专利名称：用于动物活动量数据取得的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及射频识别领域，更具体地说，涉及一种用于动物活动量数据取得的装置。
背景技术：
动物活动与其本身的状态有较大的关系。例如，处于发情期的奶牛的活动量会较平时的大。及时发现处于发情期的奶牛可能可以及时得到其品质较高的牛奶。这对于传统的、小规模的养殖而言基本上不存在问题。但是，随着人们生活水平质量要求不断提高，对乳制品的需求量也大大增加了。对于传统的依靠人工的奶牛养殖法，由于效率低下，个人投入精力巨大，不利于规模化养殖生产等弊端，已经逐渐不能满足市场的需求。随着科技的不断发展，奶牛养殖行业正在从传统的生产方式向现代化的管理方式转变，奶牛场的养殖规模也越来越大。当规模较大时，就需要及时发现处于发情期的奶牛，以便及时得到较高质量的牛奶。但是，在现有技术中，对于母牛发情状况的管理而言，大都依靠人工来进行判断，成功率仅为40 % 60 这使得在大规模养殖时，其管理的效率较低、容易带来人力或资源上的浪费。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述采用人工判断、不准确、效率较低的缺陷，提供一种自动判断、准确、效率较高的用于动物活动量数据取得的装置。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种用于动物活动量数据取得的装置，包括用于收发射频信号以取得或发送数据的射频收发电路、用于激活所述射频收发电路的激活电路、用于控制所述装置的基带处理电路，所述激活电路和射频收发电路分别与所述基带处理电路连接，其特征在于，还包括用于采集动物步伐信息的步伐采集电路和用于存储所述采集到的步伐信息及其对应的时间信息的存储电路；所述步伐采集电路和存储电路分别与所述基带处理电路连接。更进一步地，所述激活电路包括低频接收天线、用于对所述低频接收天线接收到的信号进行阻抗匹配的低频阻抗匹配电路、用于对所述低频阻抗匹配电路输出信号进行滤波的带通滤波电路、用于对所述带通滤波电路输出信号进行放大的激活放大电路、对所述激活放大电路进行增益控制的自动增益控制电路以及对所述激活放大电路输出信号进行整形、比较后传输到所述基带处理电路的比较电路。更进一步地，所述基带处理电路包括用于接收所述比较电路输出的激活信号、并在所述激活信号满足设定条件时启动所述射频收发电路工作的微处理器。更进一步地,所述射频收发电路包括接收单元；所述接收单元包括处理由射频天线得到的信号并将处理后的信号发送到所述基带处理电路的低通滤波电路、射频阻抗匹配电路、平衡变换电路、接收放大电路、混频电路和解调电路，所述低通滤波电路、射频阻抗匹配电路、平衡变换电路、接收放大电路、混频电路和解调电路依次串接在所述射频天线和基带处理电路之间。更进一步地，所述射频收发电路还包括发送单元；所述发送单元包括处理由基带处理电路得到的数据并将处理后的数据通过所述射频天线发送出去的射频载波调制电路、载波发生电路、发送放大电路、平衡变换电路、射频阻抗匹配电路和低通滤波电路；所述平衡变换电路、射频阻抗匹配电路和低通滤波电路与所述接收单元共用；所述射频载波调制电路和发送放大电路依次串接在所述基带处理电路的平衡变换电路之间；所述载波发生电路的输出端连接在所述射频载波调制电路的载波信号输入端。更进一步地，还包括用于为所述装置供电的电源，所述电源为置于所述装置内的锂离子电池；所述锂离子电池电压为2.4-4.5伏。更进一步地，所述存储电路为非易失性存储器。更进一步地，所述激活电路、射频收发电路、基带处理电路、步伐采集电路和存储电路构成一个RFID标签。更进一步地，所述激活电路、射频收发电路、基带处理电路和存储电路构成一个RFID标签，所述步伐采集电路通过所述RFID标签上的预留接口与所述RFID标签连接。实施本实用新型的用于动物活动量数据取得的装置，具有以下有益效果:由于设置了步伐采集电路和存储电路，使得该装置可以在动物移动或走动时采集相关数据并存储，这些数据包括步伐数据和采集步伐数据时的时间数据，并在激活电路激活射频收发电路时将这些数据传输到上级服务器或类似装置，以便于分析动物的步伐数据，判断其状态。所以，该装置能够自动、准确、效率较高地取得动物的活动数据。
图1是本实用新型用于动物活动量数据取得的装置实施例的结构示意·[0015]图2是所述实施例中激活电路的电路图；图3是所述实施例中射频收发电路中接收单元的电路图；图4是所述实施例中射频收发电路中发送单元的电路图。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型实施例作进一步说明。如图1所示，在本实用新型用于动物活动量数据取得的装置实施例中，该装置包括激活电路、射频收发电路、基带处理电路、存储电路、步伐采集电路和电池；其中，电池作为电源给上述所有电路供电，该电池为锂离子电池；其电压为2.4-4.5伏；激活电路工作在低频频段(125KHz-135KHz)，是低频激活电路，用于激活上述射频收发电路(包括基带处理电路的一部分)将存储在存储电路中的数据通过射频信号发送出去；激活电路接收外部的、在其工作频段上的激活信号，并由其激活输出端输出；该激活输出端与上述基带处理电路连接；射频收发电路用于收发射频信号以取得或发送数据，在其接收外部信号或指令时，将通过处理而得到的信号或指令传输到基带处理电路中；在其发送数据时，将基带处理电路输出的数据通过调制等方式转换为射频信号发送出去；步伐采集电路用于采集动物步伐信息，即在动物移动时将其移动次数计数，这些计数值通过上述基带处理电路存储到上述存储电路中，同时存储的还包括这些计数值对应的时间信息；在本实施例中，存储电路为非易失性存储器，例如，闪存存储器；在本实施例中，上述步伐采集电路包括取得上述动物移动时的步伐信息的重力加速度传感器；上述激活输出端、步伐采集电路输出端、射频收发电路、和存储电路均与基带处理电路连接。在本实施例中，上述基带处理电路包括一个微处理器，该微处理器接收比较电路输出的激活信号、并在该激活信号满足设定条件时启动射频收发电路工作；此外，该微处理器还采用中断定时的方法，每隔一段设定的时间启动一次重力加速度传感器，该传感器采样数据通过步伐采集电路送入上述微处理器分析，经微处理器判断有效步伐数据时，该数据和采集时间写入存储电路中保存。如图2所示，在本实施例中，激活电路包括低频接收天线、低频阻抗匹配电路、带通滤波电路、激活放大电路、自动增益控制电路和比较电路；这些电路依次连接并连接到基带处理电路；其中，低频阻抗匹配电路对上述低频接收天线接收到的信号进行阻抗匹配，带通滤波电路对上述低频阻抗匹配电路输出信号进行滤波，激活放大电路对上述带通滤波电路输出信号进行放大，自动增益控制电路对上述激活放大电路进行增益控制，比较电路对上述激活放大电路输出信号进行整形、比较后传输到上述基带处理电路。具体而言，请参见图2，低频接收天线ANTl接收到读写器发送来的信号经阻抗匹配网络(即低频阻抗匹配电路)C41、C42、匹配后再经R11、C45耦合到Q3的B极进行放大，经Q3放大的信号由Q3的发射极输出、R18、C18、R19、C50、C19组成的带通滤波器网络(带通滤波电路)将125KHZ低频载波里的IKHZ的调制信号取出。11(!12信号再经运放邪及外围元件1 21、1 22、053、054、C52组成的放大电路(激活放大电路)放大后分两路输出:一路信号经C59耦合到U6及其外围元件R34、R33、C62组成的比较电路，经比较器整形后，由U6的I脚RXl送给单片机，检测U2的中断脚Pl.2，当微处理器U2解码出一组正确的数据帧，标签被激活，开始启动接收UHF信号。此时UHF信号经滤波、匹配后经Ul内部放大、混频、解调处理。当有正确的UHF数据帧时，射频收发芯片Ul的P6脚输出一个脉冲，通知微处理器U2读取数据包。如果标签在规定时间内没有收到微波射频电路的信号，标签重新进入休眠状态。另外一路信号作为自动增益控制电路的反馈信号。激活电路除了对信号进行放大、解调、整形处理外还对放大器进行自动增益控制，自动增益控制包括前级自动增益放大和后级自动增益放大:前级放大器Q3放大的信号输入到Q7的5脚BI。由于电源通过R24给Q7的B2极加上了偏压，会导致C2极和E2极导通 ，因此E2上有一直流电压，而E2和El连在一起，因此El也有一直流电压。只有当BI大于El电压0.6V以上时(即Q3的输出达到一定的幅度时)Cl与El才开始导通，导通后Cl将由高电平变为低电平，由于Cl与BI相连，BI也为低电平，导致El与Cl导通，使Cl输出为高电平。Cl的高电平信号再经R23和C55平滑后变成直流后去控制Ql的G级，G级的电压变化会引起Ql的D与S极的导通电阻变化，导致接收到的信号幅度衰减量的改变，从而引起Q3的增益改变，最终起到自动增益放大的效果；后级自动增益放大过程为:U5放大的信号经C58耦合后经Q8的BI极，BI与El的电压超过0.6V后，Cl与El导通，Cl与El导通后，由于El外接电阻R29的下拉作用，会导致Cl为低电平，而Cl与Q6的BI，B2，C2相连也会使Q6的BI为低电平，BI为低电平会使El与Cl导通，因此Cl输出高电平，此信号再经R23和C55平滑后变成直流后去控制Ql的G级，G级的电压变化会引起Ql的D与S极的导通电阻变化，导致接收到的信号幅度的改变，从而引起Q3的增益改变，最终起到自动增益放大的效果。[0022]在本实施例中，射频收发电路包括接收单元和发送单元，其分别完成射频的接收和发送功能。具体来讲，接收单元包括射频天线、处理由射频天线得到的信号并将处理后的信号发送到所述基带处理电路的低通滤波电路、射频阻抗匹配电路、平衡变换电路、接收放大电路、混频电路和解调电路，上述低通滤波电路、射频阻抗匹配电路、平衡变换电路、接收放大电路、混频电路和解调电路依次串接在上述射频天线和基带处理电路之间。请参见图3，由射频天线接收到的信号经C11、C12、L1、C13、C14、L2、C15、L3、L4、C16组成的低通滤波、阻抗匹配、不平衡到平衡转换后送到Ul的12、13脚进入到Ul的内部进行放大、混频、解调、基带处理后将数据送到基带处理电路的微处理器进行后续处理。发送单元包括处理由基带处理电路得到的数据并将处理后的数据通过所述射频天线发送出去的射频载波调制电路、载波发生电路、发送放大电路、平衡变换电路、射频阻抗匹配电路和低通滤波电路；值得一提的是，发送单元中的平衡变换电路、射频阻抗匹配电路和低通滤波电路是与接收单元共用的；射频载波调制电路和发送放大电路依次串接在所述基带处理电路的平衡变换电路之间；载波发生电路的输出端连接在射频载波调制电路的载波信号输入端。请参见图4，微处理器将需要发送的基带数据及其存储器电路(U3)存储的数据送到射频收发芯片Ul的TXFIF0，再去调制射频载波信号，射频载波信号由Ul的频率合成器产生。已调制的射频载波信号经放大后由Ul的12、13脚输出，经C11、C12、L1、C13、C14、L2、C15、L3、L4、C16组成的不平衡到平衡、阻抗匹配、低通滤波后从天线发射出去给外部的读写器接收电路接收。值得一提的是，在本实施的一些情况下，将激活电路、射频收发电路、基带处理电路、步伐采集电路和存储电路构成一个RFID标签；这使得该装置的集成度较高、且便于应用；而在另外一些情况下，也可以将激活电路、射频收发电路、基带处理电路和存储电路构成一个RFID标签，而步伐采集电路为一个与上述RFID标签连接的外接器件，其通过该RFID标签上的预留接口与RFID标签连接。这种做法虽然集成度较低，可能会带来成本的增高或使用的不便，但是，在一定程度上使得该RFID标签的应用范围较广。当将上述所有电路(除电池外)集成到一个RFID标签内时，该标签的工作过程如下:通过接插件J2 (参见·图2)连接电池，标签初始化进入休眠态。微处理器U2采用中断定时的方法，每隔一段时间启动一次传感器U4，采样数据通过U4的第10脚送入U2分析，经U2判断刚才采集到的数据是有效步伐时，该数据和采集时间写入存储器U3中保存。低频激活信号通过微处理器U2的中断管脚Pl.2接收下来，经U2解码分析符合约定协议则电子标签被激活，射频收发芯片Ul开始接收433M超高频命令，当标签收到读写器设备端的正确命令，就将存储器U3中数据读出，通过Ul调制成433M无线信号发送给读写设备端，读写设备端发送出确认信号，标签收到就传送下一组存储器数据，如此循环多次，直至数据发送完毕，读写设备端发出休眠命令，标签接收到该命令立即进入休眠状态，若未收到休眠命令，标签则通过自身定时器超时休眠。以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
权利要求1.一种用于动物活动量数据取得的装置，包括用于收发射频信号以取得或发送数据的射频收发电路、用于激活所述射频收发电路的激活电路、用于控制所述装置的基带处理电路，所述激活电路和射频收发电路分别 与所述基带处理电路连接，其特征在于，还包括用于采集动物步伐信息的步伐采集电路和用于存储所述采集到的步伐信息及其对应的时间信息的存储电路；所述步伐采集电路和存储电路分别与所述基带处理电路连接。
2.根据权利要求1所述的用于动物活动量数据取得的装置，其特征在于，所述激活电路包括低频接收天线、用于对所述低频接收天线接收到的信号进行阻抗匹配的低频阻抗匹配电路、用于对所述低频阻抗匹配电路输出信号进行滤波的带通滤波电路、用于对所述带通滤波电路输出信号进行放大的激活放大电路、对所述激活放大电路进行增益控制的自动增益控制电路以及对所述激活放大电路输出信号进行整形、比较后传输到所述基带处理电路的比较电路。
3.根据权利要求2所述的用于动物活动量数据取得的装置，其特征在于，所述基带处理电路包括用于接收所述比较电路输出的激活信号、并在所述激活信号满足设定条件时启动所述射频收发电路工作的微处理器。
4.根据权利要求3所述的用于动物活动量数据取得的装置，其特征在于，所述射频收发电路包括接收单元；所述接收单元包括处理由射频天线得到的信号并将处理后的信号发送到所述基带处理电路的低通滤波电路、射频阻抗匹配电路、平衡变换电路、接收放大电路、混频电路和解调电路，所述低通滤波电路、射频阻抗匹配电路、平衡变换电路、接收放大电路、混频电路和解调电路依次串接在所述射频天线和基带处理电路之间。
5.根据权利要求4所述的用于动物活动量数据取得的装置，其特征在于，所述射频收发电路还包括发送单元；所述发送单元包括处理由基带处理电路得到的数据并将处理后的数据通过所述射频天线发送出去的射频载波调制电路、载波发生电路、发送放大电路、平衡变换电路、射频阻抗匹配电路和低通滤波电路；所述平衡变换电路、射频阻抗匹配电路和低通滤波电路与所述接收单元共用；所述射频载波调制电路和发送放大电路依次串接在所述基带处理电路的平衡变换电路之间；所述载波发生电路的输出端连接在所述射频载波调制电路的载波信号输入端。
6.根据权利要求1所述的用于动物活动量数据取得的装置，其特征在于，还包括用于为所述装置供电的电源，所述电源为置于所述装置内的锂离子电池；所述锂离子电池电压为 2.4-4.5 伏。
7.根据权利要求1所述的用于动物活动量数据取得的装置，其特征在于，所述存储电路为非易失性存储器。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的用于动物活动量数据取得的装置，其特征在于，所述激活电路、射频收发电路、基带处理电路、步伐采集电路和存储电路构成一个RFID标签。
9.根据权利要求1-7任意一项所述的用于动物活动量数据取得的装置，其特征在于，所述激活电路、射频收发电路、基带处理电路和存储电路构成一个RFID标签，所述步伐采集电路通过所述RFID标签上的预留接口与所述RFID标签连接。
专利摘要本实用新型涉及一种用于动物活动量数据取得的装置，包括用于收发射频信号以取得或发送数据的射频收发电路、用于激活所述射频收发电路的激活电路、用于控制所述装置的基带处理电路，所述激活电路和射频收发电路分别与所述基带处理电路连接，还包括用于采集动物步伐信息的步伐采集电路和用于存储所述采集到的步伐信息及其对应的时间信息的存储电路；所述步伐采集电路和存储电路分别与所述基带处理电路连接。实施本实用新型的用于动物活动量数据取得的装置，具有以下有益效果该装置能够自动、准确、效率较高地取得动物的活动数据。
文档编号G06K19/07GK203107128SQ201220311240
公开日2013年8月7日 申请日期2012年6月29日 优先权日2012年6月29日
发明者周莹, 代小青 申请人:深圳市远望谷信息技术股份有限公司