CN111406666A - 一种宠物监测系统 - Google Patents

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CN111406666A CN202010312630.8A CN202010312630A CN111406666A CN 111406666 A CN111406666 A CN 111406666A CN 202010312630 A CN202010312630 A CN 202010312630A CN 111406666 A CN111406666 A CN 111406666A
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孙沛文
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Abstract

本发明提供一种宠物监测系统，其包括宠物可穿戴设备内部设置有微控制器以及分别与微控制器相连的传感器、无线收发器和定位器，所述传感器、定位器分别用于采集宠物的传感数据和位置数据，并将所述传感数据和位置数据分别上传至所述微控制器，所述微控制器对所述传感数据和位置数据进行分析，并发送传感信号和第一位置信号至服务器；移动终端上传第二位置信号至所述服务器；所述服务器接收到所述传感信号、第一位置信号和第二位置信号之后，分析得到宠物当前发生事件，并发送所述宠物当前发生事件所对应的报警信号至所述移动终端。采用本发明，可以获取宠物当前发生事件，若宠物当前发生事件异常时，可以向宠物主人发出警告。

Description

一种宠物监测系统
技术领域
本发明涉及监测技术领域，特别是涉及一种宠物监测系统。
背景技术
随着经济社会的发展，人们的生活变得丰富多彩，宠物在家庭生活中扮演着越来越重要的角色。作为一名家庭成员，对宠物的状态如位置、体温等的监测也是十分必要的，但是现有的对宠物监测的设备具有局限性，仅仅限于获取宠物的位置、体温信息，无法得知宠物当前的发生事件如是否被其他动物撕咬、是否排便等。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种宠物监测系统，可以获取宠物当前发生事件，若宠物当前发生事件异常时，可以向宠物主人发出警告。
为实现上述目的，本发明的宠物监测系统采用的技术方案是：
所述宠物监测系统，包括：
宠物可穿戴设备、服务器和移动终端；
所述宠物可穿戴设备内部设置有微控制器以及分别与微控制器相连的传感器、无线收发器和定位器，所述传感器、定位器分别用于用于采集宠物的传感数据和第一位置数据，并将所述传感数据和第一位置数据分别上传至所述微控制器，所述微控制器对所述传感数据和第一位置数据进行分析，并通过所述无线收发器发送传感信号和第一位置信号至所述服务器，其中，所述传感器包括温度传感器、声音传感器、距离传感器和压力传感器，所述传感信号包括传感数据，所述第一位置信号包括第一位置数据；
所述移动终端上传第二位置信号至所述服务器，所述第二位置信号包括所述移动终端当前位置数据；
所述服务器接收到所述传感信号、第一位置信号和第二位置信号之后，分析得到宠物当前发生事件，并发送所述宠物当前发生事件所对应的报警信号至所述移动终端。
优选的，所述宠物监测系统还包括：
所述服务器发送环境调整信号至智能家电设备，所述环境调整信号包括升温信号、降温信号、加湿信号，干燥信号，所述智能家电设备包括用于接收所述环境调整信号的空调、加湿器。
优选的，所述宠物当前发生事件包括宠物当前体温低、宠物当前体温高、宠物当前距离远、宠物当前存在吠叫、宠物当前排便、宠物当前被撕咬。
优选的，所述温度传感器采集宠物的温度数据，并将所述温度数据上传至所述微控制器，所述微控制器包括温度比较器，所述温度比较器将所述温度数据与预设温度范围进行比对，若所述温度数据超出所述预设温度范围，则所述微控制器通过所述无线收发器发送温度异常信号至所述移动终端，所述温度异常信号包括温度数据以及预设温度范围。
优选的，所述服务器根据所述第一位置信号和所述第二位置信号获取所述宠物可穿戴设备与所述移动终端之间的距离，若所述距离超出预设距离阈值，则发送距离异常信号至所述移动终端。
优选的，所述声音传感器包括型号为KY-038的声音传感器。
优选的，所述距离传感器包括型号为VL6180的距离传感器，所述距离传感器设置于所述宠物可穿戴设备的腹部位置。
优选的，所述压力传感器包括多个型号为FSR402的压力传感器，所述压力传感器设置于所述宠物可穿戴设备的颈部位置。
优选的，所述宠物可穿戴设备内置于宠物背心中，所述宠物背心包括碳纤维式外罩。
优选的，所述微控制器包括：Arduino单片机。
本发明的有益效果：
采用本发明，所述传感器可以实时采集宠物的温度数据、声音数据、距离数据和压力数据等传感数据，所述定位器可以实时采集宠物的位置数据，可以根据所述传感数据和位置数据获取宠物当前发生事件，还可以根据根据宠物当前发生事件来控制宠物所处环境的温湿度等，当宠物当前发生事件为异常事件如被其他动物撕咬等，可以及时通知至宠物主人所持有的移动终端。
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，下面描述中的附图仅仅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是本发明实施例提供的宠物监测系统的示意图；
图2是本发明实施例提供的宠物可穿戴设备的电路示意图；
图3是本发明实施例提供的宠物可穿戴设备的示意图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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作出创造性劳动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。
图1是本发明实施例提供的宠物监测系统的示意图，所述宠物监测系统：
包括宠物可穿戴设备101、服务器102和移动终端103；
所述宠物可穿戴设备101内部设置有微控制器以及分别与微控制器相连的传感器、无线收发器和定位器，所述传感器、定位器分别用于用于采集宠物的传感数据和第一位置数据，并将所述传感数据和第一位置数据分别上传至所述微控制器，所述微控制器对所述传感数据和第一位置数据进行分析，并通过所述无线收发器发送传感信号和第一位置信号至所述服务器102，其中，所述传感器包括温度传感器、声音传感器、距离传感器和压力传感器，所述传感信号包括传感数据，所述第一位置信号包括第一位置数据；
所述移动终端103上传第二位置信号至所述服务器102，所述第二位置信号包括所述移动终端103当前位置数据；
所述服务器102接收到所述传感信号、第一位置信号和第二位置信号之后，分析得到宠物当前发生事件，并发送所述宠物当前发生事件所对应的报警信号至所述移动终端103。
所述宠物可穿戴设备101设置于宠物背心内部，所述宠物背心可以包括：宠物背心体、固定带、荧光粉带。
所述宠物背心体的左侧和下端均设有固定带，固定带上均设有魔术贴，宠物背心体的两侧表面均设有荧光粉带，所述荧光粉带可以与所述微控制器相连，穿着时，使用者可先将宠物背心体穿在宠物身上，接着调整固定带并通过魔术贴进行粘连即可，外出遛宠物遇到具有攻击性的宠物时，使用者通过所述移动终端103发送荧光粉带开启信号至所述宠物可穿戴设备101，所述微控制器接收到所述荧光粉带开启信号之后，可以控制所述荧光粉带开启，所述荧光粉带开启之后，具有警示过往路人、车辆和方便宠物主人夜晚查找的效果。
所述宠物背心还可以包括碳纤维式外罩，为了保持更好的移动性，在关节和需要活动的部分可以使用铰链或者布条纽扣。
所述宠物可穿戴设备101的传感器获取温度数据、声音数据、距离数据和压力数据等传感数据，所述定位器获取宠物当前位置数据，可以对所述传感数据、位置数据进行比较、分析，并上传传感数据和位置数据至所述服务器102，所述服务器102获取来自所述宠物可穿戴设备的所述传感数据、第一位置数据和来自所述移动终端103的第二位置数据之后分析得到宠物当前发生事件，并发送所述宠物当前发生事件所对应的报警信号至所述移动终端103。
具体地，所述温度传感器采集宠物的温度数据，所述温度传感器可以设置于方便监测宠物体温的位置如腹部，并将所述温度数据上传至所述微控制器，所述微控制器将所述温度数据转发至所述服务器102，所述服务器102将将所述温度数据与预设温度范围进行比对，若所述温度数据超出所述预设温度范围，则所述服务器102通过所述无线收发器发送温度异常信号至所述移动终端103，所述温度异常信号包括温度数据以及预设温度范围，此时，所述宠物当前发生事件为宠物当前体温低或者宠物当前体温高。
另外，所述微控制器也可以包括温度比较器，所述温度比较器将所述温度数据与预设温度范围进行比对，若所述温度数据超出所述预设温度范围，则所述微控制器通过所述无线收发器发送温度异常信号至所述移动终端103，所述温度异常信号包括温度数据以及预设温度范围。
所述定位器采集宠物当前的第一位置数据，并将所述第一位置数据上传至所述微控制器，所述微控制器将所述第一位置数据转发至所述服务器102，与此同时，所述服务器102还获取来自所述移动终端103的第二位置数据，所述第二位置数据为所述移动终端103当前位置数据，所述服务器102根据所述第一位置数据和第二位置数据获取所述移动终端103与所述宠物可穿戴设备101之间的距离，将所述距离与预设距离范围进行比对，若所述距离超出所述预设距离范围，则所述服务器102通过所述无线收发器发送位置异常信号至所述移动终端103，此时，所述宠物当前发生事件为宠物当前距离远。
所述位置异常信号包括第一位置数据以及预设距离范围，所述第一位置数据可以是经纬度数据，所述第二位置数据也可以由宠物主人自主设定。
所述声音传感器采集宠物当前的声音数据，可以设置于贴近宠物发生部分的位置如颈部，所述声音数据包括声音的强度数据，并将所述声音数据上传至所述微控制器，所述微控制器将所述声音数据通过所述无线收发器发送至所述服务器102，所述服务器102获取所述声音数据之后，所述服务器102将所述声音数据与预设声音范围进行比对，若所述声音数据超出所述预设声音范围，则所述服务器102通过所述无线收发器发送声音异常信号至所述移动终端103，所述声音异常信号包括声音数据以及预设声音范围，此时，所述宠物当前发生事件为宠物当前发生吠叫。
所述距离传感器可以用于采集宠物与地面的距离数据，所述距离传感器的数量可以是多个，所述距离传感器可以设置于接近宠物排泄部的位置，也可以设置在宠物排便时与地面之间的距离变化较大的位置，可以根据宠物排便习惯的不同来设置，所述距离传感器将所述距离数据上传至所述微控制器，所述微控制器将所述距离数据通过所述无线收发器发送至所述服务器102，所述服务器102获取所述距离数据之后，判断每个所述距离传感器采集到的距离数据是否符合宠物排便距离数据，均处于预设距离范围时，若是，可以判断得出所述宠物处于排便状态，若所述宠物处于排便状态的时间超出预设值，则可以判断得出所述宠物出现便秘状况，此时，所述服务器102可以发送排便异常信号至所述移动终端103，此时，所述宠物当前发生事件为宠物当前排便或宠物出现便秘。
所述压力传感器用于采集宠物所受压力数据，所述压力传感器的数量可以是多个，所述压力传感器可以设置于宠物容易被袭击撕咬的位置如背部、颈部，所述压力传感器将所述压力数据上传至所述微控制器，所述微控制器将所述压力数据通过所述无线收发器发送至所述服务器102，所述服务器102获取所述压力数据之后，所述压力数据与预设压力范围进行比对，若所述压力数据超出所述预设压力范围，原因可能是宠物受到了其他动物的撕咬或者击打，则所述服务器102通过所述无线收发器发送压力异常信号至所述移动终端103，所述压力异常信号包括声音数据以及预设压力范围，此时，所述宠物当前发生事件为宠物当前被撕咬或宠物出现被击打。
所述宠物监测系统还包括：
所述服务器102发送环境调整信号至智能家电设备，所述环境调整信号包括升温信号、降温信号、加湿信号、干燥信号、开门信号、关门信号、冲水信号，所述智能家电设备包括但不限于用于接收所述环境调整信号的空调、加湿器、门锁、冲水器。所述智能家电接收到所述环境调整信号之后做出对应的调整。举例来讲，所述服务器102发送升温信号至空调，所述空调接收到所述升温信号之后进行升温，所述升温信号还可以包括所需升温温度。对宠物环境如温湿度进行调整，可以使得宠物居住环境更加适宜宠物生活。
所述宠物当前发生事件包括宠物当前体温低、宠物当前体温高、宠物当前距离远、宠物当前存在吠叫、宠物当前排便、宠物当前被撕咬。
采用本发明，所述传感器可以实时采集宠物的温度数据、声音数据、距离数据和压力数据等传感数据，所述定位器可以实时采集宠物的位置数据，可以根据所述传感数据和位置数据获取宠物当前发生事件，还可以根据根据宠物当前发生事件来控制宠物所处环境的温湿度，当宠物当前发生事件为异常事件如被其他动物撕咬等，可以及时通知至宠物主人所持有的移动终端。
图2是本发明实施例提供的宠物可穿戴设备的电路示意图，所述宠物可穿戴设备包括：
所述宠物可穿戴设备内部设置有微控制器203以及分别与微控制器相连的传感器201、定位器202和无线收发器204，所述传感器201、定位器202分别用于用于采集宠物的传感数据和第一位置数据，并将所述传感数据和第一位置数据分别上传至所述微控制器203，所述微控制器203对所述传感数据和第一位置数据进行分析，并通过所述无线收发器发送传感信号和第一位置信号至所述服务器，其中，所述传感器201包括温度传感器、声音传感器、距离传感器和压力传感器，所述传感信号包括传感数据，所述第一位置信号包括第一位置数据；
所述温度传感器包括型号为LM35的温度传感器，所述微控制器包括Arduino单片机，所述无线收发器可以为SIM800C模块。
所述Arduino单片机是一块单板的微控制器，它的硬件是一个围绕8位的ATM AVRmicrocontroller设计的开源硬件的开发板，其软件包含一个标准的编程语言编译器和一个微控制器执行的引导程序。Arduino可以单独用于开发具有交互功能的项目，也可以将它与计算机相连，与网络甚至因特网相连接，以此来接收或发送数据到所述Arduino单片机并作出相应的回应，还可以与小电机，继电器，点阵或液晶显示器以及各类传感器等相连接。
所述LM35温度传感器是由National Semiconductor所生产一种的温度传感器，输出电压采用摄氏度温标。在常温下，所述LM35温度传感器不需要额外的校准处理即可达到±1/4°C的准确率。由于它采用内部补偿的方式，所以输出从0摄氏度开始。所述LM35传感器内部将采集到的温度模拟量直接转换为数字量传送给所述微控制器。其电源供应模式有单电源与正负双电源两种可选模式，正负双电源的供电模式可提供负温度的量测，两种接法的静止电流-温度关系，在静止温度中自热效应低(0.08°C)，单电源模式在25°C下静止电流约50μA，工作电压较宽，可在4—20V的供电电压范围内正常工作非常省电。工作电压4~30V，在上述电压范围以内，所述LM35温度传感器内部的芯片从电源吸收的电流几乎是不变的，所以所述芯片自身几乎没有散热的问题。这么小的电流也使得该芯片在某些应用中适用，比如在电池供电的场合中，输出可以由第三个引脚取出，根本无需校准。
其中，所述Arduino单片机与温度传感器以及SIM800C模块即无线收发器相连接，可以紧贴宠物腹部或者四肢正下方位置来检测宠物身体温度，并实时将采集的温度数据返回所述Arduino单片机，所述Arduino单片机会对采集到的温度数据进行分析从而判断是否出现异常情况，检测到温度稍高或者稍低（10%左右），所述Arduino单片机便会通过SIM800C模块发出相应的信号，由所述服务器接收后结合其他传感器进行对宠物当前时间做出相应的判断。
所述定位器202包括型号为575R-A 的GPS模块，所述 GPS模块众多GPS天线中的一种，其工作频率为1575.42MHz，阻抗50欧姆，材质为陶瓷。所述GPS模块带有一个外部天线，并且内置EEPROM，接口为RS232 TTL接口，电源3V至5V，默认波特率9600 bps，并且支持标准的NMEA，串行监视器中的每一行都是NMEA语句（National Marine ElectronicsAssociation），视情况具有多种工作模式。
外出时宠物主人携带移动终端，所述GPS模块每隔预设时间如10s将位置数据通过无线收发器上传到所述服务器，所述移动终端也每隔预设时间将位置数据通过无线收发器上传到服务器，在所述服务器进行判断二者相距距离是否已经超过预设距离，如果超过，所述服务器向所述移动终端终端发送相应的距离过大信号，产生警告。
所述移动终端可以直接发送经纬度数据至所述宠物可穿戴设备，经所述Arduino单片机计算与所述移动终端之间的距离，若所述距离超过预设距离值，则直接通过无线收发器发送距离过大信号至所述移动终端，产生警告，从而 避免宠物走丢。
所述声音传感器为型号为KY-038的高感度声音传感器模块，所述声音传感器内置一个对声音敏感的电容式驻极体话筒，声波使话筒内的驻极体薄膜振动，导致所述声音传感器内部电容的变化，而产生与之对应变化的微小电压。这一电压随后被转化成0-5V的电压，经过A/D转换被数据采集器接受，并传送给所述Arduino单片机：AO，模拟量输出，实时输出麦克风的电压信；DO，当声音强度到达某个阀值时，输出高低电平信号，所述阀值即灵敏度可以通过电位器调节。所述声音传感器可以使用5v直流电源供电（工作电压3.3V-5V，具有高灵敏度，驻极体电容式麦克风（ECM）传感器。所述声音传感器在环境声音强度达不到设定阈值时，输出高电平，当外界环境声音强度超过设定阈值时，输出低电平。所述声音传感器可以与所述Arduino 单片机直接相连，所述Arduino 单片机通过检测高低电平，由此来检测环境的声音大小。
所述距离传感器包括型号为VL6180的距离传感器，所述VL6180距离传感器是一款3合1封装，包括红外发射器、环境光传感器和范围传感器。它通过I2C接口进行通信，并且有一个板载2.8V稳压器。因此，即使输入大于2.8V的电压，它也会自动向下移动而不会损坏电路板。它的测量范围可达25厘米，并且提供了两个可编程GPIO。
所述压力传感器包括型号为FSR402的压力传感器，所述多个压力传感器分设于宠物背心颈部两边组成颈环。所述FSR402压力传感器是Interlink Electronics公司生产的一款重量轻、体积小、感测精度高、超薄型电阻式压力传感器。这款压力传感器是将施加在传感器薄膜区域的压力转换成电阻值的变化，从而获得压力信息，压力越大，电阻越低。
所述无线收发器包括WIFI 模块、5G模块、4G模块、SIM800C模块、Zigbee模块等等。
所述移动终端包括手机、电脑、IPAD、智能手表等。
图3是本发明实施例提供的宠物可穿戴设备的示意图，所述宠物可穿戴设备可以包括：
1、型号为LM35温度传感器；
2、宠物背心；
3、电源 5V；
4、备用空间；
5、Arduino单片机；
6、备用空间；
7、GPS模块；
8、型号为VL6180X TOF的距离传感器；
9、型号为SIM800C的无线收发器；
10、备用空间；
11、GPS模块；
12、备用空间；
14、声音传感器；
15、包含有若干个型号为FSR402的压力传感器。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、 “示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种宠物监测系统，其特征在于，包括：
宠物可穿戴设备、服务器和移动终端；
所述宠物可穿戴设备内部设置有微控制器以及分别与微控制器相连的传感器、无线收发器和定位器，所述传感器、定位器分别用于用于采集宠物的传感数据和第一位置数据，并将所述传感数据和第一位置数据分别上传至所述微控制器，所述微控制器对所述传感数据和第一位置数据进行分析，并通过所述无线收发器发送传感信号和第一位置信号至所述服务器，其中，所述传感器包括温度传感器、声音传感器、距离传感器和压力传感器，所述传感信号包括传感数据，所述第一位置信号包括第一位置数据；
所述移动终端上传第二位置信号至所述服务器，所述第二位置信号包括所述移动终端当前位置数据；
所述服务器接收到所述传感信号、第一位置信号和第二位置信号之后，分析得到宠物当前发生事件，并发送所述宠物当前发生事件所对应的报警信号至所述移动终端。
2.根据权利要求1所述的所述宠物监测系统，其特征在于，所述宠物监测系统还包括：
所述服务器发送环境调整信号至智能家电设备，所述环境调整信号包括升温信号、降温信号、加湿信号，干燥信号，所述智能家电设备包括用于接收所述环境调整信号的空调、加湿器。
3.根据权利要求1所述宠物监测系统，其特征在于，所述宠物当前发生事件包括宠物当前体温低、宠物当前体温高、宠物当前距离远、宠物当前存在吠叫、宠物当前排便、宠物当前被撕咬。
4.根据权利要求1所述宠物监测系统，其特征在于，所述温度传感器采集宠物的温度数据，并将所述温度数据上传至所述微控制器，所述微控制器包括温度比较器，所述温度比较器将所述温度数据与预设温度范围进行比对，若所述温度数据超出所述预设温度范围，则所述微控制器通过所述无线收发器发送温度异常信号至所述移动终端，所述温度异常信号包括温度数据以及预设温度范围。
5.根据权利要求1所述宠物监测系统，其特征在于，所述服务器根据所述第一位置信号和所述第二位置信号获取所述宠物可穿戴设备与所述移动终端之间的距离，若所述距离超出预设距离阈值，则发送距离异常信号至所述移动终端。
6.根据权利要求1所述宠物监测系统，其特征在于，所述声音传感器包括型号为KY-038的声音传感器。
7.根据权利要求1所述宠物监测系统，其特征在于，所述距离传感器包括型号为VL6180的距离传感器，所述距离传感器设置于所述宠物可穿戴设备的腹部位置。
8.根据权利要求1所述宠物监测系统，其特征在于，所述压力传感器包括多个型号为FSR402的压力传感器，所述压力传感器设置于所述宠物可穿戴设备的颈部位置。
9.根据权利要求1所述宠物监测系统，其特征在于，所述宠物可穿戴设备内置于宠物背心中，所述宠物背心包括碳纤维式外罩。
10.根据权利要求1所述宠物监测系统，其特征在于，所述微控制器包括：Arduino单片机。
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