基于Zigbee的智能野生動(dòng)物園管理系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于智能動(dòng)物園管理系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于Zigbee的野生動(dòng)物園智能管理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)地大物博，礦藏資源豐富，野生動(dòng)物種類繁多，但隨著環(huán)境的不斷惡化和不法分子的盜獵，造成了一些種類的動(dòng)物極近滅絕。人們?yōu)榇藢⒁徊糠譃l臨滅絕的野生動(dòng)物放在野生動(dòng)物園，給動(dòng)物營(yíng)造一個(gè)接近自然狀態(tài)的生活環(huán)境，希望借此保存更多稀有的動(dòng)物種類。但由于各種自然原因仍出現(xiàn)動(dòng)物的非正常死亡，為此專家提出了視頻監(jiān)控辦法，但此法一是不能實(shí)時(shí)獲取動(dòng)物生存狀態(tài)等有效信息且浪費(fèi)物力財(cái)力，存在有監(jiān)控漏洞；二是不能實(shí)時(shí)確定動(dòng)物的具體位置以及運(yùn)動(dòng)軌跡，在出現(xiàn)緊急情況時(shí)不能對(duì)其及時(shí)的采取救治措施，在一定程度上間接導(dǎo)致了物種的滅亡。所以制定科學(xué)合理的智能管理系統(tǒng)對(duì)于保護(hù)瀕臨滅絕的野生動(dòng)物有著刻不容緩的作用，并且對(duì)于維護(hù)大自然的生態(tài)多樣性也具有重要的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型解決的技術(shù)問(wèn)題是提供了一種基于Zigbee的智能野生動(dòng)物園管理系統(tǒng)，該智能野生動(dòng)物園管理系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)動(dòng)物的具體位置、運(yùn)動(dòng)軌跡和生命體征，采集動(dòng)物活動(dòng)區(qū)域的環(huán)境參數(shù)，在環(huán)境突變和動(dòng)物出現(xiàn)危險(xiǎn)情況時(shí)及時(shí)采取急救措施。
[0004]本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問(wèn)題采用如下技術(shù)方案，基于Zigbee的智能野生動(dòng)物園管理系統(tǒng)，其特征在于主要由移動(dòng)終端節(jié)點(diǎn)、環(huán)境監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)和遠(yuǎn)程監(jiān)控中心構(gòu)成，并且通過(guò)移動(dòng)終端節(jié)點(diǎn)、環(huán)境監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)以及遠(yuǎn)程監(jiān)控中心Zigbee協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)中的Zigbee通信模塊構(gòu)建成Zigbee無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)。
[0005]進(jìn)一步限定，所述的移動(dòng)終端節(jié)點(diǎn)包括Zigbee通信模塊、體溫傳感器、脈搏傳感器和電池，該移動(dòng)終端節(jié)點(diǎn)安裝于動(dòng)物身上用于采集動(dòng)物的生命特征并發(fā)送定位請(qǐng)求。
[0006]進(jìn)一步限定，所述的環(huán)境監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)包括Zigbee通信模塊、溫濕度傳感器和煙霧傳感器，該環(huán)境監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)安裝于動(dòng)物活動(dòng)的特定區(qū)域內(nèi)用于采集該特定區(qū)域內(nèi)的環(huán)境參數(shù)并負(fù)責(zé)定位請(qǐng)求的回應(yīng)及數(shù)據(jù)的傳輸。
[0007]進(jìn)一步限定，所述的遠(yuǎn)程監(jiān)控中心包括Zigbee協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)、中央控制器和客戶端，該遠(yuǎn)程控制中心安放在管理中心機(jī)房?jī)?nèi)，其中Zigbee協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)用于Zigbee網(wǎng)絡(luò)的創(chuàng)建、管理和維護(hù)，該Zigbee協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)是創(chuàng)建無(wú)線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)目偣?jié)點(diǎn)并且是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與有線網(wǎng)絡(luò)的接口，中央控制器用于數(shù)據(jù)的匯總分析和運(yùn)行管理軟件。
[0008]進(jìn)一步限定，所述的移動(dòng)終端節(jié)點(diǎn)由內(nèi)部的電池供電，環(huán)境監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)和遠(yuǎn)程監(jiān)控中心由固定的電網(wǎng)供電。
[0009]本實(shí)用新型利用Zigbee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行動(dòng)物的實(shí)時(shí)定位和各種測(cè)定參數(shù)的監(jiān)測(cè)和傳輸，其中參考定位節(jié)點(diǎn)充當(dāng)zigbee網(wǎng)絡(luò)中路由器的角色，與動(dòng)物隨身攜帶的移動(dòng)定位節(jié)點(diǎn)通信；定位節(jié)點(diǎn)定時(shí)地向周圍參考節(jié)點(diǎn)請(qǐng)求參考坐標(biāo)和RSSI，參考節(jié)點(diǎn)將其自身的X、Y坐標(biāo)信息和RSSI發(fā)送給移動(dòng)定位節(jié)點(diǎn)，當(dāng)移動(dòng)定位節(jié)點(diǎn)搜到3個(gè)以上參考節(jié)點(diǎn)響應(yīng)的參考坐標(biāo)和RSSI時(shí)，移動(dòng)定位節(jié)點(diǎn)用基于RSSI的定位算法計(jì)算自身當(dāng)前坐標(biāo)，移動(dòng)定位節(jié)點(diǎn)將自己估算的自身位置信息傳送給所在網(wǎng)絡(luò)的協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)。Zigbee協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)zigbee網(wǎng)絡(luò)的創(chuàng)建、管理和維護(hù)，是其創(chuàng)建無(wú)線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)目偣?jié)點(diǎn)和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與有線網(wǎng)絡(luò)的接口，由此確定動(dòng)物的實(shí)時(shí)位置和運(yùn)動(dòng)軌跡。
[0010]本實(shí)用新型的主要工作原理是通過(guò)安裝在動(dòng)物身上的移動(dòng)終端節(jié)點(diǎn)探測(cè)其位置和生命特征，通過(guò)環(huán)境監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)探測(cè)周圍環(huán)境的變化參數(shù)，并將這些探測(cè)的數(shù)據(jù)通過(guò)Zigbee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳送至遠(yuǎn)程監(jiān)控中心，由中央控制器處理后，若發(fā)現(xiàn)異常情況，則會(huì)及時(shí)采取緊急措施，有效地避免了野生動(dòng)物的非正常死亡。
[0011]本實(shí)用新型主要是基于Zigbee的智能野生動(dòng)物園管理系統(tǒng)，與其他管理系統(tǒng)及裝置相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0012](I)本實(shí)用新型可以準(zhǔn)確定位每個(gè)動(dòng)物的位置且可以實(shí)時(shí)監(jiān)控其生命特征，這是其他系統(tǒng)不具有的；
[0013](2)本實(shí)用新型可實(shí)時(shí)探測(cè)動(dòng)物生存環(huán)境，管理人員在環(huán)境突變時(shí)可在一定程度上對(duì)環(huán)境進(jìn)行干擾，為動(dòng)物提供更好的生存環(huán)境；
[0014](2)本實(shí)用新型采用的Zigbee無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)，具有低功耗、低成本和低復(fù)雜度的特點(diǎn)，適用性很強(qiáng)，可用于多種場(chǎng)合；
[0015](3)本實(shí)用新型采用智能管理，很大程度上節(jié)省了不必要的人力物力和財(cái)力。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是本實(shí)用新型的總體結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是本實(shí)用新型中Zigbee通信模塊的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]結(jié)合附圖詳細(xì)描述本實(shí)用新型的具體內(nèi)容，基于Zigbee的智能野生動(dòng)物園管理系統(tǒng)主要由移動(dòng)終端節(jié)點(diǎn)、環(huán)境監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)和遠(yuǎn)程控制中心構(gòu)成，并且通過(guò)移動(dòng)終端節(jié)點(diǎn)、環(huán)境監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)以及遠(yuǎn)程監(jiān)控中心Zigbee協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)中的Zigbee通信模塊構(gòu)建成Zigbee無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)，移動(dòng)終端節(jié)點(diǎn)作為移動(dòng)節(jié)點(diǎn)，環(huán)境監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)作為參考節(jié)點(diǎn)，據(jù)此建立起定位關(guān)系，參考節(jié)點(diǎn)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可根據(jù)周圍環(huán)境改變，即可調(diào)節(jié)Zigbee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍，基于RSSI算法利用Zigbee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)對(duì)動(dòng)物的實(shí)時(shí)位置和運(yùn)動(dòng)軌跡作出監(jiān)測(cè)；
[0018]移動(dòng)終端節(jié)點(diǎn)包括Zigbee通信模塊、體溫傳感器、脈搏傳感器和電池，該移動(dòng)終端節(jié)點(diǎn)安裝于動(dòng)物身上用于采集動(dòng)物的生命特征并發(fā)送定位請(qǐng)求；
[0019]環(huán)境監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)包括Zigbee通信模塊、溫濕度傳感器和煙霧傳感器，該環(huán)境監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)安裝于動(dòng)物活動(dòng)的特定區(qū)域內(nèi)用于采集該特定區(qū)域內(nèi)的環(huán)境參數(shù)并負(fù)責(zé)定位請(qǐng)求的回應(yīng)及數(shù)據(jù)的傳輸；
[0020]遠(yuǎn)程監(jiān)控中心包括Zigbee協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)、中央控制器和客戶端，該遠(yuǎn)程控制中心安放在管理中心機(jī)房?jī)?nèi)，其中Zigbee協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)用于Zigbee網(wǎng)絡(luò)的創(chuàng)建、管理和維護(hù)，該Zigbee協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)是創(chuàng)建無(wú)線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)目偣?jié)點(diǎn)并且是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與有線網(wǎng)絡(luò)的接口，中央控制器用于數(shù)據(jù)的匯總分析和運(yùn)行管理軟件，客戶端的終端設(shè)備包括打印機(jī)和顯示屏，有查詢權(quán)限的人員可以通過(guò)客戶端查詢管理系統(tǒng)的各種參數(shù)；
[0021]移動(dòng)終端節(jié)點(diǎn)由內(nèi)部的電池供電，由于Zigbee通信模塊是低能耗，節(jié)點(diǎn)對(duì)數(shù)據(jù)的采集是定時(shí)采集，故一塊3000mA的電池可以使用半年，這就減少更換電池的頻率，環(huán)境監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)和遠(yuǎn)程監(jiān)控中心由固定的電網(wǎng)供電。
[0022]系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，由移動(dòng)終端節(jié)點(diǎn)定時(shí)采集動(dòng)物的生命體征參數(shù)，通過(guò)無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至Zigbee協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)，由Zigbee協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)發(fā)送至中央控制器，環(huán)境監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)采集周圍的環(huán)境參數(shù)，如溫濕度和煙霧等，也是通過(guò)無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至Zigbee協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)，而整個(gè)Zigbee無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)通過(guò)RSSI定位算法確定動(dòng)物的實(shí)時(shí)位置，并將位置信息發(fā)送至遠(yuǎn)程監(jiān)控中心，綜合分析生命體征參數(shù)和環(huán)境參數(shù)，當(dāng)出現(xiàn)動(dòng)物生命體征異常、環(huán)境突變以及火災(zāi)情況出現(xiàn)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)報(bào)警提示，管理人員會(huì)及時(shí)采取措施，并且通過(guò)客戶端，有查閱權(quán)限的工作人員可以查詢以往的各種記錄參數(shù)，作為參考以方便進(jìn)行管理。
[0023]上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本實(shí)用新型的原理、主要特征及優(yōu)點(diǎn)，在不脫離本實(shí)用新型原理的范圍下，本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)均落入本實(shí)用新型保護(hù)的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.基于Zigbee的智能野生動(dòng)物園管理系統(tǒng)，其特征在于該智能野生動(dòng)物園管理系統(tǒng)主要由移動(dòng)終端節(jié)點(diǎn)、環(huán)境監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)和遠(yuǎn)程監(jiān)控中心構(gòu)成，并且該智能野生動(dòng)物園管理系統(tǒng)通過(guò)移動(dòng)終端節(jié)點(diǎn)、環(huán)境監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)以及遠(yuǎn)程監(jiān)控中心Zigbee協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)中的Zigbee通信模塊構(gòu)建成Zigbee無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于Zigbee的智能野生動(dòng)物園管理系統(tǒng)，其特征在于:所述的移動(dòng)終端節(jié)點(diǎn)包括Zigbee通信模塊、體溫傳感器、脈搏傳感器和電池，該移動(dòng)終端節(jié)點(diǎn)安裝于動(dòng)物身上用于采集動(dòng)物的生命特征并發(fā)送定位請(qǐng)求。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于Zigbee的智能野生動(dòng)物園管理系統(tǒng)，其特征在于:所述的環(huán)境監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)包括Zigbee通信模塊、溫濕度傳感器和煙霧傳感器，該環(huán)境監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)安裝于動(dòng)物活動(dòng)的特定區(qū)域內(nèi)用于采集該特定區(qū)域內(nèi)的環(huán)境參數(shù)并負(fù)責(zé)定位請(qǐng)求的回應(yīng)及數(shù)據(jù)的傳輸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于Zigbee的智能野生動(dòng)物園管理系統(tǒng)，其特征在于:所述的遠(yuǎn)程監(jiān)控中心包括Zigbee協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)、中央控制器和客戶端，該遠(yuǎn)程控制中心安放在管理中心機(jī)房?jī)?nèi)，其中Zigbee協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)用于Zigbee網(wǎng)絡(luò)的創(chuàng)建、管理和維護(hù)，該Zigbee協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)是創(chuàng)建無(wú)線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)目偣?jié)點(diǎn)和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與有線網(wǎng)絡(luò)的接口，中央控制器用于數(shù)據(jù)的匯總分析和運(yùn)行管理軟件。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于Zigbee的智能野生動(dòng)物園管理系統(tǒng)，其特征在于:所述的移動(dòng)終端節(jié)點(diǎn)由內(nèi)部的電池供電，環(huán)境監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)和遠(yuǎn)程監(jiān)控中心由固定的電網(wǎng)供電。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種基于Zigbee的智能野生動(dòng)物園管理系統(tǒng)，屬于智能動(dòng)物園管理系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域。本實(shí)用新型的技術(shù)方案要點(diǎn)為：基于Zigbee的智能野生動(dòng)物園管理系統(tǒng)，該智能野生動(dòng)物園管理系統(tǒng)主要由移動(dòng)終端節(jié)點(diǎn)、環(huán)境監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)和遠(yuǎn)程監(jiān)控中心構(gòu)成，并且該智能野生動(dòng)物園管理系統(tǒng)通過(guò)移動(dòng)終端節(jié)點(diǎn)、環(huán)境監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)以及遠(yuǎn)程監(jiān)控中心Zigbee協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)中的Zigbee通信模塊構(gòu)建成Zigbee無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)。本實(shí)用新型能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控動(dòng)物運(yùn)動(dòng)軌跡、生命特征以及周圍環(huán)境參數(shù)，在動(dòng)物生命特征出現(xiàn)異常狀況或周圍環(huán)境突變時(shí)，監(jiān)控中心能夠及時(shí)獲取信息進(jìn)而采取相應(yīng)的應(yīng)急措施，使得野生動(dòng)物園管理系統(tǒng)更加智能化系統(tǒng)化。
【IPC分類】H04L29-08
【公開(kāi)號(hào)】CN204578567
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520235906
【發(fā)明人】張瑜, 王富亮, 董一博, 史瑩瑩
【申請(qǐng)人】河南師范大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年8月19日
【申請(qǐng)日】2015年4月20日