度值、Y轴加速度值以及Z轴加速度，所述计算猪活动总量具体为：将所述X轴加速度值、所述Y轴加速度值以及所述Z轴加速度做如下运算：E＝x2+y2+z2，x为X轴加速度值，y为Y轴加速度值，z为Z轴加速度值，E为猪活动量。
6.一种基于可穿戴设备的猪状态检测装置，其特征在于包括：可穿戴设备、蓝牙网关、后台服务器，所述可穿戴设备采集定时采集待测猪的体征信息并记录采集时间，所述可穿戴设备将所述体征信息和采集时间通过所述蓝牙网关发送至后台服务器，所述后台服务器获取所述体征信息和所述采集时间，所述体征信息包括耳温值信息和三轴加速度信息，所述后台服务器根据所述耳温值信息和所述采集时间计算猪每天的若干个峰值耳温的峰值耳温累加和,根据所述三轴加速度信息计算猪活动量并根据所述猪活动量计算每天的猪活动总量；所述后台服务器判断所述峰值耳温累加和、所述猪活动总量是否同时满足第一条件和第二条件，所述第一条件为所述峰值耳温累加和超过阈值温度，所述第二条件为所述猪活动总量超过阈值活动量，若是，则标记所述待测猪状态为疑似发情，若否，则所述待测猪状态为未发情，若仅有所述峰值耳温累加和满足所述第一条件，则所述待测猪状态为疑似发病。
7.如权利要求6的一种基于可穿戴设备的猪状态检测装置，其特征在于：所述可穿戴设备佩戴在所述待测猪的耳廓内侧。
8.如权利要求7的一种基于可穿戴设备的猪状态检测装置，其特征在于：所述可穿戴设备包括三轴加速度传感器和接触式温度传感器，所述三轴加速度传感器用于采集所述待测猪的三轴加速度信息，所述接触式温度传感器用于采集所述待测猪的耳温信息。
9.如权利要求6的一种基于可穿戴设备的猪状态检测装置，其特征在于：所述后台服务器包括获取模块、计算模块以及判断模块，所述获取模块用于获取所述体征信息和所述采集时间；所述计算模块用于根据所述耳温值信息和所述采集时间计算猪每天的若干个峰值耳温的峰值耳温累加和，所述计算模块还用于根据所述三轴加速度信息计算猪活动量并根据所述猪活动量计算每天的猪活动总量；所述判断模块用于判断所述峰值耳温累加和、所述猪活动总量是否同时满足第一条件和第二条件，所述第一条件为所述峰值耳温累加和超过阈值温度，所述第二条件为所述猪活动总量超过阈值活动量，若是，则标记所述待测猪为疑似发情，若否，则所述待测猪状态为未发情。
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