CN210491051U - 一种远程遛狗设备以及远程遛狗控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种远程遛狗设备，包括主控模块、无线数据传输模块及供电模块，无线数据传输模块由GSM/GPRS模块、数据存储模块、SIM卡模块、GSM/GPRS天线模块、语音模块、视频模块及WIFI模块组成，主控模块连接GSM/GPRS模块、供电模块及WIFI模块，GSM/GPRS模块连接数据存储模块、SIM卡模块、GSM/GPRS天线模块、语音模块及视频模块；本实用新型还提出一种远程遛狗控制系统，包括云端服务器、终端APP交互界面及远程遛狗设备。本实用新型通过主控模块与无线数据传输模块配合使用，减小各模块占用体积，满足语音传输、视频监控等远程控制功能，为远程遛狗、训狗甚至警犬搜寻提供新思路。

Description

一种远程遛狗设备以及远程遛狗控制系统

技术领域

本实用新型涉及宠物用电子设备技术领域，尤其涉及一种远程遛狗设备以及远程遛狗控制系统。

背景技术

近40年来，随着我国经济快速发展，使得我国人口流动速度加快，流动区域呈现广而散的特征。上述现象，导致很多家庭出现独居老人现象。随着我国人口老龄化问题越来越突出以及人口城镇化速度加快，独居老人现象越来越普遍。这也使得独居老人感到孤独问题，且这种问题随时时间推移会越来越严重。同时，随着我国经济快速发展，人民可支配收入也越来越多，居民的消费观念呈现多元化趋势，寄养宠物慢慢的成为了家庭一种消费习惯。

由于以上原因，很多家庭都将狗作为家庭宠物，遛狗也成为养狗人士必不可少的一件事。在遛狗过程中经常会出现宠狗移动过快，导致狗主人无法追上狗，会出现宠物狗伤人事件或者宠物狗丢失事件等。为了防止此类事件的发生，目前绝大数狗主人的做法是使用链子拴住狗，这样做不仅不能充分让狗进行活动，对于年纪大的狗主人也有一定的危险，会被狗拉摔倒等。

为了解决上述问题，本实用新型设计了一套用于遛狗的设备及其控制系统，该系统、设备能够远程对宠物狗通过语音发送指令、实时监控宠物狗情况，以及定位宠物狗的位置。

当前，市面上还没有具有远程遛狗控制的相关穿戴产品，一些专利或者报道了一些供宠物穿戴的集成系统，供宠物定位或者语音报警，如专利CN 208273252 U“可穿戴式设备以及智能穿戴设备系统”，本申请的可穿戴式设备保存有佩戴者信息和联系人信息，在佩戴者迷路时，路人可以通过佩戴者信息和联系人信息帮助佩戴者找到主人或者联系人，减轻了宠物或者人在丢失时遇到的风险，也减轻了丢失的宠物或者人在遇到危险需要救援但救援不够及时而影响生命安全的风险。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种远程遛狗设备以及远程遛狗控制系统。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种远程遛狗设备，包括主控模块、无线数据传输模块及供电模块，所述无线数据传输模块由GSM/GPRS模块、数据存储模块、SIM卡模块、GSM/GPRS天线模块、语音模块、视频模块及WIFI模块组成，其中所述数据存储模块、SIM卡模块、GSM/GPRS天线模块、语音模块及视频模块连接在GSM/GPRS模块的脚线上，所述WIFI模块连接在主控模块的脚线上，所述主控模块还分别通过脚线与GSM/GPRS模块及供电模块相连接。

优选地，所述主控模块采用NXP的S9KEAZ128AMLH芯片，所述主控模块通过引脚线连接有外部晶振电路、复位电路、指示电路及下载接口；所述外部晶振采用8MHz的DSX320GE-8MHz晶振，并配合两个10pF的电容C12、C15以及1MΩ的电阻组成外部晶振电路，通过网络标号MEXTAL2、MXTAL2与S9KEAZ128AMLH进行相连接；所述复位电路由100KΩ电阻R12与100nF/50V电容C18共同组成，通过网络标号RESET与S9KEAZ128AMLH相连接；所述指示电路由三个LED作为指示灯，分别用于系统工作状态指示作用；所述下载接口连接固件下载器或调试器；所述供电模块具体是纽扣锂电池。

优选地，所述GSM/GPRS模块具体是基于安可信A9G核心模块进行扩展，所述GSM/GPRS模块共有54个引脚，通过网络标号与外部其他电路进行连接；所述GSM/GPRS模块也设有复位电路和指示电路。

优选地，所述数据存储模块具体采用TF Card作为存储元件，其中所述TF Card与A9G模块相应的引脚进行连接，所述TF Card还设有1uF的电容C6并联在供电引脚端，该电容的对外部供电进行滤波。

优选地，所述SIM卡模块采用MicroSIM卡，所述MicroSIM卡通过网络标号VSIM、SIM_RST、SIM_CLK、SIM_DIO与A9G模块进行连接。

优选地，所述GSM/GPRS天线模块包括GPS模块和GSM模块，所述GPS模块连接有天线端子U7，所述GSM模块连接有天线端子U8。

优选地，所述语音模块包括扩音器部分和麦克风部分，所述扩音器一端通过网络标号SPH_P、SPK_N与A9G模块相连接，所述扩音器另一端通过SIP端子与小型喇叭连接；所述麦克风一端通过网络标号MIC_P、MIC_N与A9G模块进行连接，所述麦克风另一端通过MIC麦克风接口连接有声音传感器。

优选地，所述视频模块具体是基于VC0703芯片的PTC06模块，所述PTC06模块采用3线制的TTL电平UART(串口)通信方式，所述视频模块通过网络标号VC_RX、VC_TX与A9G模块进行连接。

优选地，所述WIFI模块具体是ESP8266-01 01S模块，所述WIFI模块通过接口与所述主控芯片相连接。

本实用新型还提出一种远程遛狗控制系统，由云端服务器（Server）、终端APP交互界面及前述的远程遛狗设备，所述远程遛狗设备通过GPRS模块与云端服务器（Server）进行无线连接，所述云端服务器（Server）通过GPRS模块与终端APP交互界面进行无线连接。使用时，将远程遛狗设备中的各个模块集成到一个塑料材质的卡扣盒子里，再将该卡扣盒子固定到宠物狗的穿戴物（如脖套、背心、护耳帽等）上。

优选地，所述终端APP交互界面直接通过WIFI模块与所述远程遛狗设备无线连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型通过主控模块与无线数据传输模块的配合使用，两组模块的体积较小，可安装在一个较小、较薄的盒子内，再通过集成各类传感器，能够实现对宠物狗进行实时语音和视频监控，实现实时宠物与主人互动以及实时定位宠物狗位置功能，本实用新型的远程遛狗设备可以随宠物实时移动，完成宠物动态实时监控和实时互动，为远程训狗、遛狗甚至警犬搜寻提供了一种新思路。

2.本实用新型的创新之处在于，采用独立设计和模块化设计相结合的方式，对远程遛狗设备进行合理地布局，以最大程度地减小设备体积、并同时满足语音传输、视频监控等远程控制功能，具体表现在以下方面：一、对于一些成熟的模块，采用市场现有的模块，采用该种方法的优势在于能够保证系统的稳定性高、设计周期短、成本低等优点；二、对于控制单元采用独立设计方案。对于控制单元，采用独立设计方案，能够依据本系统的实际需求，对控制单元进行优化和简化设计，这样不经能够减小设计工作量，同时也能够简化系统复杂度，提高系统的可靠性和减小系统的体积。

3. 本实用新型避免使用了带多脚线的超大型控制芯片，将控制与数据传输分隔开，一是方便服务器或app上的程序控制管理，二是降低芯片的脚线数，降低芯片发热量，也提高芯片的安全性能和使用年限，舒适度高，尤其适用于宠物的长期穿戴。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种远程遛狗系统的通讯原理框图；

图中：1、远程遛狗设备；

图2为一种搭载有本实用新型远程遛狗设备的宠物狗穿戴脖套的外观平面图；

图中：1、远程遛狗设备，2、脖套；

图3为本实用新型提出的一种远程遛狗设备的结构框图；

图4为本实用新型主控模块中的S9KEAZ128AMLH芯片原理图；

图5为本实用新型主控模块的外部晶振电路和复位电路的接线示意图；

图6为本实用新型提出主控模块的指示电路和下载接口的接线示意图；

图7为本实用新型中A9G模块的原理图；

图8为本实用新型A9G模块的复位电路及指示电路的接线示意图；

图9为本实用新型TF Card的接线示意图；

图10为本实用新型SIM Card的接线示意图；

图11为本实用新型GPS、GSM模块的天线端子接口；

图12为本实用新型语音模块的原理图；

图13为本实用新型ESP8266-01 01S模块的原理图；

图14为本实用新型PTC06模块接口的接线示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1，一种远程遛狗控制系统，由云端服务器（Server）、终端APP交互界面及前述的远程遛狗设备，所述远程遛狗设备通过GPRS模块与云端服务器（Server）进行无线连接，所述云端服务器（Server）通过GPRS模块与终端APP交互界面进行无线连接；所述终端APP交互界面直接通过WIFI模块与所述远程遛狗设备无线连接。

使用时，将远程遛狗设备中的各个模块集成到一个塑料材质的卡扣盒子里，再将该卡扣盒子固定到宠物狗的穿戴物（如脖套、背心、护耳帽等）上，如图2所示的一种搭载本实用新型远程遛狗设备的宠物狗穿戴脖套。

整个远程遛狗控制系统的工作过程：远程遛狗设备采集其周围环境的图像信息、语音信息以及位置信息，存储在本地TF存储卡中，然后通过GPRS模块将数据传入服务器，然后用户端在服务器中抓取数据并通过APP交互界面传输给用户。用户通过APP交互界面，将其语音指令通过GPRS模块传给远程遛狗设备，并通过语音模块解码，然后通过扩音器广播语音，对宠物狗或其周围的人发出指令，甚至为训狗提供了一种远程语音控制训狗方法。

参照图3，一种远程遛狗设备，包括主控模块、无线数据传输模块及供电模块，所述无线数据传输模块由GSM/GPRS模块、数据存储模块、SIM卡模块、GSM/GPRS天线模块、语音模块、视频模块及WIFI模块组成，其中所述数据存储模块、SIM卡模块、GSM/GPRS天线模块、语音模块及视频模块连接在GSM/GPRS模块的脚线上，所述WIFI模块连接在主控模块的脚线上，所述主控模块还分别通过脚线与GSM/GPRS模块及供电模块相连接。

本实用新型所设计的远程遛狗设备，其内部电子硬件部分，采用独立设计和模块化设计相结合的方式。对于一些成熟的模块，采用市场现有的模块，采用该种方法的优势在于能够保证系统的稳定性高、设计周期短、成本低等优点。对于控制单元，采用独立设计方案，能够依据本系统的实际需求，对控制单元进行优化和简化设计，这样不经能够减小设计工作量，同时也能够简化系统复杂度，提高系统的可靠性和减小系统的体积。

参照图4，主控模块采用NXP的S9KEAZ128AMLH芯片作为控制单元，该芯片共60个引脚，通过网络标号，与外围其他电路相连接；主控模块主要是用于整个设备的集中控制、交互通信、控制外围电路工作等作用。该芯片宽工作电压，可工作在2.7V-5.5V，这也使得供电模块的设计工作大大减少；内核为Cortex-M0+ core，可倍频至48MHz，对于本实用新型所设计的设备来说主频为48MHz主控芯片，完全可满足。S9KEAZ128AMLH具有丰富的资源，多个串口、I2C以及自带的AD模块等，。能够满足外围电路，例如A9G、ESP8266-01 01S等模块的需求。

参照图5，主控模块采用8MHz的DSX320GE-8MHz晶振，并配合两个10pF的电容C12、C15以及1MΩ的电阻组成外部晶振电路，通过网络标号MEXTAL2、MXTAL2与S9KEAZ128AMLH进行相连接。主控模块的复位电路由100KΩ电阻R12与100nF/50V电容C18共同组成，通过网络标号RESET与S9KEAZ128AMLH相连接。

参照图6，主控模块的指示电路，由三个LED作为指示灯，分别用于系统工作状态指示作用；主控模块的下载接口作用为调试和下载固件到S9KEAZ128AMLH中，后期可以去掉。

目前大部分用户对于手机数据流量使用情况较为关心，为此本实用新型第一次提出基于双无线模式的数据传输方案。对于设备和手机客户端间的数据传输采用WIFI模块，对于WIFI范围外的数据传输采用GSM/GPRS进行数据传输。通过软件设定，合理的切换两种模式，这也是本实用新型在数据传输方法的一个创新之处，本实用新型第一次提出该方案。下面将依据本实用新型所设计的设备的需求，对两种无线设备进行原理图说明。

图7为本实用新型基于A9G模块设计的GSM/GPRS模块原理图，本实用新型的GSM/GPRS模块采用安可信A9G模块，该模块基于A9G核心模块进行扩展，A9G模块共54个引脚，通过网络标号与外部其他电路进行连接。该模块支持完整的四频 GSM/GPRS，四个频段分别为800/900/1800/1900MHz。同时，该模块支持GPS/AGPS以及GPRS技术。支持GPRS数据业务，最大数据速率，下载85.6Kbps，上传42.8Kbps。对于目前较为流行的BDS(北斗) 定位同样支持。因此，使用该模块能够有效的进行数据的远程传输和定位功能。同时，使用GPRS+TF+摄像头扩展板的远程监控摄像头。

A9G模块集成的有数字音频和模拟音频技术，因此该模块支持数字音频和模拟音频，支持 HR、FR、EFR、AMR 语音编码。因此，该模块可以用于远程的语音传输。选用该模块可以满足所设计的设备需求，节约设备开发时间，提高设备进集成度和稳定性；A9G模块支持标准GSM07.07，07.05 AT指令及安信可扩展指令集，该指令集较为成熟，易于进行二次开发，能够大大的节省开发时间以及开发成本；A9G模块具有较低的工作功耗，同时该模块在睡眠时，其电流小于2mA。因此，本实用新型采用A9G模块能够实现低功耗特点；A9G模块自带麦克风模块，能够满足本实用新型所需的语音双向传输功能；A9G模块支持 UART 接口下载，方便用于调试和进行外部设备扩展。不仅如此，A9G模块低电压供电，其工作电压3.5V-4.2V，开机电压>3.5V。该模块的低工作电压，使得所实用新型的设备电源管理模块易于开发；A9G模块尺寸为19.2*18.8*2.7mm(±0.2mm)，工作温度-30℃+80℃。该模块尺寸较小，且工作温度完全适应人类正常的生活环境温度。

A9G该模块集封装为SMD，设计紧凑，能够节省了用户开发GNSS的成本和时间。同时，SMD封装能够使用SMT焊接技术。使得所设计的设备实现产品的快速生产，特别适合自动化、大规模、低成本的现代化生产方式，方便应用于各种物联网硬件终端场合。A9G模块因其高集成度和完整的功能，使其广泛的应用于各种具有物联网设备，适用于家庭自动化、工业无线控制、可穿戴电子产品、无线位置感知设备、无线定位系统信号以及其它物联网应用。A9G实物图见下图7所示。

图8为A9G模块的复位电路及指示电路的原理图，其中，LED1对应着GPRS网络状态指示，LED4对应着GPS定位指示。两个指示灯分别由A9G的IO27、IO28控制。

参照图9，为了进行视频的传输，以及数据的本地存储。本实用新型通过A9G模块与TF Card直接进行数据传输，TF Card,通过网络标号与A9G相应的引脚进行连接，图中的电容C6选用1uF，并联在供电引脚端，该电容的对外部供电进行滤波。

图10为SIM卡原理图部分，该模块使用市场上常用的MicroSIM卡。该模块通过网络标号VSIM、SIM_RST、SIM_CLK、SIM_DIO与A9G模块进行连接。

图11为GPS、GSM模块的天线端子接口图，GPS以及GSM模块的天线端子U7、U8，在实际的使用过程中，本实用新型准备了两种方案，一是通过板载PCB天线；二是留出天线端子接口，这样能够使所设计的设备具有较强的兼容性和扩展性。

参照图12，本实用新型的语音模块主要包括两个部分，一是扩音器部分，图13中的左侧模块，该模块通过网络标号SPH_P、SPK_N与A9G模块相连接。并通过SIP端子与小型喇叭想连接，其中，电容C11、C13、C17组成滤波稳压电路；二是麦克风部分，图13中的右侧模块，该模块通过网络标号MIC_P、MIC_N与A9G模块进行连接，MIC为麦克风接口，使用常用声音传感器即可，其中，电容C10、C14、C16组成滤波稳压电路。

本实用新型的WIFI模块采用ESP8266-01 01S，该模块操作简单，可以通过常用的串口进行操作。ESP8266-01 01S支持网络标准有IEEE 802.11b、IEEE 802.11g、IEEE802.11n，数据传输速率最高可达54Mbps。ESP8266-01 01S模块本身自带板载PCB天线，大大的减小了设备的体积，该模块尺寸为14mm×20mm。ESP8266-01 01S模块的工作电压为3.3V-5V，宽的工作电压对设备供电系统的要求也大大的减小。该模块的待机功耗小于200μA，通过合理的软件设计能够实现设备的低功耗状态，对与设计本系统也是非常有必要的。ESP8266-01 01S模块接口如图13所示，通过接口将该模块与主控模块相连接。

参照图14，本实用新型的视频模块，采用PTC06模块，该模块基于VC0703芯片。PTC06模块能够进行图像采集、拍摄控制、数据压缩等功能，使用常用的串口进行数据传输；该模块采用3线制的TTL电平UART(串口)通信方式，可以基于实际需求选择不同的波特率进数数据传输；支持的波特率有9600、19200、38400、57600、115200。其工作电压为3.3V-5V，与整个系统其他模块相同，减小了整个系统电源管理模块的设计工作量，减小设备体积；其监控距离在5米范围，最大可达15米，能够满足本实用新型要求；通过网络标号VC_RX、VC_TX与A9G模块进行连接，与A9G直接进行数据交互。

另外，本实用新型的供电模块需要限定电压为3.3V-5.0V，优先采用可充电的薄片式或微型纽扣式聚合物锂电池。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种远程遛狗设备，其特征在于，包括主控模块、无线数据传输模块及供电模块，所述无线数据传输模块由GSM/GPRS模块、数据存储模块、SIM卡模块、GSM/GPRS天线模块、语音模块、视频模块及WIFI模块组成，其中所述数据存储模块、SIM卡模块、GSM/GPRS天线模块、语音模块及视频模块连接在GSM/GPRS模块的脚线上，所述WIFI模块连接在主控模块的脚线上，所述主控模块还分别通过脚线与GSM/GPRS模块及供电模块相连接。

2.根据权利要求1所述的一种远程遛狗设备，其特征在于，所述主控模块采用NXP的S9KEAZ128AMLH芯片，所述主控模块通过引脚线连接有外部晶振电路、复位电路、指示电路及下载接口；所述外部晶振采用8MHz的DSX320GE-8MHz晶振，并配合两个10pF的电容C12、C15以及1MΩ的电阻组成外部晶振电路，通过网络标号MEXTAL2、MXTAL2与S9KEAZ128AMLH进行相连接；所述复位电路由100KΩ电阻R12与100nF/50V电容C18共同组成，通过网络标号RESET与S9KEAZ128AMLH相连接；所述指示电路由三个LED作为指示灯，分别用于系统工作状态指示作用；所述下载接口连接固件下载器或调试器；所述供电模块具体是纽扣锂电池。

3.根据权利要求1所述的一种远程遛狗设备，其特征在于，所述GSM/GPRS模块具体是基于安可信A9G核心模块进行扩展，所述GSM/GPRS模块共有54个引脚；所述GSM/GPRS模块也设有复位电路和指示电路。

4.根据权利要求1或3所述的一种远程遛狗设备，其特征在于，所述数据存储模块具体采用TF Card作为存储元件，其中所述TF Card与A9G模块相应的引脚进行连接，所述TFCard还设有1uF的电容C6并联在供电引脚端，该电容的对外部供电进行滤波。

5.根据权利要求1或3所述的一种远程遛狗设备，其特征在于，所述SIM卡模块采用MicroSIM卡，所述MicroSIM卡通过网络标号VSIM、SIM_RST、SIM_CLK、SIM_DIO与A9G模块进行连接。

6.根据权利要求1或3所述的一种远程遛狗设备，其特征在于，所述GSM/GPRS天线模块包括GPS模块和GSM模块，所述GPS模块连接有天线端子U7，所述GSM模块连接有天线端子U8。

7.根据权利要求1或3所述的一种远程遛狗设备，其特征在于，所述语音模块包括扩音器部分和麦克风部分，所述扩音器一端通过网络标号SPH_P、SPK_N与A9G模块相连接，所述扩音器另一端通过SIP端子与小型喇叭连接；所述麦克风一端通过网络标号MIC_P、MIC_N与A9G模块进行连接，所述麦克风另一端通过MIC麦克风接口连接有声音传感器。

8.根据权利要求1或3所述的一种远程遛狗设备，其特征在于，所述视频模块具体是基于VC0703芯片的PTC06模块，所述PTC06模块采用3线制的TTL电平UART通信方式，所述视频模块通过网络标号VC_RX、VC_TX与A9G模块进行连接。

9.根据权利要求1或2所述的一种远程遛狗设备，其特征在于，所述WIFI模块具体是ESP8266-01 01S模块，所述WIFI模块通过接口与所述主控模块相连接。

10.一种远程遛狗控制系统，由云端服务器、终端APP交互界面及权利要求1-9任一所述的远程遛狗设备组成，其特征在于，所述远程遛狗设备通过GPRS模块与云端服务器进行无线连接，所述云端服务器通过GPRS模块与终端APP交互界面进行无线连接。

11.根据权利要求10所述的一种远程遛狗控制系统，其特征在于，所述终端APP交互界面直接通过WIFI模块与所述远程遛狗设备无线连接。

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