CN112970615A

CN112970615A - 动物标签

Info

Publication number: CN112970615A
Application number: CN202010875580.4A
Authority: CN
Inventors: 李响; 赵礴; 李晨; 韩玉光; 王轩
Original assignee: Cayoudi Zhinong Technology Beijing Co ltd
Current assignee: Cayoudi Zhinong Technology Beijing Co ltd
Priority date: 2019-12-17
Filing date: 2020-08-27
Publication date: 2021-06-18
Anticipated expiration: 2040-08-27
Also published as: CN112970616A; CN112970615B

Abstract

本公开的至少一些实施例提供一种动物标签，其包括钉子和主体。该钉子包括头部和针部。该主体包括主体壳体和容纳在主体壳体中的固定组件。针部能够沿插入方向至少部分地插入到主体壳体内，并且固定组件配置为可锁定在针部的插入到主体壳体内的插入部上以阻止针部从主体壳体脱离，并且可释放以允许针部从主体壳体分离。

Description

动物标签

本申请要求于2019年12月17日提交的、题为“一种基于智能耳环监测动物健康的信息管理系统”的中国专利申请No.201911301534.7的优先权。该在先申请的公开被认为是本申请的公开的一部分，并且将其整体并入本申请中。

技术领域

本公开涉及一种动物标签。

背景技术

动物标签用于佩戴于动物，以对动物进行标记、测量等。以生猪养殖为例，耳标伴随小猪入栏到成猪出栏，对生猪进行标记和测量。然而，现有的耳标存在一些问题。例如，首先，耳标易于被动物啃咬损坏。第二，随着动物生产，例如，生猪的耳朵变厚，耳标的夹持宽度过小，易于造成被夹住的耳朵的组织坏死。第三，耳标通常包括电子器件，例如，温度传感器等。这些电子器件的成本高，需要回收再利用。然而，难以在动物活着的时候，快捷方便地移除并回收这些电子器件。

发明内容

例如，在一些实施例中，固定组件在插入方向上可移动地容纳在主体壳体中。该动物标签还包括第一弹性件，其在插入方向上作用在主体壳体与固定组件之间，以在固定组件锁定在针部的插入部上时，通过固定组件对钉子施加将头部拉向主体壳体的偏压。

例如，在一些实施例中，第一弹性件为螺旋弹簧、弹性海绵垫和弹性橡胶垫中的一个。

例如，在一些实施例中，主体壳体包括盒体。该盒体包括第一容纳腔室，固定组件容纳在第一容纳腔室内并且由第一容纳腔室的内壁引导以在插入方向上移动。

例如，在一些实施例中，盒体包括位于第一容纳腔室的朝向钉子的一端的上壁，钉子的针部可以穿过上壁而插入到第一容纳腔室中，以使得固定组件锁定于插入部上。

例如，在一些实施例中，第一弹性件设置在上壁和固定组件之间，以将固定组件沿着远离上壁的方向偏压。

例如，在一些实施例中，第一容纳腔室具有第一开口。固定组件通过第一开口安装到第一容纳腔室内或从第一容纳腔室中取出。该主体壳体还包括盖件，该盖件可拆卸地设置到盒体上以盖住第一开口。钉子的针部可以穿过盖件插入第一容纳腔室，以使固定组件锁定于其上。

例如，在一些实施例中，盖件包括盖件主体和第二针部。主体还包括第二固定组件，其容纳在盒体的与第一容纳腔室不同的第二容纳腔室中并且配置为可锁定在插入方向上插入到第二容纳腔室中的第二针部上以使盖件盖住第一开口，并且配置为可释放以使得盖件与盒体分离。

例如，在一些实施例中，所述盒体包括第一半壳体和第二半壳体，所述第二半壳体包括所述第一容纳腔室、所述第二容纳腔室和用于容纳电子器件的电气器件容纳空间，并且所述第一半壳体和所述第二半壳体一起封闭所述电子器件容纳空间，所述第一开口设置在所述第一半壳体中。

例如，在一些实施例中，所述电子器件包括温度传感器。所述动物标签还包括设置在所述第一半壳体中的导热件，所述导热件穿过所述第一半壳体从所述第一半壳体的一侧延伸到另一侧。所述温度传感器设置为接触所述导热件。

例如，在一些实施例中，所述盒体为第一盒体，所述主体壳体还包括固定连接到所述盖件主体的第二盒体，所述第二盒体包括用于容纳电子器件的电子器件容纳空间。所述钉子的所述针部配置为穿过所述盖件主体的盖件插入口而插入到所述第一容纳腔室中，以使得所述固定组件锁定于所述针部的所述插入部上。所述盖件主体包括从所述盖件插入口在垂直于所述插入方向的方向上延伸的缺口，并且所述缺口配置为使得当所述盖件与所述第一盒体分离时所述钉子的针部能够穿过所述缺口而使所述钉子与所述盖件分离。

例如，在一些实施例中，所述动物标签包括温度传感器和电路板。所述温度传感器设置在所述盖件主体的面向所述第一盒体和所述第二盒体的内侧面上，所述温度传感器通过互连线连接到容纳在所述电子器件容纳空间中的所述电路板。

例如，在一些实施例中，盖件还包括朝向第一容纳腔室内部突出的柱状部。第一弹性件至少部分地围绕柱状部设置。并且第一弹性件的一端抵靠盖件主体，另一端抵靠固定组件。

例如，在一些实施例中，固定组件包括：推动件，多个固定珠，第二弹性件，以及容纳推动件、固定珠和第二弹性件的固定壳体。针部在插入部包括环形凹陷。在针部的插入部插入时，多个固定珠围绕插入部。第二弹性件借助于推动件将固定珠向插入部偏压，以使得固定珠压紧在插入部的环形凹陷中。推动件在外部磁场的作用下能够克服第二弹性件的偏压而释放固定珠在环形凹陷中的压紧。

例如，在一些实施例中，固定壳体包括上半部和下半部。上半部包括锥形内部空间，多个固定珠容纳在锥形内部空间内。第二弹性件将多个固定珠朝向锥形空间的小尺寸方向偏压，以通过锥形内部空间的内壁将多个固定珠引导和压紧在插入部的环形凹陷中。

例如，在一些实施例中，主体壳体包括盒体和盖体。该盒体包括具有第一开口的第一容纳腔室，固定组件能够通过第一开口安装到第一容纳腔室内或通过第一开口从第一容纳腔室中取出。该盖体可拆卸地安装到盒体上，以盖住第一开口。

例如，在一些实施例中，盖件包括盖件主体和第二针部。动物标签还包括第二固定组件，其容纳在盒体的与第一容纳腔室不同的第二容纳腔室中。该第二固定组件配置为可锁定在第二针部插入到第二容纳腔室中的插入部上以使盖件盖住第一开口，并且配置为可释放以使得盖件与盒体分离插入方向。

例如，在一些实施例中，固定组件包括推动件，多个固定珠，第二弹性件，以及容纳推动件、固定珠和第二弹性件的固定壳体。针部在插入部包括环形凹陷。在针部的插入部插入时，多个固定珠围绕插入部。第二弹性件借助于推动件将固定珠向插入部偏压，以使得固定珠压紧在插入部的环形凹陷中。推动件在第一外部磁场的作用下能够克服第二弹性件的偏压而释放固定珠在环形凹陷中的压紧。第二固定组件包括附加推动件，多个附加固定珠，附加第二弹性件，以及容纳附加推动件、附加固定珠和附加第二弹性件的附加固定壳体。第二针部包括附加环形凹陷。在第二针部插入时，多个固定珠围绕第二针部。第二弹性件借助于附加推动件将附加固定珠向第二针部偏压，以使得固定珠压紧在第二针部的附加环形凹陷中。附加推动件在第二外部磁场的作用下能够克服附加第二弹性件的偏压而释放附加固定珠在附加环形凹陷中的压紧。

例如，在一些实施例中，第一外部磁场与第二外部磁场的强度相同。

例如，在一些实施例中，动物标签还包括：磁场探测传感器，其容纳在主体壳体中并且配置为探测磁场强度。

例如，在一些实施例中，动物标签还包括：温度传感器、电池、电子标签和通信器件，其各自容纳在主体壳体中。

例如，在一些实施例中，该头部的厚度在0.5-5mm的范围内。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本公开的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本公开实施例1提供的智能耳环结构示意图；

图2为本公开实施例1提供的智能耳环结构爆炸示意图；

图3为本公开实施例1提供的耳环帽爆炸图；

图4为本公开实施例1提供的耳环帽锁死状态时结构示意图；

图5为本公开实施例1提供的耳环帽解锁状态时结构示意图；

图6为本公开实施例2提供的智能耳环结构示意图；

图7A示出了根据本公开一实施例的动物标签的剖视图，其中，动物标签处于第一配置；

图7B示出了图7A的动物标签的另一剖视图，其中，动物标签处于第二配置；

图8示出了根据本公开另一实施例的动物标签的分解透视图；

图9示出了图8的动物标签的俯视图；

图10A示出了图8的动物标签的剖视图，其中，动物标签处于第一配置；

图10B示出了图8的动物标签的另一剖视图，其中，动物标签处于第二配置；

图11A示出了安装到猪耳朵上的根据本公开实施例的动物标签的示意图；

图11B示出了安装到猪耳朵上的根据本公开实施例的动物标签的另一示意图；

图12示出了根据本公开另一实施例的动物标签的分解透视图；

图13示出了图12的动物标签的俯视图；

图14示出了沿图13中B-B线截取的动物标签的剖视图；

图15示出了沿图13中C-C线截取的动物标签的另一剖视图；

图16示出了图12中的动物标签的仰视图；

图17示出了根据另一实施例的钉子101’的示意图。

具体实施方式

下面，参照附图详细描述根据本公开的实施例的动物标签。为使本实用公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开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公开一部分实施例，而不是全部的实施例。

因此，以下对结合附图提供的本公开的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本公开的范围，而是仅仅表示本公开的选定实施例。基于本公开中的实施例，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，都属于本公开保护的范围。

除非上下文另有定义，否则单数形式包括复数形式。在整个说明书中，术语“包括”、“具有”、等在本文中用于指定所述特征、数字、步骤、操作、元件、部件或其组合的存在，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、数字、步骤、操作、元件、部件或其组合。

另外，即使包括诸如“第一”、“第二”等序数的术语可用于描述各种部件，但这些部件并不受这些术语的限制，并且这些术语仅用于区分一个元件与其他元件。例如，在不脱离本公开的范围的情况下，第一部件可以被称为第二部件，并且类似地，第二部件可以被称为第一部件。

在本公开的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该公开产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本公开和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开的限制。

实施例1

图1-5示出了根据本公开的一实施例的智能耳环。

本实施例提供了一种基于智能耳环监测动物健康的信息管理系统，其包括耳环单元、健康信息采集与识别单元和健康信息处理与管理单元；耳环单元包括耳环主体202(或称为钉子头部)、耳环针体212(或称为钉子针部) 和耳环帽203(或称为主体)；耳环主体202与耳环针体212固定连接，耳环针体212穿过动物耳根部的一端与耳环帽203呈锁死状态；健康信息采集与识别单元包括电路板274、电池组件278、无源近场无线通信器272、蜂鸣器和警示灯，无源近场无线通信器272设置于电路板274和电池组件278的侧面，监测单元设于智能耳环单元内，健康信息采集与识别单元用于获取动物健康信息数据；健康信息处理与管理单元用于处理健康信息采集与识别单元获取的动物健康信息数据。

需要说明的是，上述信息管理系统设有报警提示设置，当智能耳环发出的数据传输给云系统，云系统分析后发现异常，会将异常信号传给管理终端，报警提示工作人员；同时智能耳环端接收异常数据发出警示，有蜂鸣器声音提示或警示灯提示。智能耳环中安装的蜂鸣器和警示灯能够在需要识别特定编号的佩戴对象时，系统的本地主机或者手持终端中进行识别标志的设置，智能耳环在接收到标志信号后会发出特定颜色的光或者特定频率的声音，工作人员可以方便的识别目标。摄像头定位是在声光定位的基础上，在系统中通过摄像头或者摄像头附带的麦克风来采集电子耳环所发出的声光识别信号，同时通过人工智能系统来滤除干扰信号并且定位目标佩戴对象所在的区域，其中的异常牲畜信息，可利用手持移动设备，近距离识别个体耳环ID标签。

本实施例的电路板274包括微处理器、无线通信器、温度传感器和运动传感器；微处理器用于控制温度传感器、运动传感器与无线通信器以进行定时监控或实时监控；通过运动传感器和温度传感器采集动物的体温和运动量的数据，并将体温和运动量的数据发送至本地主机或本地管理终端。

具体地，本实施例的智能耳环中的微处理器控制温度传感器、运动传感器与通信模块，进行定时监控或实时监控。运动传感器持续工作，微处理器获得运动传感器的监测数据并写入自己的存储器中或从运动传感器的存储器内获取运动数据后，连同温度传感器的数据，通过无线通信模块经网络通信发送给本地主机或本地管理终端；智能耳环收集的数据是通过转发器发送给本地主机或本地管理终端，智能耳环与转发器之间进行的射频无线通信，使用RFID技术、蓝牙技术、无线局域网技术中的至少一种来实现。

需要说明的是，RFID技术又称射频识别，是一种无线通信技术，可以通过无线电信号识别特定的目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触，在功耗有限的情况下解决耳环分散部署的通信问题。网络通信则使用以太网、无线局域网、以及现场总线网络中的至少一种来实现，其中现场总线网络的代表是CAN总线，CAN总线又称是一种有效支持分布式控制系统的串行通信总线，高性能、高可靠性以及传输距离远。在系统部署现场，覆盖面积会很大，而且不同区域之间的距离可能超过1km，通信线路布置困难。而CAN总线可以在10km的距离上仍然可以达到50kbps 的通信速率，可以在不附加中继设备的情况下满足本系统通信速率的要求，而且CAN总线可以串行布线，降低施工难度。

需要说明的是，本实施例的管理终端的主要为PC、手机，或通过网页、小程序和APP进行管理。

为保证智能耳环中健康信息采集与识别单元的密封性，本实施例的耳环主体202与耳环帽203均为全封闭结构，非暴力破坏或使用配套拆卸工具不可取下，具体地，耳环主体的上盖体和下盖体盖合后形成封闭空间，在上盖体的一侧设有针孔，耳环针体可以穿过针孔进入到设于耳环主体一侧的耳环帽中，耳环针体212与耳环帽203连接的一端设有环形卡槽，耳环帽203包括盖体241、锁扣结构251(或称为固定组件)和蘑菇型头部242，锁扣结构251设于蘑菇型头部242的空腔内，盖体241盖合在蘑菇型头部242的上端，在盖体241的下端面设有两个凹槽，凹槽外形与钢球252的外形相同，一对钢球252的上端对应卡合在凹槽内；锁扣结构251内由上至下依次设有弹簧 230、一对钢球252和衔铁254，衔铁254的中间设有凸块，弹簧230套设在凸块上，弹簧230底部抵在凸块两侧的平面上，当耳环针体212通过盖体 241上的通孔插入锁扣结构251内时，随着耳环针体212的向下运动，两个钢球向上运动，初始状态下受钢球重力作用处于压缩状态的弹簧逐渐恢复，对钢球具有向上的弹力，钢球向上运动到环形卡槽位置时，在水平方向上，钢球252被卡合在环形卡槽内，在竖直方向上，钢球252下方受到弹簧230 向上的弹力，钢球上方被凹槽卡住，在凹槽、环形卡槽和弹簧的共同作用下，此时，钢球252处于被卡死状态，因此，耳环针体212由于环形卡槽被钢球 252卡死，最终使耳环针体212在耳环帽203内呈锁死状态；非机械性破坏或使用配套拆卸工具无法解锁耳环针体212与耳环帽203。

当需要解锁智能耳环时，对耳环帽203的下方施加强磁吸引力，强磁吸引力将衔铁254向下移动，衔铁254向下移动后，对弹簧的支撑面下移，不再对弹簧230产生向上的力，弹簧的伸长长度增加，对钢球的作用力减小，弹簧力不再压紧钢球252，钢球252被释放，耳环针体也被释放。

为保证耳环主体202的强度以避免耳环主体202遭到破坏，本实施例的耳环主体202包括上盖体2021和下盖体2022，上盖体2021和下盖体2022 至少一个为穹顶结构，当耳环主体202外壳顶部遭到动物嘶哑或其它受力情况时,由于穹顶结构设计使其不会出现凹陷，而是把动物牙齿打滑到耳环主体 202外壳周边位置，并把受力传到耳环主体202外壳的边缘部位，最终将受到的咬合力分散到穹顶结构的侧壁以避免耳环主体202外壳变形和遭到破环，最终保证耳环主体202内部的电路板274和电池组件278不受外力挤压, 即使受到外力挤压，也能够把受到的外力转向上盖体2021和下盖体2022周边结构承重。

需要强调的是，上盖体2021和下盖体2022内壁上设有纵横交错的加强筋2023，加强筋2023的材质与上盖体2021和下盖体2022的材质相同，均采用工程塑料制成，例如ABS和聚苯砜；加强筋2023用于增强耳环主体202 的坚固性。

为了减轻耳环主体202的重量以及避免耳环主体202遭到破坏，本实施例的耳环主体202的体积≤12000mm³。

为了提高智能耳环的佩戴舒适性以及避免智能耳环遭到动物牙齿破坏，本实施例中的耳环主体202长、宽和高分别小于等于35mm、33mm和13 mm，即耳环主体202的体积≤35mmx33mmx13mm＝15015mm³；或者耳环主体202长、宽和高分别小于等于35mm、33mm和13mm。

本实施例耳环主体202与耳环帽203的外壳厚度在1.0mm以上，为了在耳环主体202或耳环帽203外壳被动物咬住的情况下，不会产生显著变形, 通过材质的韧性和耳环结构的形状承受外部力量。

为了在测试动物健康时尽量避免伤害动物，本实施例的耳环针体212直径小于等于7.5mm，耳环针体212固定于动物耳根部是因为动物耳根部血管密集，能够准确监测动物体温变化且不会对动物造成流血损伤。耳环针体212 直径小，尖端锋利，便于穿刺而出血少或不出血，并且针体表面进行抗生素等消炎药处理，有助于针孔愈合和消炎作用。

同样地，为了避免动物耳根部遭到损伤，本实施例的耳环针体212直径小于等于3.0mm。

为了进一步避免动物耳根部遭到损伤，本实施例的耳环针体212直径小于等于2.0mm。

同样地，为了进一步避免动物耳根部遭到损伤，本实施例的耳环针体212 直径小于等于1.5mm。

为了保证耳环针体212的强度及耐腐蚀性，耳环针体212的材质为金属材质，例如不锈钢、低碳钢电镀，这些材质在防水防潮、耐酸、耐腐蚀、耐高温方面性能优异。

为了保证耳环帽203的强度及使用持久性，耳环帽203的材质为不锈钢、POM、ABS、聚苯砜中的一种。

为避免智能耳环的结构遭到破坏，耳环帽203外壳为中部微隆起的弧形结构，呈帽形或伞形；耳环帽203外壳形状也可呈片状、椭圆形、圆形；耳环帽203的体积≤1880mm³，耳环帽203的外壳的形状及对其体积的严格控制能够使动物不易对其进行啃咬，如果一旦发生啃咬也能够将受到的咬合力分散到耳环帽203外壳的侧壁，进而避免引起避免耳环帽203外壳变形，最终避免耳环结构遭到破坏。

为防止动物撕咬智能耳环，在智能耳环的表面喷涂有苦味剂或耳环外壳材质中混有苦味剂，从而减少动物对智能耳环的撕咬和破坏。

需要说明的是，为了防止智能耳环在动物牲畜互相玩耍、碰撞等群体活动时脱落或损坏，本实施例将智能耳环固定在动物耳根部，智能耳环为可稳定固定在动物耳根部(例如猪耳朵耳根部)，暴露在猪耳朵外侧的固定耳环装置可以耐受猪的撕咬；猪耳朵内侧的耳环硬件主体则藏在耳窝处，且其形状很难被其它猪咬到；耳朵内侧和外侧耳环装置的距离适合猪从一出生到最后出栏的猪耳朵厚度，以上特征使得该耳环装置在猪耳朵上具有不易掉的属性。

同时，耳环的安装和拆卸需要经过系统授权，如果未经系统授权，即可判断耳环属于非正常拆卸，该功能可用于银行活体质押贷款、保险理赔定损、担保公司授信等金融机构的动物个体化信息管理系统，并在该系统中的信息包括但不限于动物的地区来源、品种、寿命、疫病、正常与非正常死亡、用药与疫苗历史、疫病及兽药残留疫苗抗体、管理员及动物资产权属单位等信息。

为了及时发现动物患病与牲畜疫情的预防、提早发现和及时干预，有效降低损失，并可实现对动物的溯源管理，对动物尤其牲畜实现个体化健康监测管理，本实施例的健康信息处理与管理单元包括本地主机、云系统、管理终端和无线扫描识别设备；本地主机用于接收、存储与分析处理通过健康信息采集与识别单元获取的动物健康信息数据；云系统用于接收与存储从本地主机接收的数据与指令；管理终端用于录入、删除管理动物ID信息与所处区域位置，及用于查看动物温度与运动数据、动物的健康状况和动物健康异常状况；扫描设备用于识别智能耳环的无源近场无线通信器272。

具体地，本实施例的动物健康信息处理与管理单元至少包括一个本地主机，该本地主机用于接收、存储与分析处理通过健康信息收集单元获取的动物健康数据信息，分析判断佩戴该智能耳环的动物的健康状况，提示动物健康异常，提示异常动物ID编号与所处区域位置，存储记录动物的区域移动信息，以及智能耳环的非正常拆卸的时间及地理位置信息。

本实施例的动物健康信息处理与管理单元至少包括一个云系统，云系统用于接收与存储从本地主机接收的数据与指令，并将数据与指令传输给移动管理终端(如手机)；可以接收与存储从手持扫描终端和固定扫描终端接收的数据与指令。

本实施例的动物健康信息处理与管理单元至少包括一个管理终端，管理终端可以是本地主机结合一个计算机实施方案(例如计算机操作系统或网页)，形成本地管理终端；或者是一个手持设备，如手机结合APP或网页，形成移动管理终端，管理终端用于录入、删除管理动物ID信息与所处区域位置，用于查看动物温度与运动数据、动物的健康状况，查看动物健康异常。

本实施例的动物健康信息处理与管理单元至少包括一个无线扫描识别设备，无线扫描识别设备用于识别智能耳环的无源近场无线通信器272，如无源RFID芯片或无源RFID标签。需要说明的是，本实施例的信息管理系统中各设备之间是通过多种无线通信与网络通信来实现的。

与现有技术相比，本实施例通过健康信息处理与管理单元的本地主机、云系统、管理终端和无线扫描识别设备，通过对动物体温与运动数据的分析，预测、预警动物的健康状况，提示动物的健康异常状况，并可显示异常动物 ID编号与所处区域位置，存储记录动物的区域移动信息，有利于动物患病与牲畜疫情的预防、提早发现和及时干预，有效降低损失，能够对动物实现溯源管理，尤其是实现动物个体健康监测管理。

需要说明的是，针对移动终端中的计算机或手机，在实施方案(操作系统)中设置温度区间、运动量区间和采食量区间，分别与相对应的变化曲线对比，即动物体实测体温分别与其自身及群体历史温度比对；运动量取动物规定时间内运动频率的平均数值，并与历史运动数据比对，计算牲畜采食量，采食量与历史同期数据比对；综合温度、运动与采食量数据，给出动物体温及健康状况正常或异常信息，在管理终端与智能耳环进行提示。最终通过动物的温度与运动数据，分析动物是疫病死亡还是其它不明原因的突然死亡。

示例性地，动物健康的信息管理系统根据持续时间2-4h段收到的温度数据,与该动物个体的历史温度比对,如果高于历史平均个体温度2℃以上，则判定为疑似异常；同时再根据同区域动物群体中历史温度是否有相同温度变化趋势进行校准，排除由于外部环境和非健康原因造成的体温变化(如保暖灯、挤到一起睡觉、室温升高、太阳直射等)，从而判定该动物个体体温是否处于不健康状态；动物健康的信息管理系统根据持续时间段收到的平均运动数据,与该动物个体的历史运动比对，如果运动数据降低到一定数值，则判定为疑似异常，再结合温度数据综合分析预测该动物是否处于健康状态；同时，可以通过运动量分析采食量，也作为判断动物健康状况的一个参考指标。

需要说明的是，本实施例的信息管理系统能够与区块链技术结合，实现信息防篡改，对数据进行加密及保密分级管理；本地主机在把每个从耳环接收到的信息传个云端的时候，首先用区块链防篡改技术对数据进行处理后上传给云端。

具体地，将要上传的信息定义为X，用本地主机的私钥(只有本地主机有, 保密)加密:把信息压缩成由一串数字和字母组成的散列字符串，定义为X_c，把X和Xc一起上传给云端，当云端或者其他获得这个信息方，需要验证X 是否被篡改，只需要用本地主机的公钥(所有人都可以拿到)对X_c进行解密如果得到的X'跟X一致，说明这个X没有被篡改过且本地主机用私钥对数据信息进行数字签名。

本实施例的耳环主体202侧面有无源近场无线通信器272器，无源近场无线通信模块放置在电路板274和电池组件278的侧面，并与之成90°角；无源近场无线通信器272为无源RFID芯片和/或NFC芯片，将无源RFID标签放置在电路板274和电池侧面，并与之成90°夹角，最大限度降低金属件对被动RFID标签识别灵敏度的干扰。

为了保证电池可以满足长时间供电，有源传输为间断性传输信号，用户在现场寻找指定动物时，无法保证有实时信号，因此，本实施例采用有源与无源传输模式共同存在的设计，耳环内置跟有源传输的ID一致的无源ID标签，用户在现场用手持设备接近(0cm到50cm)有警示灯亮起的动物耳环，识别确认异常动物。

本实施例将基于智能耳环监测动物健康的信息管理系统应用于生猪养殖上，育肥猪养殖周期约为半年，智能耳环结构为全封闭模式，电池组件278 为一次性不可替换，本实施例采取低功耗方式，可以无需更换电池。

本实施例的智能耳环主体202电子电路包括电源(纽扣电池)、微处理器、无线通信模组、一种或多种传感器组成。由于受到体积和功耗的限制，需要将功耗控制在一定范围内才能保证耳环的使用时长。微处理器的正常运行功耗为数百μA至数mA；无线通信模组的收发功耗为数mA至数十mA。正常工作模式是无法达到功耗需求的。

因此，采取低能耗设计方式，将高功耗器件强制设定为脉冲工作方式，如微处理器和无线通信模组；对于必须长时间工作的传感器，如运动传感器选用超低功耗的型号，保证整机的平均功耗；另外，也可以将上述长时间工作的传感器划分时间片工作，进一步降低功耗。

微处理器和无线通信模组在绝大部分时间处于休眠状态，此时功耗为数μA以内。微处理器可以被外部信号或内部模块唤醒，如运动芯片中断、实时时钟(RTC)等。唤醒后执行必要的功能，如收发无线数据、运动信号处理、温度采集等。在短暂地执行完(数μS至数mS)所需工作后，微处理器关断相应的单元，并自身也进入休眠，等待下一次被唤醒。

由于无线通信模组不能一直被开启，就导致了耳环被转发器随机访问。为此，基本的通信模式为耳环设定时间主动发送数据，在发送后的一段时间内监听转发器。如果转发器需要下发数据或指令，就需要在收到耳环的信号后立即发送。

另一种方式为低频无线唤醒技术，就是采用150kHz左右的低频无线电向空中发射电磁波，耳环内置的线圈接受到信号，通过整流和解调，产生足以驱动微处理器唤醒的信号。该方案无需消耗耳环内置电池能量，或仅消耗非常少能量，可以实现实时通信的功能。该功能为快速定位佩戴对象等系统功能提供了解决途径。耳环可以进入深度休眠模式，以更进一步降低功耗，适合长期带电保存和运输。在这种模式下，耳环仅有微处理器和无线通信模组周期性地短暂工作(如间隔0.5-4h)，其它耗电部分，如传感器完全关断。微处理器和无线通信在短暂的工作期间尝试和转发器建立连接，如果没有收到响应，则继续深度休眠，直到下一次周期性唤醒。如果收到转发器响应，说明系统已经成功部署，耳环进入正常工作模式。降低电源的功耗，适合长期佩带、保存和运输。也可以通过调节工作与休眠时间来控制电池寿命以满足适合不同生命周期动物监测的要求。

需要强调的是，本实施例的信息管理系统能够结合人工智能系统，通过智能系统发现潜在问题，通过人为现场观察及采集数据来反馈结果，通过反馈结果再做深度学习；也能够通过人为主动采集数据样本来做反馈来矫正数据库算法。数据库随着数据积累与反馈结果的对应可以不断的优化算法。

以生猪养殖为例，每头猪都有唯一的无源RFID编码，无源RFID标签放置在电路板274和电池组件278的侧面，并与之成90°夹角，最低限度的降低了电路板274和电池组件278等金属件对无源RFID标签识别效果的干扰；运动传感器把数据存储在微处理器的存储器上，信息管理系统定时唤醒微处理器后，读取温度传感器数据和运动传感器收集的数据，并通过无线通信器发给转发器，转发器通过本地系统和网络传给云端。

云系统收到智能耳环ID的数据后，进行系统分析，如果数据表示健康, 把对应ID耳环标记为圆点；如果接收的数据表示不健康,把对应ID耳环标记为斜线，同时云端系统把异常数据经过转发器通过网络传给智能耳环，耳环内部置有源RFID，用户右键点击操作系统界面上的智能耳环，可进而将智能耳环设置为闪烁模式，这样耳环再次传输数据后有源RFID标签从转发器获得闪烁指令,就把里面的灯保持闪烁状态,这样用户去猪栏用手持设备距离猪0cm到50cm的距离就能识别猪个体ID无源RFID标签。有源标签可以根据电池寿命持续使用，无源标签可以反复使用5年以上。

本实施例所述的智能耳标可利用手持移动识别设备或特定位置部署的识别设备(标签读取器)，近距离识别异常信息动物的个体无源近场无线通讯标签，如无源RFID芯片(标签)或NFC芯片(标签)。由于佩戴对象的数量众多，从中找出特定的佩戴对象或者统计一个局部全体中有哪些佩戴对象会比较困难，本系统综合智能耳环中植入无源近场无线通信模块(无源射频标签)，并且在部署场地中的特定位置部署标签读取器，这样当佩戴对象靠近读取器位置时，系统就可以读到该佩戴对象的标签。从而对该佩戴对象进行定位，记录个体耳环标签(ID)被识别的时间以及耳环读取识别的地理位置或区域。射频识别的另一功能是，统计一个局部全体中所有佩戴对象，工作人员可以使用手持式的射频标签读取终端来一次性读取多个佩戴对象的编号，并且通过手持终端上的移动客户端软件来进一步操作。

需要说明的是，本实施例涉及的动物种类，主要是指猪、牛、羊、狗、猫或者兔等，也包括其他由人类饲养使之繁殖的畜类和包括其他和人生活在一起并进行亲密沟通和情感交流的动物类。

实施例2

本实施例提供了一种用于监测动物健康的智能耳环，如图6所示，智能耳环包括耳环单元，耳环单元包括耳环主体(或称为主体)、耳环针体(或称为针部)和耳环帽(或称为头部)。耳环针体穿过动物耳根部的一端与设于耳环主体一端的耳环帽呈锁死状态；耳环针体的另一端与针体帽211固定连接，针体帽的外形为弧形或圆台形；耳环主体202包括上盖体和下盖体，上盖体和下盖体形成的空间区域内设有健康信息采集单元，健康信息采集单元用于获取动物健康信息数据。

本实施例的耳环主体202与耳环帽203均为全封闭结构，非暴力破坏或使用配套拆卸工具不可取下，具体地，耳环主体的上盖体和下盖体盖合后形成封闭空间，在上盖体的一侧设有针孔，耳环针体可以穿过针孔进入到设于耳环主体一侧的耳环帽中，耳环针体212与耳环帽203连接的一端设有环形卡槽。

耳环帽203包括盖体241、锁扣结构251和蘑菇型头部242，锁扣结构 251设于蘑菇型头部242的空腔内，盖体241盖合在蘑菇型头部242的上端，在盖体241的下端面设有两个凹槽，凹槽外形与钢球252的外形相同，一对钢球252的上端对应卡合在凹槽内；锁扣结构251内由上至下依次设有弹簧 230、一对钢球252和衔铁254，衔铁254的中间设有凸块，弹簧230套设在凸块上，弹簧230底部抵在凸块两侧的平面上，当耳环针体212通过盖体 241上的通孔插入锁扣结构251内时，随着耳环针体212的向下运动，两个钢球向上运动，初始状态下受钢球重力作用处于压缩状态的弹簧逐渐恢复，对钢球产生向上的弹力，钢球向上运动到环形卡槽位置时，在水平方向上，钢球252被卡合在环形卡槽内，在竖直方向上，钢球252下方受到弹簧230 向上的弹力，钢球上方被凹槽卡住，在凹槽、环形卡槽和弹簧的共同作用下，此时，钢球252处于被卡死状态，因此，耳环针体212由于环形卡槽被钢球 252卡死，最终使耳环针体212在耳环帽203内呈锁死状态；非机械性破坏或使用配套拆卸工具无法解锁耳环针体212与耳环帽203。

当需要解锁智能耳环时，对耳环帽203的下方施加强磁吸引力，强磁吸引力将衔铁254向下移动，衔铁254移动后不再对弹簧230产生向上的力，此时，弹簧力不再压紧钢球252，钢球252被释放，耳环针体也被释放。

为保证耳环主体202的强度以避免耳环主体202遭到破坏，本实施例的耳环主体202包括上盖体2021和下盖体2022，上盖体2021和下盖体2022 至少一个为穹顶结构，当耳环主体202外壳顶部遭到动物嘶哑或其它受力情况时,由于穹顶结构设计使其不会出现凹陷,而是把动物牙齿打滑到耳环主体 202外壳周边位置,并把受力传到耳环主体202外壳的边缘部位，最终将受到的咬合力分散到穹顶结构的侧壁以避免耳环主体202外壳变形和遭到破环，最终保证耳环主体202内部的元件(如电路板274和电池组件278)不受外力挤压，即使受到外力挤压，也能够把受到的外力转向上盖体2021和下盖体2022周边结构承重。

本实施例中耳环帽可设于耳环主体内，耳环针体的另一端与针体帽211 连接。具体的，耳环帽可设于耳环主体的一端，如图6所示，耳环针体穿过动物耳根部的一端与耳环帽呈锁死状态；耳环针体的另一端与针体帽211固定连接，针体帽的外形为弧形或圆台形；或者耳环主体与耳环针体的一端连接，耳环针体另一端与耳环帽呈锁死状态。

耳环主体的上盖体和下盖体盖合后形成封闭空间，在上盖体的一侧设有针孔，耳环针体可以穿过针孔进入到设于耳环主体一侧的耳环帽中，耳环针体212与耳环帽203连接的一端设有环形卡槽，耳环帽203包括盖体241、锁扣结构251和蘑菇型头部242，锁扣结构251设于蘑菇型头部242的空腔内，盖体241盖合在蘑菇型头部242的上端，在盖体241的下端面设有两个凹槽，凹槽外形与钢球252的外形相同，一对钢球252的上端对应卡合在凹槽内；锁扣结构251内由上至下依次设有弹簧230、一对钢球252和衔铁254，衔铁254的中间设有凸块，凸块顶端与弹簧230底端接触，当耳环针体212 通过盖体241上的通孔插入锁扣结构251内时，在水平方向上，钢球252被卡合在环形卡槽内；在竖直方向上，钢球252下方受到弹簧230向上的弹力，上方被凹槽卡住，此时，钢球252处于被卡死状态，因此，耳环针体212由于环形卡槽被钢球252卡死，最终使耳环针体212在耳环帽203内呈锁死状态；非机械性破坏或使用配套拆卸工具无法解锁耳环针体212与耳环帽203。

实施例3

图7A示出了根据本公开一实施例的动物标签的剖视图，其中，动物标签处于第一配置。图7B示出了图7A的动物标签的另一剖视图，其中，动物标签处于第二配置。图11A示出了安装到猪耳朵上的根据本公开实施例的动物标签的示意图。图11B示出了安装到猪耳朵上的根据本公开实施例的动物标签的另一示意图。

如图11A和图11B所述，动物标签可以安装到诸如猪的动物的耳朵上，例如，猪的耳标。然而，应理解的是，根据本公开的实施例的动物标签还可以安装在其他动物的其他部位上，例如安装在羊的耳朵、牛的耳朵或者禽类的翅膀处。

如图7A和图7B所示，动物标签包括钉子101和主体102。钉子101包括头部111和针部112。主体102包括主体壳体140和容纳在主体壳体140 中的固定组件150。钉子101的针部112可以在插入方向(即，图中的上下方向)上从主体壳体140外部至少部分地插入到主体壳体140内。主体壳体 140中的固定组件50配置为可锁定在针部112的插入到主体壳体140内的插入部上，以阻止针部112从主体壳体140脱离，并且可释放地允许针部112 从主体壳体140分离。

如图11A和图11B所示，可以将钉子101的针部112从猪的耳朵的背侧穿过猪的耳朵插入到猪的耳朵的内侧，然后插入放置在猪的耳朵的内侧的主体102的固定组件150中，以与固定组件150彼此锁定，从而将动物标签固定到猪的耳朵上。具体地，猪的耳朵的一部分将被夹在钉子101的头部111 和主体壳体140之间。例如，钉子101从猪的耳朵的根部刺入耳朵。例如，主体102被容纳在耳窝中。

针部112的直径尺寸可以被确定为很小，例如，小于7.5mm、小于3mm、小于2mm、或小于1.5mm。由于针部112的直径较小，便于穿刺，且出血量少或不出血，降低了对动物的损害。钉子101可以由高强度、耐腐蚀的金属材料制成，例如，不锈钢、电镀低碳钢，其表面可以涂覆有生物相容性材料。

图17示出了根据另一实施例的钉子101’的示意图。如图17所示，在该实施例中，钉子101’的针部112’的与动物的被夹持部位接触的部分，即非插入部，的至少一部分可以比插入到主体壳体内的插入部具有更大的直径，例如，大于3mm，或者在3-6mm的范围内。直径较大的针部112’可以避免划伤动物的被夹持部位。例如，可以使用生物相容性较好的诸如塑料的材料件 (未示出)包覆在针部的非插入部的至少一部分的外周，以使其具有更大的直径。该非插入部的至少一部分具有更大的直径，且其外部由塑料材料件包覆或者本身直径就更大，因此，可以防止针部112’划伤动物或引起动物的炎症反应。

返回图7A和图7B，主体壳体140包括盒体，该盒体包括彼此固定接合的第一半壳体141和第二半壳体142。主体壳体140还容纳动物标签所需要的电子器件(未示出)，诸如温度传感器、磁场探测传感器、电池、通信器件等。

由于各种电子器件被容纳在主体壳体140中，钉子101的头部111可以具有较小的尺寸。例如，头部111的厚度在0.5-5mm的范围内。由于头部111 很薄，因此暴露在耳朵的外侧的头部111不易被其他的猪啃咬到或受到其他的外力的作用。同时，体积较大的主体102被猪的耳朵所围绕，因此该主体 102不易被其他猪啃咬。例如，意图啃咬该主体102的猪会因为其鼻子结构顶开主体102所安装到的耳朵，而如果将耳朵和主体102一起啃咬，则会被耳标所安装到的猪躲开。因此，可以防止耳标被暴力拆卸对猪造成的损害。虽然以猪的耳标为示例，但是该益处同样适用于安装到例如兔、羊、牛等其他动物的耳标，甚至安装到动物的其他部位的动物标签。在本示例中，头部 111为圆形的平坦片状件，但也可以为其他形状，例如椭圆的平坦片状件、拱形件等。

如图7A和图7B所示，固定组件150包括固定壳体151，该固定壳体 151沿着插入方向容纳多个固定珠152(例如，三个)、推动件154和第二弹性件153。例如，第二弹性件153可以为螺旋弹簧。该固定壳体151包括扣合在一起的上半部1511和下半部1512。该上半部1511包括沿着插入方向横截面逐渐增大的锥形内部空间，该多个固定珠152沿周向容纳在该锥形空间内。下半部1512为大致圆筒状并优选包括半球形的下端。第二弹性件153在插入方向上设置在固定壳体151的下半部1512和推动件154之间，以借助于推动件154将多个固定珠152朝向锥形内部空间的小尺寸一侧偏压，由此多个固定珠152在该锥形内部空间的锥形内壁的引导下向中心会聚。

钉子101的针部112和插入部具有与固定珠152形状匹配的环形凹陷 1121。当钉子101的针部112从固定壳体151的外部在插入方向上从固定壳体151的上半部1511插入到固定壳体151中时，固定珠152在第二弹性件 153的作用下被沿着锥形内部空间的内壁向图中的上方偏压，由此在锥形内壁的引导下，被压紧在环形凹陷1121中，以将钉子101的针部112锁定到固定组件150中。

由于固定珠152对钉子101的针部112的卡接，外力无法拉动钉子101 以将钉子101从固定组件150拔出。需要借助特定的器件将钉子101拔出。例如，可以使用磁铁作用于推动件154，使得推动件154抵抗第二弹性件153 的弹性力而远离固定壳体151的上半部1511移动，以使多个固定珠152在锥形空间中移动到更大的横截面处，以脱离针部112的环形凹陷1121。这样，针部112可以从固定组件150拔出。推动件154包括能够与磁铁彼此作用(吸引)的材料，例如铁。

由于固定组件150这样的配置，可以使用磁铁来简单地使钉子101和主体102(即，主体102中的固定组件150)分开，以将动物标签从动物的一部分移除，从而便于回收主体102中成本较高的电子器件。具体地，只需使用磁铁贴近主体102的远离钉子101的一侧，就可以将钉子101与主体102 解锁。在动物数量巨大的养殖场中，可以显著缩减工作人员的工作量。

应该理解的是，固定组件150还可以以其他的结构来配置，以将钉子101 的针部112锁定在固定组件150中。例如，通过卡扣连接、螺纹连接等。

由于钉子101锁定到固定组件150，在固定组件150固定地容纳在主体壳体140中的情况下，钉子101的头部111到主体壳体140之间的夹持距离是固定的。随着动物的生长，被夹在钉子101的头部111和主体壳体140之间的部分将增厚。例如，刚入栏的小猪的耳朵的厚度为约2mm，而长到成猪时耳朵的厚度在约6mm到约8mm的范围内。固定的夹持距离将影响动物的生长，甚至对动物造成损伤。此外，动物的组织可能会围绕动物标签生长，造成之后难以移除并回收动物标签。

在根据本公开的实施例的动物标签中，固定组件150在插入方向可移动地容纳在主体壳体140中。因此，固定组件150和锁定于固定组件150的钉子101可以相对于主体壳体140移动。从而，用于夹持动物的一部分的钉子 101的头部111与主体壳体140之间的夹持距离被允许随着动物的生长而变化，例如，逐渐增大。

例如，主体壳体140包括用于容纳固定组件150的第一容纳腔室1421。第一容纳腔室1421大体为与固定壳体140的外周形状相匹配的圆柱形腔室，以引导固定组件150在插入方向上移动。例如，第一容纳腔室1421与固定壳体140间隙配合。例如，第一容纳腔室1421的内壁可以具有滑槽，而固定壳体140可以具有与滑槽相配合的突起。例如，在本示例中，第一容纳腔室1421的靠近钉子101的上端被第一半壳体141的上壁盖住，针部112通过该上壁中的孔而穿过上壁插入到第一容纳腔室1421中。第一容纳腔室 1421的下端具有第二开口，以增大固定组件150的移动空间，同时减小主体壳体140的体积。该第二开口的尺寸确定为仅允许固定组件150的一部分伸出主体壳体140，但阻止固定组件150脱离主体壳体140。在其他示例中，第一容纳腔室1421的下端也可以为完全封闭的，以防止污物进入主体壳体 140。

动物标签还包括第一弹性件130。该第一弹性件130容纳在主体壳体140 中，并且在插入方向上作用在主体壳体140和固定组件150之间。第一弹性件130配置为当钉子101锁定在固定组件150中时，通过固定组件150对钉子101施加将钉子101的头部111拉向主体壳体140的偏压。因此，第一弹性件130使可以相对于主体壳体140移动的钉子101的头部111被朝向主体壳体40偏压，以将动物的一部分夹持在钉子101的头部111与主体壳体140 之间，同时，由于动物的被夹持部分的增厚，动物的被夹持部分将撑开钉子 101的头部111与主体壳体140之间的夹持距离，该夹持距离可以随着动物的生长而变化。

图7A和图7B示出了动物标签的两个配置。在图7A中，动物标签处于初始安装到小猪的第一配置，其中头部111与主体壳体140之间的夹持距离 d1较小。在图7B中，动物标签处于安装到成猪的第二配置，其中头部111 与主体壳体140之间的夹持距离d2较大。

此外，由于第一弹性件130，动物标签的头部111和主体壳体140均紧贴动物的被夹持部分，因此，可以有效防止可能对动物标签造成损坏的其他动物的啃咬或其他外力的作用。

如图7A和图7B所示，在本示例中，第一弹性件130的一端抵靠第一半壳体141的上壁的内侧端面，另一端抵靠固定壳体151的上半部1511。在其他示例中，第一弹性件130可以定位在其他位置，只要其对钉子101施加将钉子101的头部111拉向主体壳体140的偏压，本公开不限于此。例如，第二半壳体142可以具有远离钉子101的下壁(即，底部壁，未示出)，以封闭第一容纳腔室1421。在这种情况下，第一弹性件130的一端可以连接到固定壳体151，另一端可以连接到第二半壳体142的下壁，以通过拉动固定组件150来对固定组件150施加远离第一半壳体141的偏压，从而通过固定组件150对钉子101施加将钉子101的头部111拉向主体壳体140的偏压。

例如，第一弹性件130可以为螺旋弹簧、海绵垫或弹性橡胶垫等。

实施例4

图8示出了根据本公开另一实施例的动物标签的分解透视图。图9示出了图8的动物标签的俯视图。图10A示出了图8的动物标签的剖视图，其中，动物标签处于第一配置。图10B示出了图8的动物标签的另一剖视图，其中，动物标签处于第二配置。

可以参照图7A和图7B所示的实施例的动物标签类似地配置图8-图10B 所示的动物标签。为简洁和清楚起见，图8-图10B所示的实施例中与图7A 和图7B所示的实施例相同或类似的部件将不再赘述。相对于图7A-图7B的描述，在不矛盾的情况下，将适用于图8-图10B所示的实施例的动物标签。

可以以参照图11A、11B所描述的类似的方式将动物标签安装到诸如猪的耳朵的动物的一部分上。

如图8-图10A所示，动物标签包括钉子1和主体2。钉子1包括头部11 和针部12。主体2包括主体壳体40和容纳在主体壳体40中的固定组件50。钉子1的针部12可以在插入方向(即，图中的上下方向)上从主体壳体40 外部可拆卸地插入到固定组件50中，以与固定组件50彼此锁定。

主体壳体40还容纳动物标签所需要的电子器件(稍后详细描述)，诸如温度传感器73、磁场探测传感器71、电路板74、电池、电子标签72、通信器件等。

如图10A和图10B所示，固定组件50包括固定壳体51，该固定壳体51 沿着插入方向容纳多个固定珠52(例如，三个)、推动件54和第二弹性件 53。固定壳体51包括扣合在一起的上半部511和下半部512，上半部511包括锥形内部空间，以容纳多个固定珠52。第二弹性件53容纳在下半部512 内并借助于推动件54将多个固定珠52朝向锥形内部空间的小直径端偏压。当钉子1的针部12的插入部从固定壳体51的外部在插入方向上从固定壳体 51的上半部511插入到固定壳体51中时，固定珠52将卡接在针部12的环形凹陷121中，以将钉子1的针部12锁定到固定组件50中。

可选地，在根据本公开的实施例的动物标签中，固定组件50在插入方向可移动地容纳在主体壳体40中，并且动物标签还包括第一弹性件30。该第一弹性件30容纳在主体壳体40中，并且在插入方向上作用在主体壳体40 和固定组件50之间。第一弹性件30配置为当钉子1锁定在固定组件50中时，通过固定组件50对钉子1施加将钉子1的头部11拉向主体壳体40的偏压。因此，第一弹性件30使可以与固定组件50一起相对于主体壳体40 移动的钉子1的头部11被朝向主体壳体40偏压，以将动物的一部分夹持在钉子1的头部11与主体壳体40之间，同时，由于动物的被夹持部分的增厚，动物的被夹持部分将撑开钉子1的头部11与主体壳体40之间的夹持距离，该夹持距离可以随着动物的生长而变化。

图10A和图10B示出了动物标签的两个配置。在图10A中，动物标签处于初始安装到小猪的第一配置，其中头部11与主体壳体40之间的夹持距离d3较小。在图10B中，动物标签处于安装到成猪的第二配置，其中头部 11与主体壳体40之间的夹持距离d4较大。

此外，由于第一弹性件30，动物标签的头部11和主体壳体40均紧贴动物的一部分，因此，可以有效防止可能对动物标签造成损坏的其他动物的啃咬或其他外力的作用。

本领域技术人员应当理解，在本实施例中，上述第一弹性件30和固定组件50相对于主体壳体40的可移动是可选的。这些特性可以与如下将要介绍的盖件、第二固定组件60等组合地应用，或单独地存在。

在一些情况下，由于例如污物阻塞、卡住等，固定组件50可能无法如预期地在磁铁的作用下使钉子1脱离。这将导致工作人员的工作量增大以及无法回收动物标签(例如，主体2中的成本较高的电子器件)。

根据本公开的实施例的动物标签还包括盖件、第二固定组件60，以确保对主体2中的大部分部件的回收。

如图8至图10B所示，主体壳体40包括盒体和盖件。盒体包括第一半壳体41和第二半壳体42。该第一半壳体41和第二半壳体42彼此接合以形成用于容纳固定组件50的第一容纳腔室421和用于容纳第二固定组件60的第二容纳腔室422。盖件包括盖件主体21、第二针部22和柱状部23。上述第一弹性件30至少部分地围绕柱状部23布置。第一弹性件30的一端抵靠盖件主体21，另一端抵靠固定壳体51的上半部511。

在本示例中，盖件主体21与第二针部22或者片状主21与柱状部23可以为一体件。在另一示例中，盖件主体21与柱状部23可以为单独的零件。在又一示例中，盖件主体21与第二针部22可以为单独的零件。例如，盖件可以包括彼此分离的盖件主体21和第二钉子，该第二钉子具有第二头部和第二针部22。

第二容纳腔室422被完全封闭在盒体内。具体地，第二固定组件60被完全容纳在盒体内。第一容纳腔室421具有靠近钉子插入侧的第一开口411，该第一开口411配置为允许固定组件50穿过该第一开口411安装到第一容纳腔室421或从第一容纳腔室421移除。第二针部22在插入方向上可拆卸地插入第二固定组件60，以将盖件可拆卸地固定到盒体以盖住该第一开口 411。例如，在盖件主体21与第二针部22为一体件的情况下，盖件主体21 可以随着第二针部22的插入而盖住该第一开口411。例如，在盖件主体21 与第二针部22为单独的零件的情况下，可以先将盖件主体21盖在第一开口 411上，然后将第二钉子的第二针部22插入到第二固定组件60中，从而使盖件固定。

此外，第一容纳腔室421的与第一开口411相反的一侧可以设置有第二开口，以为固定组件50在插入方向上的移动提供空间。该第二开口限定为阻止固定组件50脱离盒体。

如图10A和图10B所示，第二固定组件60具有类似于固定组件50的配置。具体地，第二固定组件60包括附加固定壳体，该附加固定壳体沿插入方向容纳多个附加固定珠、附加推动件、附加第二弹性件。附加第二弹性件借助于附加推动件将多个附加固定珠朝向附加固定壳体内的锥形内部空间的小直径端偏压。当第二针部22在插入方向上插入到附加固定壳体中时，附加固定珠将卡接在第二针部22的附加环形凹陷中，以将第二针部22锁定到第二固定组件60中。

同样，可以通过磁铁使第二针部22从第二固定组件60脱离。

在磁铁作用于主体2的远离钉子1的头部11的一侧时，磁铁将仅解锁固定组件50和钉子1、仅解锁第二固定组件60和第二针部22、或者同时解锁固定组件50和钉子1以及第二固定组件60和第二针部22。在磁铁仅解锁固定组件50和钉子1的情况下，钉子1将从主体2脱离。在磁铁仅解锁第二固定组件60和第二针部22的情况下，钉子1、固定组件50、盖件、第一弹性件30将从主体2的剩余部分脱离，其中，钉子1、固定组件50、盖件和第一弹性件30一起通过第一开口411脱离盒体，并且滞留在动物的被夹持部分上。在磁铁同时解锁固定组件50和钉子1以及第二固定组件60和第二针部22的情况下，钉子1、固定组件50、盖件和第一弹性件30将从主体2的剩余部分脱离，其中，钉子1、固定组件50、盖件和第一弹性件30可以彼此分开。

钉子1通过外部(例如，来自磁铁)的大于第一磁场强度的磁场从固定组件50拆卸，并且第二针部22通过外部(例如，来自磁铁)的大于第二磁场强度的磁场从第二固定组件60拆卸。例如，该第一磁场强度可以设计为等于第二磁场强度。在这种情况下，由于制造误差和磁铁摆放位置的不同，磁铁解锁固定组件50和钉子1还是解锁第二固定组件60和第二针部22具有随机性。但本公开不限于此。

因此，盖件和第二固定组件60的设置降低了动物标签无法从动物的一部分拆卸的可能性，确保了对主体2的大部分部件的回收。

如上所述，主体壳体40还容纳温度传感器73、磁场探测传感器71、电路板74、电池、电子标签72、通信器件等。该温度传感器73和磁场探测传感器71、通信器件可以安装到电路板74上。

电池根据需要为主体壳体40内的各个电子器件供电。

温度传感器73用于测量动物的所安装部分的温度。通过安装动物标签，可以允许对动物温度的实时监控，有利于防疫管理等。例如，温度传感器73 可以在主体壳体40内安装在靠近钉子插入侧的位置处。温度传感器73通过设置在第一半壳体41中的导热件75以及盖件的片状本体21感测动物的被夹持部位的温度。为此，该导热件75穿过第一半壳体41从第一半壳体41 的一侧延伸到另一侧，该温度传感器73设置为接触该导热件75。例如，该导热件75具有弹性，并且被片状本体21按压以更紧密地接触温度传感器 73，使得温度传感器73可以更准确地感测动物标签所安装到的部分的温度。例如，该片状本体21和该导热件75为金属件，例如，不锈钢、铜或铝件。盒体例如为塑料材料制成。例如，导热件75可以被包覆模制在第一半壳体 41中。

磁场探测传感器71配置为感测磁场强度的大小。当使用磁铁拆卸动物标签时，将使动物标签附近的磁场大小发生显著改变。磁场探测传感器71可以通过感测磁场强度的大小的变化而监测动物标签是否被拆下。例如，当磁场强度增大到高于一阈值时，磁场探测传感器71通过通信器件向外界发送指示动物标签被拆卸的信号。

电子标签72例如可以为无源RFID标签。可以利用读取设备识别该电子标签，以读取动物标签所安装到的动物的信息。

通信器件例如可以为无线通信器件。无线通信可以包括使用例如长期演进(LTE)、LTE进阶(LTE Advance，LTE-A)，码分多址(CDMA)、宽带 CDMA(WCDMA)、通用移动电信系统(UMTS)、无线宽带(WiBro)和全球移动通信系统(GSM)中的至少一个的蜂窝通信。根据一个实施例，无线通信可以包括例如无线保真(WiFi)，蓝牙、蓝牙低能(BLE)、ZigBee、近场通信(NFC)、磁安全传输、射频(RF)和身体局域网(BAN)中的至少一个。

此外，动物标签还可以包括容纳在主体壳体40中的微处理器和存储器等。微处理器例如可以为数字信号处理器(“DSP”)、专用集成电路(“ASIC”)，现场可编程门阵列(“FPGA”)、状态机或用于处理从温度传感器和磁场探测传感器71等接收电信号的其他处理器件。存储器例如为非易失性存储器。

实施例5

图12示出了根据本公开另一实施例的动物标签的分解透视图。图13示出了图12的动物标签的俯视图。图14示出了沿图13中B-B线截取的动物标签的剖视图。图15示出了沿图13中C-C线截取的动物标签的另一剖视图。图16示出了图12中动物标签的仰视图，其中移除了第二盒体342、固定组件350和第二固定组件360等。

可以参照图8-图10B所示的实施例的动物标签类似地配置图12-图16 所示的动物标签。为简洁和清楚起见，图12-图16所示的实施例中与图8-图 10B所示的实施例相同或类似的部件将不再赘述。相对于图8-图10B的描述，在不矛盾的情况下，将适用于图12-图16所示的实施例的动物标签。

如图12-图16所示，动物标签包括钉子301、主体302和第一弹性件 330。钉子301包括头部311和针部312。主体302包括主体壳体340、固定组件350和第二固定组件360。主体壳体340包括第一盒体341、第二盒体 342和盖件343。第一盒体341包括用于容纳固定组件350的第一容纳腔室 3411和用于容纳第二固定组件360的第二容纳腔室3412。第二盒体342包括用于容纳电子器件的电子器件容纳空间。第二盒体342与盖件343固定连接，并且与盖件343一起封闭该电容器件容纳空间。盖件343包括盖件主体3434和第二针部3433。在本示例中，盖件主体3434与第二针部3433为单独的零件。

钉子301的针部312可以在插入方向(即，图12中的上下方向)上从主体壳体340外部可拆卸地插入到固定组件350中，以与固定组件350彼此锁定。固定组件350在插入方向可移动地容纳在主体壳体340中。第一弹性件330的一端经由限位块382抵靠盖件主体3434，另一端抵靠固定组件350。第一弹性件330配置为当钉子301锁定在固定组件350中时，通过固定组件 350对钉子301施加将钉子301的头部311拉向主体壳体340的偏压。因此，第一弹性件330使可以与固定组件350一起相对于主体壳体340移动的钉子 301的头部311被朝向主体壳体340偏压，以将动物的一部分夹持在钉子301 的头部311与主体壳体340之间，同时，由于动物的被夹持部分的增厚，动物的被夹持部分将撑开钉子301的头部311与主体壳体340之间的夹持距离，该夹持距离可以随着动物的生长而变化。在本实施例中，动物标签还可以包括用于设置在钉子301的头部311与主体壳体340之间的垫片381。该垫片381有助于增加动物标签佩戴的舒适性。

第二容纳腔室3412被腔室盖3413完全封闭。第一容纳腔室3411具有靠近钉子插入侧的第一开口，该第一开口配置为允许固定组件350穿过该第一开口安装到第一容纳腔室3411或从第一容纳腔室3411移除。第二针部 3433在插入方向上可拆卸地插入第二固定组件360，以将盖件343可拆卸地固定到盒体以盖住该第一开口。当第二针部3433在插入方向上可拆卸地插入第二固定组件360时，第一盒体341通过盖件343连接到第二盒体342。

此外，第一容纳腔室3411的与第一开口相反的一侧可以设置有第二开口，以为固定组件350在插入方向上的移动提供空间。该第二开口限定为阻止固定组件350脱离盒体。

第二固定组件360和固定组件350可以分别类似于第二固定组件60和固定组件50配置。为了简洁起见，在此不再赘述。

同样，可以通过磁铁使针部312从固定组件350脱离并且可以通过使用磁铁使第二针部3433从第二固定组件360脱离。

盖件主体3434中设置有盖件插入口3431。钉子301的针部312从盖件插入口3431在插入方向上可拆卸地插入固定组件350。盖件主体3434还包括从盖件插入口3431在垂直于插入方向的方向上延伸的缺口3432。该缺口3432配置为使得当盖件343与第一盒体341分离时钉子301的针部312能够横向地穿过缺口3432，从而使钉子301与盖件343分离。此外，盖件主体 3434中还设置有第二盖件插入口3435，第二针部3433从该第二盖件插入口 3435在插入方向上可拆卸地插入第二固定组件360。

在磁铁作用于主体302的远离钉子301的头部311的一侧时，磁铁将仅解锁固定组件350和钉子301、仅解锁第二固定组件360和第二针部3433、或者同时解锁固定组件350和钉子301以及第二固定组件360和第二针部 3433。在磁铁仅解锁固定组件350和钉子301的情况下，钉子301将从主体 302脱离。在磁铁仅解锁第二固定组件360和第二针部3433的情况下，盖件 343、第二盒体342以及容纳在电子器件容纳空间中的电子器件、钉子301、固定组件350、第一弹性件330、垫片381、限位块382将从主体302的剩余部分(例如，第一盒体341、第二固定组件360、腔室盖3413)脱离。此外，同时，盖件343、第二盒体342以及容纳在电子器件容纳空间中的电子器件可以经由设置在盖件343的盖件主体3434中的缺口3432与钉子301、固定组件350、第一弹性件330等分离。因此，在这种情况下，仅钉子301和固定组件350等被滞留在动物的被夹持部分上，其余部件可以被回收。在磁铁同时解锁固定组件350和钉子301以及第二固定组件360和第二针部3433 的情况下，盖件343、第二盒体342、钉子301、固定组件350和第一弹性件 330等将从主体302的剩余部分脱离，其中，钉子301、固定组件350、盖件 343和第一弹性件330可以彼此分开。

因此，当磁铁无法解锁固定组件350时，其可以解锁第二固定组件360 以对动物标签的诸如等大部分部件进行回收。

容纳在电子器件容纳空间中的电子器件可以包括磁场探测传感器、电路板374、电池371、电子标签372、通信器件等。并且，第一减振垫375和第二减振垫376也容纳电子器件容纳空间中，并对电子器件进行保护。在如图 14所示，例如，电路板374、电池371设置在第一减振垫375和第二减振垫 376之间。

如图16所示，温度传感器373设置在盖件主体3434的面向第一盒体 341和第二盒体342的内侧面上。因此，温度传感器373能够尽可能地接近夹持部位，以更加准确地测量夹持部位处的温度。

具体地，盖件主体3434的内侧面上设置有凹槽，温度传感器373被容纳在凹槽中，并且温度传感器373通过至少部分地容纳在凹槽中的互连线连接到容纳在电子器件容纳空间中的电路板374。例如，具体地，温度传感器 373可以位于第一容纳腔室3411上方。本公开的范围并非由上述描述的实施方式来限定，而是由所附的权利要求书及其等同范围来限定。

Claims

1.一种动物标签，包括：

钉子，其包括头部和针部；以及

主体，所述主体包括：

主体壳体；

固定组件，其容纳在所述主体壳体中，

其中，所述针部能够沿插入方向至少部分地插入到所述主体壳体内，并且所述固定组件配置为可锁定在所述针部的插入到所述主体壳体内的插入部上以阻止所述针部从所述主体壳体脱离，并且可释放以允许所述针部从所述主体壳体分离。

2.根据权利要求1所述的动物标签，其中，

所述固定组件在所述插入方向上可移动地容纳在所述主体壳体中，并且

所述动物标签还包括：第一弹性件，所述第一弹性件在所述插入方向上作用在所述主体壳体与所述固定组件之间，以在所述固定组件锁定在所述针部的所述插入部上时，通过所述固定组件对所述钉子施加将所述头部拉向所述主体壳体的偏压。

3.根据权利要求2所述的动物标签，其中，

所述第一弹性件为螺旋弹簧、弹性海绵垫或弹性橡胶垫中的一个。

4.根据权利要求2所述的动物标签，其中，

所述主体壳体包括盒体，所述盒体包括第一容纳腔室，所述固定组件容纳在所述第一容纳腔室内并且由所述第一容纳腔室的内壁引导以在所述插入方向上移动。

5.根据权利要求4所述的动物标签，其中：

所述盒体包括位于所述第一容纳腔室的靠近所述钉子的一端的上壁，所述钉子的所述针部配置为穿过所述上壁而插入到所述第一容纳腔室中，以使得所述固定组件锁定于所述插入部上。

6.根据权利要求5所述的动物标签，其中，所述第一弹性件设置在所述上壁和所述固定组件之间，以将所述固定组件沿着远离所述上壁的方向偏压。

7.根据权利要求4所述的动物标签，其中，

所述第一容纳腔室具有第一开口，所述固定组件通过所述第一开口安装到所述第一容纳腔室内或从所述第一容纳腔室中取出，并且

所述主体壳体还包括盖件，所述盖件可拆卸地设置到所述盒体上以盖住所述第一开口，所述钉子的所述针部可以穿过所述盖件插入所述第一容纳腔室，以使所述固定组件锁定于其上。

8.根据权利要求7所述的动物标签，其中，所述盖件包括盖件主体和第二针部，

所述主体还包括：第二固定组件，其容纳在所述盒体的与所述第一容纳腔室不同的第二容纳腔室中并且配置为可锁定在所述插入方向上插入到所述第二容纳腔室中的第二针部上以使所述盖件盖住所述第一开口，并且配置为可释放以使得所述盖件与所述盒体分离。

9.根据权利要求7所述的动物标签，其中，

所述盖件还包括朝向所述第一容纳腔室内部突出的柱状部，

所述第一弹性件至少部分地围绕所述柱状部设置，

并且所述第一弹性件的一端抵靠所述盖件主体，另一端抵靠所述固定组件。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的动物标签，其中，

所述固定组件包括：

推动件；

多个固定珠；

第二弹性件；以及

固定壳体，容纳所述推动件、所述固定珠和所述第二弹性件，

其中，所述针部在所述插入部包括环形凹陷，

其中，在所述针部的所述插入部插入时，所述多个固定珠围绕所述插入部；

其中，所述第二弹性件借助于所述推动件将所述固定珠向所述插入部偏压，以使得所述固定珠压紧在所述插入部的所述环形凹陷中，以及

其中，所述推动件在外部磁场的作用下能够克服所述第二弹性件的偏压而释放所述固定珠在所述环形凹陷中的压紧。

11.根据权利要求10所述的动物标签，其中，所述固定壳体包括上半部和下半部，所述上半部包括锥形内部空间，所述多个固定珠容纳在所述锥形内部空间内，所述第二弹性件将所述多个固定珠朝向所述锥形内部空间的小尺寸方向偏压，以通过锥形内部空间的内壁将所述多个固定珠引导和压紧在所述插入部的环形凹陷中。

12.根据权利要求1所述的动物标签，其中，

所述主体壳体包括：

盒体，所述盒体包括具有第一开口的第一容纳腔室，所述固定组件能够通过所述第一开口安装到所述第一容纳腔室内或通过所述第一开口从所述第一容纳腔室中取出；

盖件，所述盖件可拆卸地安装到所述盒体上，以盖住所述第一开口。

13.根据权利要求12所述的动物标签，其中，

所述盖件包括盖件主体和第二针部，

所述动物标签还包括：第二固定组件，其容纳在所述盒体的与所述第一容纳腔室不同的第二容纳腔室中并且配置为可锁定在所述插入方向上插入到所述第二容纳腔室中的第二针部上以使所述盖件盖住所述第一开口，并且配置为可释放以使得所述盖件与所述盒体分离。

14.根据权利要求13所述的动物标签，其中：

所述盒体包括第一半壳体和第二半壳体，所述第二半壳体包括所述第一容纳腔室、所述第二容纳腔室和用于容纳电子器件的电气器件容纳空间，并且所述第一半壳体和所述第二半壳体一起封闭所述电子器件容纳空间，所述第一开口设置在所述第一半壳体中。

15.根据权利要求14所述的动物标签，其中：

所述电子器件包括温度传感器，

所述动物标签还包括设置在所述第一半壳体中的导热件，所述导热件穿过所述第一半壳体从所述第一半壳体的一侧延伸到另一侧，

所述温度传感器设置为接触所述导热件。

16.根据权利要求13所述的动物标签，其中：

所述盒体为第一盒体，所述主体壳体还包括固定连接到所述盖件主体的第二盒体，所述第二盒体包括用于容纳电子器件的电子器件容纳空间，

所述钉子的所述针部配置为穿过所述盖件主体的盖件插入口而插入到所述第一容纳腔室中，以使得所述固定组件锁定于所述针部的所述插入部上，

所述盖件主体包括从所述盖件插入口在垂直于所述插入方向的方向上延伸的缺口，并且所述缺口配置为使得当所述盖件与所述第一盒体分离时所述钉子的针部能够穿过所述缺口而使所述钉子与所述盖件分离。

17.根据权利要求16所述的动物标签，其中：

所述动物标签包括温度传感器和电路板，

所述温度传感器设置在所述盖件主体的面向所述第一盒体和所述第二盒体的内侧面上，所述温度传感器通过互连线连接到容纳在所述电子器件容纳空间中的所述电路板。

18.根据权利要求13-17中任一项所述的动物标签，其中：

所述固定组件包括：

推动件；

多个固定珠；

第二弹性件；以及

其中，所述针部在所述插入部包括环形凹陷，

其中，在所述针部的所述插入部插入时，所述多个固定珠围绕所述插入部，

其中，所述推动件在第一外部磁场的作用下能够克服所述第二弹性件的偏压而释放所述固定珠在所述环形凹陷中的压紧；以及

所述第二固定组件包括：

附加推动件；

多个附加固定珠；

附加第二弹性件；以及

附加固定壳体，容纳所述附加推动件、所述附加固定珠和所述附加第二弹性件，

其中，所述第二针部包括附加环形凹陷，

其中，在第二针部插入时，所述多个固定珠围绕所述第二针部；

其中，所述第二弹性件借助于所述附加推动件将所述附加固定珠向所述第二针部偏压，以使得所述固定珠压紧在所述第二针部的所述附加环形凹陷中，以及

其中，所述附加推动件在第二外部磁场的作用下能够克服所述附加第二弹性件的偏压而释放所述附加固定珠在所述附加环形凹陷中的压紧。

19.根据权利要求18所述的动物标签，其中，

所述第一外部磁场与所述第二外部磁场的强度相同。

20.根据权利要求1所述的动物标签，还包括：

磁场探测传感器，其容纳在主体壳体中并且配置为探测磁场强度。

21.根据权利要求1所述的动物标签，还包括：

温度传感器、电池、电子标签和通信器件，其各自容纳在所述主体壳体中。

22.根据权利要求1所述的动物标签，其中，

所述头部的厚度在0.5-5mm的范围内。

23.根据权利要求1所述的动物标签，其中，

所述针部的非插入部的至少一部分具有比所述插入部更大的直径，所述非插入部的所述至少一部分的直径在3-6mm的范围内。

24.根据权利要求23所述的动物标签，其中，

所述非插入部的至少一部分被塑料材料件包覆以具有比所述插入部更大的直径，或者针部构造上就是一部分具有比所述插入部更大的直接。