CN109691397A - 一种动物电子项圈信息管理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于动物电子项圈的管理系统，特别是一种动物电子项圈信息管理系统,它至少包括：项圈、项圈内有信息获取单元，与信息获取单元无线电连接的移动终端，所述的项圈内的信息获取单元包括：心率传感器模块、处理单元、定位模块、通信模块和电源模块；处理单元通过接口与心率传感器模块、定位模块、通信模块电连接；心率传感器模块用于检测宠物心率；定位模块用于检测宠物位置信息。它解决家养动物、野生动物及其它专用动物定位监管不足，丢失不易快速寻回、缺乏简易设备对其健康状态体征的监测管理的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于动物电子项圈的管理系统，特别是一种动物电子项圈信息管理系统。
背景技术
随着目前老龄化社会的加速到来和人们生活水平的不断提高，以及老年群体“精神寄托陪护”需求与年轻人对养宠的高度青睐，促使了我国宠物用品市场迅速从起步期向成熟期转变，各式各样具有定位与简单语音监听功能的动物智能项圈不断涌现。
然而，这些项圈同时也存在着同质化严重，功能单一乏力的问题。这些限制与不足对政府社会机构组织的养犬行为管理，流浪猫狗领养管理与养宠人群对于宠物防盗防丢寻回、健康状态监测需求及行为管理尚未能够提供一个良好有效的可行方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种动物电子项圈信息管理系统，以便解决家养动物、野生动物及其它专用动物定位监管不足，丢失不易快速寻回、缺乏简易设备对其健康状态体征的监测管理的问题。
本发明的目的是这样实现的，一种动物电子项圈信息管理系统，其特征是：它至少包括：项圈、项圈内有信息获取单元，与信息获取单元无线电连接的移动终端，
所述的项圈内的信息获取单元包括：心率传感器模块、处理单元、定位模块、通信模块和电源模块；处理单元通过接口与心率传感器模块、定位模块、通信模块电连接；
心率传感器模块用于检测宠物心率；
定位模块用于检测宠物位置信息；
处理单元用于获取上述的宠物心率、宠物位置或运动状态信息，对这些宠物心率、宠物位置或运动状态信息进行处理，或对这些宠物心率、宠物位置或运动状态信息处理后通过通信模块进行发送；
通信模块用于与移动终端或网络后台形成网络连接，向移动终端或网络后台发送心率传感器模检测的宠物心率信息、和宠物位置或运动状态信息；用于通过移动终端或网络后台获向处理单元传送控制信息；
电源模块包括电池、电池充电电路和电源管理电路，向心率传感器模块、温传感器模块、运动计步模块、定位模块、处理单元、通信模块提供所需的电源；
所述的处理单元用于获取上述的宠物心率、宠物位置或生理状态信息，对这些宠物心率、宠物位置或运动状态信息进行处理，通过通信模块发送到与项圈相关联的移动终端或网络后台；
所述的移动终端用于获取上述的宠物心率、宠物位置或运动状态信息，对这些宠物心率、宠物位置或运动状态信息进行处理和显示；用于获取网络后台信息，将获取的网络后台信息进行显示；
所述的网络后台用于获取移动终端获取的宠物心率失常信息、宠物位置信息和运动状态信息；当发生宠物心率失常信息的宠物数在同 一时段、同一地区域统计大于阀值时，网络后台发出报警信息。
所述的项圈内的信息获取单元包括：体温传感器模块用于测试宠物表面体温和运动计步模块用于检测宠物运动状态信息；
处理单元用于获取宠物心率、宠物表面体温、宠物位置或运动状态信息，对这些宠物心率、宠物表面体温、宠物位置或运动状态信息进行处理，或对这些宠物心率、宠物表面体温、宠物位置或运动状态信息处理后通过通信模块进行发送；
通信模块用于与移动终端或网络后台形成网络连接，向移动终端或网络后台发送心率传感器模检测的宠物心率信息、宠物表面体温信息和宠物位置或运动状态信息；用于通过移动终端或网络后台获向处理单元传送控制信息；
所述的移动终端用于获取和存贮宠物心率、宠物表面体温信息和运动状态信息，记录存贮宠物心率、宠物表面体温信息和运动状态信息轨迹；当宠物心率、宠物表面体温信息与正常记录差异大于阀值时，移动终端发出报警信息。
所述的移动终端用于获取宠物位置信息，用于读取移动终端位置信息，当宠物位置信息和移动终端位置信息距离大于电子围栏阀值时，移动终端发出报警信息。
所述的报警信息包括同时打开共享地图，共享地图有宠物位置和电子项圈1内电池电量信息。
所述的电子围栏阀值一般设定在在50～80米。
所述的移动终端用于获取和存贮宠物心率、宠物表面体温信息和运动状态信息，记录存贮宠物心率、宠物表面体温信息和运动状态信息轨迹；当宠物心率、宠物表面体温信息与正常记录差异大于阀值时，移动终端发出报警信息。
定位模块是 GPS/Beidou北斗/GPRS/GNSS的其中一种。
所述的心率传感器模块包括有位心率算法和光电容积描记；内部有4个LED红外发光管灯驱动，外接红外接收管，将多个红外光信号转化成电信号。
所述的温度传感器模块包括二个体温传感器模块，二个体温传感器在项圈的不同位置，温度传感器模块的温度测试范围宽-55～125℃，在-10～85℃内，误差+-0.1℃。
所述的运动计步模块包括3轴加速度传感器，加速度测试范围：+-2g/+-4g/+-8g/+-16g，接口包括SPI和IIC可选；在线FIFO工作方式，在运动触发唤醒模式下的低功耗。
生理状态信息，包括：存入宠物类型、年龄、姓别和户住联系方式；存贮于项圈内的存贮器。
所述的项圈包括分段在项圈外壳体的条型编码，条型编码和生理状态信息一起进行存贮。
条型编码图像由移动电话获取，通过获取发送到网络终端，网络终端通过获取生理状态信息将一移动电话与移动终端进行链接。
所述的项圈1透明窗口下端有太阳能充电电池14向可充电电池充电。
本发明的优点：
本发明通过在动物项圈内心率传感器模块、温传感器模块、运动计步模块、处理单元、定位模块、通信模块和电源模块，使得有爱心的养动物人士能够更多地认识和掌握动物的规律，健康地智慧养动物，同时给各地地震局和相关政府提供地震灾情预警提示的参考作用。给用户提供一种带有健康状态监测和地震灾情预警的多功能动物项圈的中高端产品。
附图说明
下面结合实施例附图对本发明作进一步说明：
图1是本发明实施例原理示意图；
图2是本发明实施例项圈实施例一电路原理图；
图3是本发明地震灾情预警原理示意图；
图4是项圈条码实施例外形图1；
图5是项圈条码实施例外形图2；
图6当宠物位置信息和移动终端位置信息距离大于电子围栏阀值时，移动终端发出报警信息；
图7是本发明实施例项圈实施例二电路原理图；
图8是本发明实施例项圈实施例三电路原理图。
图中，1、项圈；2、信息获取单元；3、移动终端；4、网络后台；5、心率传感器模块；6、体温传感器模块；7、处理单元；8、定位模块；9、通信模块；10、电源模块；11、条码；12、无线电；13、运动计步模块；14、太阳能电池。
具体实施方式
实施例一
如图1和图2所示，一种动物电子项圈信息管理系统，它至少包括：项圈1、项圈内有信息获取单元，与信息获取单元通过无线电12电连接的移动终端3，
所述的项圈内的信息获取单元2包括：心率传感器模块5、温传感器模块6、运动计步模块13、处理单元7、定位模块8、通信模块9和电源模块10、运动计步模块；处理单元7分别与心率传感器模块5、温传感器模块6、运动计步模块13、处理单元7、定位模块8、通信模块9、运动计步模块通过接口电连接，电源模块10供给心率传感器模块5、温传感器模块6、运动计步模块13、处理单元7、定位模块8、通信模块9、运动计步模块所需的电压，电源模块10包括可充电电池、充电电路、电源管理电路。
心率传感器模块5用于检测宠物心率；体温传感器模块6用于测试宠物表面体温；运动计步模块13用于检测宠物运动状态信息；定位模块8用于检测宠物位置信息；处理单元7用于获取上述的宠物心率、宠物表面体温、宠物位置或运动状态信息，对这些宠物心率、宠物表面体温、宠物位置或运动状态信息进行处理，或对这些宠物心率、宠物表面体温、宠物位置或运动状态信息处理后通过通信模块9进行发送；通信模块9用于与移动终端3或网络后台4形成网络连接，向移动终端3或网络后台4发送心率传感器模检测的宠物心率信息、宠物表面体温信息和宠物位置或运动状态信息；用于通过移动终端3或网络后台4获向处理单元传送控制信息；处理单元7用于获取上述的宠物心率、宠物表面体温、宠物位置或生理状态信息，对这些宠物心率、宠物表面体温、宠物位置或运动状态信息进行处理，通过通信模块9发送到与项圈相关联的移动终端3或网络后台4；移动终端4用于获取上述的宠物心率、宠物表面体温、宠物位置或运动状态信息，对这些宠物心率、宠物表面体温、宠物位置或运动状态信息进行处理和显示；用于获取网络后台4信息，将获取的网络后台4信息进行显示；所述的网络后台4用于获取移动终端获取的宠物心率失常信息、宠物位置信息和运动状态信息；当发生宠物心率失常信息的宠物数在同一时段、同一地区域统计大于阀值时，网络后台发出报警信息。如图3所示。
这种功能可以达到地震灾情预警提示：通过对宠物狗的心率急剧异常波动数据分析，实行分时段的实时跟踪和监测。在地震发生前、地震即将发生时、震中、震后，宠物狗的心率数据都会变化，一旦超出正常变化范围，就能够及时发出报警提示（系统收集有排除宠物狗生病时的心率异常数据）。预警提示数据可以保存。
通过大面积、大地域获取宠物的心率信息，当某一地域统计大于阀值时，进行地震灾情预警能实现比任何传感技术更经济、更精准的灾情预警。
本发明中涉及的宠物包括：是指狗或猫，狗的心率：狗的正常心率在每分钟90次左右:90bpm（每分钟节拍数），犬种越大，心率越低；反之则心率越高。某些大型犬每分钟的心跳只有50次，而许多小型犬的心率则达到每分钟150次.新生幼犬在160～200次／分钟之间，2周大的时候可高达220次／分钟。健康的成年犬的心率60～140次／分钟。心率测量频率：一般是建议2～3次/天。实际测试时，会选择不同类（大/中/小）的狗来测试。
猫的心率：成年猫的正常心率在120～150次/分钟；幼龄猫的正常心率在170～200次/分钟。
马的心率：60～100次/分钟；体温：34.4～36.1℃；呼吸：16～20次/分钟；
成年羊的正常心率在70～80次/分钟；体温：38.0～40.℃；呼吸：18～24次/分钟；
成年牛的正常心率在40～70次/分钟；体温：38.4～39.3℃。
狗的体温：狗的正常体温是：对于成年犬37.7～39.2℃；对于新生幼犬34.4～36.1℃。
猫的体温：是在38.7℃左右，但不应超过39.2℃（小猫除外）。
如图6所示，所述的移动终端3用于获取宠物位置信息，用于读取移动终端3位置信息，当宠物位置信息和移动终端位置信息距离大于电子围栏阀值时，移动终端发出报警信息，同时打开共享地图，共享地图有宠物位置和电子项圈1内电池电量信息。电子围栏阀值通过设值完成，一般在50～80米，但也可以根据实际情况设定。
这一功能能实现定位防盗：一般来说宠物有自己的地图定位，同类产品在不同宠物的地图定位。
所述的移动终端3用于获取和存贮宠物心率、宠物表面体温信息和运动状态信息，记录存贮宠物心率、宠物表面体温信息和运动状态信息轨迹；当宠物心率、宠物表面体温信息与正常记录差异大于阀值时，移动终端发出报警信息。
如图2所示，本发明的定位模块8采用GPS或Beidou北斗或GPRS或GNSS的其中一种。这需要根据使用的的地区和国家不同进行设计。
如图2所示，所述的心率传感器模块5包括有位心率算法和光电容积描记；内部有4个LED红外发光管灯驱动，外接红外接收管，将多个红外光信号转化成电信号。
如图2所示，所述的温度传感器模块包6括二个体温传感器模块，二个体温传感器在项圈的不同位置，温度传感器模块的温度测试范围宽-55～125℃，在-10～85℃内，误差+-0.1℃。
所述的运动计步模块包括3轴加速度传感器，加速度测试范围：+-2g/+-4g/+-8g/+-16g，接口包括SPI和IIC可选；在线FIFO工作方式，在运动触发唤醒模式下的低功耗。
生理状态信息，包括：存入宠物类型、年龄、姓别和户住联系方式；存贮于项圈内的存贮器。
如图4和图5所示，给出两种不同编码的项圈1，项圈1包括分段在项圈外壳体的条型编码，条型编码和生理状态信息一起进行存贮形成数据库，任何装有APP或小程序的移动电话通过获取条型编码图像发送到网络终端4，网络终端4通过获取生理状态信息将移动电话与移动终端进行链接。条型编码有较大的面积，以便远距离手机拍照，获取图像信息。
实施例2
如图7所示，实施例2与实施例1不同之处在于少了温度传感器模块包6，项圈1内的信息获取单元2包括：心率传感器模块5、运动计步模块13、处理单元7、定位模块8、通信模块9和电源模块10、运动计步模块；处理单元7分别与心率传感器模块5、运动计步模块13、处理单元7、定位模块8、通信模块9、运动计步模块通过接口电连接，电源模块10供给心率传感器模块5、运动计步模块13、处理单元7、定位模块8、通信模块9、运动计步模块所需的电压，电源模块10包括可充电电池、充电电路、电源管理电路。
实施例3
如图8所示，实施例3与实施例3不同之处在于少了温度传感器模块包6和运动计步模块13，项圈1内的信息获取单元2包括：心率传感器模块5、处理单元7、定位模块8、通信模块9和电源模块10，处理单元7分别与心率传感器模块5、处理单元7、定位模块8、通信模块9通过接口电连接，电源模块10供给心率传感器模块5、处理单元7、定位模块8、通信模块9所需的电压，电源模块10包括可充电电池、充电电路、电源管理电路。
实施例4
如图4和图5所示，实施例4与实施例1、实施例2、实施例3不同的是，电源模块10包括可充电电池、充电电路、电源管理电路，还包括太阳能充电电池，当在户外时，项圈1透明窗口下端有太阳能充电电池14向可充电电池充电。
由于电源电路采用的是常规的电路形式，过多细节不作过多说明，通过相关产品或查找有关资料都能获取细节信息。
通过对本发明动物项圈的运用，可对自然灾害前动物群体性健康状态体征与行为异常与灾中、灾后的规律变化作监测收集，对地质、气象、海洋、污染等自然灾害起预警提示作用，有利于灾后重建防治；群体性异常表现与体征数据的收集整理，对动植物灾害防治手段的提出与分析具有论证意义，有利于动植物的保护与生态圈的健康稳定与可持续发展；结合对动物群体定时定量的健康状态监测与分析，为规模化生产养殖制定科学合理的计划，有利于扩大经济效益。
通过精确到个体的定位与健康状态监测，能有效提升各驯养机构组织单位家庭个人对群体动物的行为管理与资源调度分配，防止非法偷盗捕杀买卖等行为，有利于动物种类繁育保护与生物效应的深入研究；通过大数据分享与监测，帮助动物管理组织机构（例如养犬管理）有效针对流浪丢失狗群的管理与社会爱心领养，监测管理养犬状况与关系，缓和社会上的人与养犬矛盾等。
通过内置传感器和各功能模块，电子软件/硬件/结构，实现对动物健康状态监测（心率、体温、睡眠、运动计步等），对自然灾害的预警提示；对动物的快速地图定位、报警提示与语音功能，可对动物进行有效防丢寻回及监听止吠等行为管理；具备宠物类社交与分享平台及流浪丢失动物寻回管理，采用实时和定时交叉使用的数据上传方式，有强大的智能手机APP系统功能和技术支持的后台平台，产品性价比高。
本发明涉及对家养动物，野生动物及作为其他领域用途的专用类动物的一种智能智慧管理与监测，具有防止非法偷窃捕杀买卖、监测动物健康状态体征的防护管理作用。可以对家养动物（如猫、狗、兔、猪等宠物类及猪、牛、马、羊等畜牧养殖类动物）、野生动物（包含但不仅包括国家各省重点保护野生动物名录在录的豺、狼、犬科，狮、虎、豹科，马、骆驼、驴科，熊、狐、猫、狸、大熊猫科及猪、牛、羊科类等动物）和专用类动物（如马戏团表演类熊、狗、猫、猴、马、狮、虎等，展览展示所用的含动物园在内的各上述动物及用于科研与驯养繁殖的大熊猫、军警犬、种猪、华南东北虎等动物）的智慧管理监测防护作参考，并为地震、火山、泥石流、暴雨雪灾、洪旱灾害、风暴灾害、赤潮海啸、森林虫病灾害、农作物虫病灾害等自然灾害提供动物群体性健康状态体征异常及行为规律等数据信息支持，以实现灾害预警提示的功能。
Claims (14)
1.一种动物电子项圈信息管理系统，其特征是：它至少包括：项圈、项圈内的信息获取单元，与信息获取单元无线电连接的移动终端，
所述的项圈内的信息获取单元包括：心率传感器模块、处理单元、定位模块、通信模块和电源模块；处理单元通过接口与心率传感器模块、定位模块、通信模块电连接；
心率传感器模块用于检测宠物心率；
定位模块用于检测宠物位置信息；
处理单元用于获取上述的宠物心率、宠物位置或运动状态信息，对这些宠物心率、宠物位置或运动状态信息进行处理，或对这些宠物心率、宠物位置或运动状态信息处理后通过通信模块进行发送；
通信模块用于与移动终端或网络后台形成网络连接，向移动终端或网络后台发送心率传感器模检测的宠物心率信息、和宠物位置或运动状态信息；用于通过移动终端或网络后台获向处理单元传送控制信息；
电源模块包括电池、电池充电电路和电源管理电路，向心率传感器模块、温传感器模块、运动计步模块、定位模块、处理单元、通信模块提供所需的电源；
所述的处理单元用于获取上述的宠物心率、宠物位置或生理状态信息，对这些宠物心率、宠物位置或运动状态信息进行处理，通过通信模块发送到与项圈相关联的移动终端或网络后台；
所述的移动终端用于获取上述的宠物心率、宠物位置或运动状态信息，对这些宠物心率、宠物位置或运动状态信息进行处理和显示；用于获取网络后台信息，将获取的网络后台信息进行显示；
所述的网络后台用于获取移动终端获取的宠物心率失常信息、宠物位置信息和运动状态信息；当发生宠物心率失常信息的宠物数在同 一时段、同一地区域统计大于阀值时，网络后台发出报警信息。
2.根据权利要求1所述的一种动物电子项圈信息管理系统，其特征是：所述的项圈内的信息获取单元包括：体温传感器模块用于测试宠物表面体温和运动计步模块用于检测宠物运动状态信息；
处理单元用于获取宠物心率、宠物表面体温、宠物位置或运动状态信息，对这些宠物心率、宠物表面体温、宠物位置或运动状态信息进行处理，或对这些宠物心率、宠物表面体温、宠物位置或运动状态信息处理后通过通信模块进行发送；
通信模块用于与移动终端或网络后台形成网络连接，向移动终端或网络后台发送心率传感器模检测的宠物心率信息、宠物表面体温信息和宠物位置或运动状态信息；用于通过移动终端或网络后台获向处理单元传送控制信息；
所述的移动终端用于获取和存贮宠物心率、宠物表面体温信息和运动状态信息，记录存贮宠物心率、宠物表面体温信息和运动状态信息轨迹；当宠物心率、宠物表面体温信息与正常记录差异大于阀值时，移动终端发出报警信息。
3.根据权利要求1所述的一种动物电子项圈信息管理系统，其特征是：所述的移动终端用于获取宠物位置信息，用于读取移动终端位置信息，当宠物位置信息和移动终端位置信息距离大于电子围栏阀值时，移动终端发出报警信息。
4.根据权利要求3所述的一种动物电子项圈信息管理系统，其特征是：所述的报警信息包括同时打开共享地图，共享地图有宠物位置和电子项圈1内电池电量信息。
5.根据权利要求3所述的一种动物电子项圈信息管理系统，其特征是：所述的电子围栏阀值一般设定在在50～80米。
6.根据权利要求2所述的一种动物电子项圈信息管理系统，其特征是：所述的移动终端用于获取和存贮宠物心率、宠物表面体温信息和运动状态信息，记录存贮宠物心率、宠物表面体温信息和运动状态信息轨迹；当宠物心率、宠物表面体温信息与正常记录差异大于阀值时，移动终端发出报警信息。
7.根据权利要求1所述的一种动物电子项圈信息管理系统，其特征是：定位模块是GPS/Beidou北斗/GPRS/GNSS的其中一种。
8.根据权利要求1所述的一种动物电子项圈信息管理系统，其特征是：所述的心率传感器模块包括有位心率算法和光电容积描记；内部有4个LED红外发光管灯驱动，外接红外接收管，将多个红外光信号转化成电信号。
9.根据权利要求2所述的一种动物电子项圈信息管理系统，其特征是：所述的温度传感器模块包括二个体温传感器模块，二个体温传感器在项圈的不同位置，温度传感器模块的温度测试范围宽-55～125℃，在-10～85℃内，误差+-0.1℃。
10.根据权利要求2所述的一种动物电子项圈信息管理系统，其特征是：所述的运动计步模块包括3轴加速度传感器，加速度测试范围：+-2g/+-4g/+-8g/+-16g，接口包括SPI和IIC可选；在线FIFO工作方式，在运动触发唤醒模式下的低功耗。
11.根据权利要求2所述的一种动物电子项圈信息管理系统，其特征是：生理状态信息，包括：存入宠物类型、年龄、姓别和户住联系方式；存贮于项圈内的存贮器。
12.根据权利要求2所述的一种动物电子项圈信息管理系统，其特征是：所述的项圈包括分段在项圈外壳体的条型编码，条型编码和生理状态信息一起进行存贮。
13.根据权利要求12所述的一种动物电子项圈信息管理系统，其特征是：条型编码图像由移动电话获取，通过获取发送到网络终端，网络终端通过获取生理状态信息将一移动电话与移动终端进行链接。
14.根据权利要求1所述的一种动物电子项圈信息管理系统，其特征是：所述的项圈透明窗口下端有太阳能充电电池向可充电电池充电。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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