本發(fā)明涉及定位技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于無(wú)人機(jī)和RFID的畜牧定位系統(tǒng)及定位修正方法。

背景技術(shù)：

目前，中國(guó)廣大農(nóng)村，特別是南方，在山區(qū)、丘陵地帶的散養(yǎng)養(yǎng)殖戶會(huì)面臨以下問題：

1、牲畜定位難，在空間面積較大、地形錯(cuò)綜復(fù)雜的區(qū)域，很難獲取到牲畜的具體位置。

2、牲畜容易丟：容易被盜或者自己走丟。

3、牲畜統(tǒng)計(jì)數(shù)量難，養(yǎng)殖人員難以統(tǒng)計(jì)牲畜的具體數(shù)量。

現(xiàn)市場(chǎng)上采用GPS設(shè)備對(duì)牲畜進(jìn)行定位：在每個(gè)牲畜上綁定一個(gè)GPS設(shè)備，GPS設(shè)備通過GPRS移動(dòng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)向服務(wù)器發(fā)送自己的地理位置信號(hào)，養(yǎng)殖戶通過手機(jī)客戶端等訪問服務(wù)器上的數(shù)據(jù)也可以看到牲畜的地理位置，但該技術(shù)存在以下不足：

(1)GPS定位設(shè)備需要獲取經(jīng)緯度數(shù)據(jù)并且把數(shù)據(jù)發(fā)送到服務(wù)器，耗電量非常大，一般GPS設(shè)備，每天發(fā)送幾次位置信息，電池只能續(xù)航一周左右，養(yǎng)殖戶要經(jīng)常更換電池，使用非常麻煩。

(2)GPS設(shè)備體積較大，防水性能差，價(jià)格偏高，不利于大規(guī)模使用在牲畜定位上。

(3)由于GPS是主動(dòng)發(fā)送位置信息，有人偷盜牲畜的情況并不能及時(shí)報(bào)警，實(shí)用性不強(qiáng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題和不足，本發(fā)明的目的是提供一種基于無(wú)人機(jī)和RFID的畜牧定位系統(tǒng)及針對(duì)該定位系統(tǒng)的修正方法，較GPS定位方案，本發(fā)明實(shí)用性更強(qiáng)、價(jià)格更低，使用更為便捷。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為基于無(wú)人機(jī)和RFID的畜牧定位系統(tǒng)，包括采集牲畜地理位置信息數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)采集功能模塊、數(shù)據(jù)分析處理功能模塊和便于用戶查看放養(yǎng)牲畜的地理位置點(diǎn)的數(shù)據(jù)顯示功能模塊；

所述數(shù)據(jù)采集功能模塊包括綁定在牲畜上的RFID電子標(biāo)簽、與該RFID電子標(biāo)簽配套讀取的RFID閱讀器、內(nèi)設(shè)有GPS定位的電子設(shè)備和無(wú)人機(jī)，該RFID閱讀器和電子設(shè)備固定設(shè)置在無(wú)人機(jī)上，且該RFID閱讀器通過所述電子設(shè)備與數(shù)據(jù)分析處理功能模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；

所述數(shù)據(jù)分析處理功能模塊包括服務(wù)器端。

進(jìn)一步的，電子設(shè)備內(nèi)置包括去重和融合處理模塊。

進(jìn)一步的，RFID閱讀器與電子設(shè)備之間通過藍(lán)牙進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞，電子設(shè)備與數(shù)據(jù)分析處理功能模塊通過移動(dòng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸。

進(jìn)一步的，無(wú)人機(jī)內(nèi)設(shè)有自動(dòng)巡航功能模塊，支持固定飛行軌跡模式和固定飛行高度模式。

進(jìn)一步的，無(wú)人機(jī)包括具有激光測(cè)距傳感器的探測(cè)設(shè)備。

進(jìn)一步的，數(shù)據(jù)分析處理功能模塊的服務(wù)器端根據(jù)

公式

其中，R代表掃描半徑、L代表無(wú)人機(jī)在地面的投影位置距離牲畜的距離、H代表無(wú)人機(jī)飛行高度；

實(shí)現(xiàn)定位；

其中，公式(1)中的掃描半徑R計(jì)算公式為R＝10^{(ABS(RSSI)-A)/10} (3)

進(jìn)一步的，數(shù)據(jù)顯示功能模塊包括移動(dòng)APP客戶端和于與數(shù)據(jù)分析處理功能模塊的服務(wù)器端對(duì)接的服務(wù)器系統(tǒng)，該服務(wù)器系統(tǒng)用于將位置數(shù)據(jù)提供給移動(dòng)APP客戶端。

進(jìn)一步的，服務(wù)器端根據(jù)RFID閱讀器讀取到的RFID電子標(biāo)簽的信號(hào)強(qiáng)度對(duì)牲畜位置進(jìn)行修正，該修正包括以下步驟：

(1)在每個(gè)RFID電子標(biāo)簽對(duì)應(yīng)的所有經(jīng)緯度數(shù)據(jù)中選擇RSSI值最大的經(jīng)緯度作為采集經(jīng)緯度，該所有經(jīng)緯度數(shù)據(jù)指的是RFID閱讀器在掃描時(shí)間內(nèi)所收集到的所有的經(jīng)緯度數(shù)據(jù)；

(2)使用步驟(1)中的最大信號(hào)強(qiáng)度RSSI值根據(jù)

公式R＝10^{(ABS(RSSI)-A)/10} (3)和

公式

計(jì)算出真實(shí)經(jīng)緯度與采集經(jīng)緯度的偏移距離，即為L(zhǎng)；

(3)牲畜定位位置以采集經(jīng)緯度位置點(diǎn)為圓心，以偏移距離為半徑的圓范圍內(nèi)。

本發(fā)明還公開了一種基于無(wú)人機(jī)和RFID的畜牧定位系統(tǒng)的定位修正方法，在數(shù)據(jù)分析處理功能模塊內(nèi)根據(jù)RFID閱讀器讀取到的RFID電子標(biāo)簽的信號(hào)強(qiáng)度對(duì)牲畜位置進(jìn)行修正。

進(jìn)一步的，包括以下步驟：

(1)在每個(gè)RFID電子標(biāo)簽對(duì)應(yīng)的所有經(jīng)緯度數(shù)據(jù)中選擇RSSI值最大的經(jīng)緯度作為采集經(jīng)緯度，該所有經(jīng)緯度數(shù)據(jù)指的是RFID閱讀器在掃描時(shí)間內(nèi)所收集到的所有的經(jīng)緯度數(shù)據(jù)；

(2)使用步驟(1)中的最大信號(hào)強(qiáng)度RSSI值根據(jù)

公式R＝10^{(ABS(RSSI)-A)/10} (3)和

公式

計(jì)算出真實(shí)經(jīng)緯度與采集經(jīng)緯度的偏移距離，即為L(zhǎng)；

(3)牲畜定位位置以采集經(jīng)緯度位置點(diǎn)為圓心，以偏移距離為半徑的圓范圍內(nèi)。

本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)，其優(yōu)點(diǎn)為：本發(fā)明采用有源RFID電池續(xù)航能力很長(zhǎng)，可長(zhǎng)達(dá)兩三年，且體積較小，具有非常好的防水性能，同時(shí)，價(jià)格成本低；以500只牲畜的規(guī)模計(jì)算，GPS方案總共需要50000元(每個(gè)GPS設(shè)備100元)，而本發(fā)明價(jià)格成本在20000元(每個(gè)RFID電子標(biāo)簽30元，無(wú)人機(jī)和閱讀器5000元)，成本減少60％。

本發(fā)明在實(shí)際中還有以下應(yīng)用：

1、安裝RFID閱讀器和電子設(shè)備在牲畜棚，可實(shí)現(xiàn)對(duì)返回到牲畜棚的牲畜數(shù)量進(jìn)行計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)；

2、RFID閱讀器和電子設(shè)備放置在主要公路路邊，一旦有人偷盜牲畜，經(jīng)過主要公路時(shí)，能實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能。

3、用戶攜帶配套的RFID閱讀器和電子設(shè)備，通過手機(jī)APP能查看附近的RFID電子標(biāo)簽，也能實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)附近的牲畜。

本發(fā)明實(shí)用性強(qiáng)、性價(jià)比高、續(xù)航能力強(qiáng)，且實(shí)際應(yīng)用范圍廣。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的示意圖；

圖2為本實(shí)施例的移動(dòng)APP客戶端界面。

具體實(shí)施方式

本實(shí)施例的定位系統(tǒng)包括采集牲畜的地理位置信息的數(shù)據(jù)采集功能模塊、對(duì)由數(shù)據(jù)采集功能模塊采集到的并經(jīng)過初步處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行再處理的數(shù)據(jù)分析處理功能模塊和便于用戶查看放養(yǎng)牲畜的地理位置點(diǎn)的數(shù)據(jù)顯示功能模塊。

本實(shí)施例的RFID電子標(biāo)簽、RFID閱讀器、無(wú)人機(jī)均為市售產(chǎn)品。

如圖1所示，本實(shí)施例的數(shù)據(jù)采集功能模塊利用有源RFID設(shè)備、無(wú)人機(jī)和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)放養(yǎng)牲畜定位過程中電池續(xù)航能力強(qiáng)、體積小、成本低等要求，具體硬件設(shè)備包括綁定在牲畜上的RFID電子標(biāo)簽、與該RFID電子標(biāo)簽配套讀取數(shù)據(jù)的RFID閱讀器、用于接收RFID閱讀器的數(shù)據(jù)并對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行初步處。