COT 協(xié)議棧(SX1280、LoRa 2.4G)在智慧養(yǎng)牛中的應(yīng)用。
針對前二期的文章《有了這款產(chǎn)品,LoRa 2.4GHz 實現(xiàn)區(qū)域窄帶物聯(lián)網(wǎng)的逆襲不是問題?》和《COT LoRa 2.4GHz 能傳輸多遠(yuǎn)、定位多準(zhǔn),我們用實測數(shù)據(jù)說話》,大量讀者提出若干問題,現(xiàn)歸納出 3 點進行回答:
1. 為什么要超低功耗,現(xiàn)有的 Zigbee 等技術(shù)不是已經(jīng)超低功耗了嗎?
答:在消費類及商業(yè)類產(chǎn)品中選用通用廉價電池是非常重要的,目前市場現(xiàn)有的 2.4G 通訊技術(shù)是使用紐扣電池通訊距離非常近只有十幾米,穿墻后幾乎無法通訊。如果使用紐扣電池需要將發(fā)射脈沖電流控制在 10-35 毫安內(nèi),工作電流控制在 2-5 毫安內(nèi),這樣大量 CR 系列紐扣電池就可以使用,為外觀設(shè)計、商品化銷售、全球化物流提供了良好基礎(chǔ)。而這樣的發(fā)射電流保證在一棟別墅、一個廠房、一個家庭內(nèi)無盲區(qū)覆蓋目前只有 LoRa 2.4G 技術(shù)可以做到。
2. LoRa 2.4G 會不會與現(xiàn)有 WIFI 及藍(lán)牙信號沖突?
答:根據(jù)讀者問題,特意進行了異網(wǎng)共存性、同網(wǎng)鄰頻共存性測試、測試數(shù)據(jù)見下表。通過下表可見 LoRa 2.4G 異網(wǎng)與 WIFI、藍(lán)牙、Zigbee 的共存性非常好,抗干擾電平高達(dá) 25db,這在實際項目中幾乎不會出現(xiàn)這樣的情況。同網(wǎng)鄰頻的隔離度高達(dá) 85db。
同網(wǎng)同鄰頻測試
3. COT-MV1 模組定位到達(dá)有多準(zhǔn)?
答:COT-MV1 內(nèi)置定位引擎是使用無線電空中飛行時間+信號強度+信噪比進行定位的。定位精度由錨點密度決定,錨點通常半徑 250 米部署一臺,在錨點半徑 20 米內(nèi)定位精度較差約 5 米左右,錨點半徑 20-250 米定位精度約 2 米左右。
現(xiàn)在回到正題,這一期我們來聊聊智慧養(yǎng)牛:
智慧型養(yǎng)牛是智慧化牧場管理系統(tǒng)的子集,通常涉及以下四個方面:
(1)、動物身份識別
(2)、體征數(shù)據(jù)上報
(3)、飼養(yǎng)環(huán)境監(jiān)控
(4)、后端大數(shù)據(jù)分析及工作流協(xié)調(diào)
系統(tǒng)構(gòu)架如下:
動物身份識別&體征數(shù)據(jù)上報
在牛耳掛物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)簽,物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)簽采用雙模進行工作(模式 1:甚高頻 RFID、模式 2:COT 2.4G),其中
模式 1:解決近場動物身份識別。
模式 2:解決體征狀態(tài)監(jiān)測及牛定位。實現(xiàn)日糧自動配給、產(chǎn)量統(tǒng)計分析,疫病監(jiān)測防控、產(chǎn)品質(zhì)量控制及動物溯源追蹤等。
牛耳物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)簽
內(nèi)置甚高頻 RFID、陀螺儀、高精度氣壓計、COT-MV2 模組,電池使用壽命大于 12 個月(最大可定制為 36 個月)。可以監(jiān)測體征數(shù)據(jù)有:
活動量 1:牛行走步數(shù)
活動量 2:牛臥姿時間及牛頭活動情況
定位:定位精度 5-15 米
后臺可繪制出以 X 軸為時間、Y 軸為活動情況的曲線圖,精確的描述牛一天的活動范圍、行走步數(shù)、站立時間、臥姿時間、臥姿靜止時間。
可實現(xiàn)牛 5-15 米精確定位、牛出入欄精度監(jiān)測、牛站立運動情況監(jiān)測、牛臥倒牛頭運動情況監(jiān)測。
牛耳物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)簽功耗
物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)簽周期性休眠喚醒,目前設(shè)定為每 60 秒,工作 50ms。
休眠電流 1uA、工作電流 35mA。
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物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)簽每 60 秒采集與發(fā)射一次數(shù)據(jù),與 LoRa 網(wǎng)關(guān)進行交互,交互周期 100 毫秒,使用理論壽命大于 1.13 年,保守壽命大于 12 個月,超長工作時間可以定制。
定位錨點
定位錨點采用太陽能供電、太陽能供電、使用壽命大于 5 年;定位精度:<15m,整機尺寸 220mm*145mm*30mm,IP66 防水等級完全防止外物侵入,且可完全防止灰塵進入,承受猛烈的雨水沖擊或強烈噴水時不致達(dá)到有害的影響。
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物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān) COT-AP
物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)安裝于牛養(yǎng)殖使用場所、支持 5-36V 供電(可選配太陽能板)、支持 220V 供電及 POE 供電、可外接充電鋰電池電池斷電后可連續(xù)使用 30 天。網(wǎng)關(guān)可以動態(tài)接收牧場 2 公里半徑范圍內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)簽,具備防碰撞機制,但臺最大掃描數(shù)量可達(dá) 5000 個。
COT-MV1 模組
COT-MV1 模組由 Apollo mcu+SX1280 2.4GHz radio 構(gòu)成,模組長寬高:18x12x2.7(mm),采用郵票孔封裝,提供了一路 SPI/I2C、一路 UART(最高波特率可達(dá) 921600bps)、一路 SWD 接口(支持 SWIO 調(diào)試)、32 路可編程的通用輸入輸出接口(GPIO)
主要特性
模組引腳分布圖
模組引腳圖(頂視圖)
模塊封裝
推薦鋼網(wǎng)尺寸圖(單位:毫米)
機械尺寸
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機械結(jié)構(gòu)尺寸圖(單位:毫米)
COT-MV1 開發(fā)套件
基于 COT-MV1 模組系列開發(fā)套件提供一個開箱即用的窄帶物聯(lián)網(wǎng)解決方案,可幫助快速、安全地進行區(qū)域窄帶物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品開發(fā)。套件包括 COT-MV1 模塊轉(zhuǎn)接板、開發(fā)底板、單極化天線、圓極化天線、編程器轉(zhuǎn)接板、USB 轉(zhuǎn)串口線各二套及快速應(yīng)用開發(fā) SDK,SDK 內(nèi)置 COT 協(xié)議棧及大量實用 API 和例程。
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COT-M SDK
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