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        基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能寵物屋系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

        2021-09-13 21:57:22李玉婷于國龍謝書琴吳戀
        無線互聯(lián)科技 2021年14期
        關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng)寵物單片機(jī)

        李玉婷 于國龍 謝書琴 吳戀

        摘 要:當(dāng)今時代,物聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)在各個領(lǐng)域都得到了應(yīng)用,對人們的生活以及學(xué)習(xí)產(chǎn)生了較大的影響。通過信息技術(shù)建立的智能寵物屋系統(tǒng),利用系統(tǒng)對智能寵物屋進(jìn)行統(tǒng)一的管理,能夠提升寵物喂養(yǎng)的工作效率,并且解決人們因?yàn)槊τ诠ぷ骱蜕顭o法將寵物帶在身邊照顧的問題。

        關(guān)鍵詞:寵物;智能化;物聯(lián)網(wǎng);單片機(jī)

        0 引言

        本文通過對智能寵物屋系統(tǒng)的需求分析,為后續(xù)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)做好鋪墊。后續(xù)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括了系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計(jì)、功能模塊以及數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)。常規(guī)的寵物監(jiān)測系統(tǒng)多由人工進(jìn)行[1],檢測方法包括定期對動物進(jìn)行目測,使用工具測量動物的各種生理情況,如體重、體溫、飲食等變化,或是由專業(yè)人員人工對動物進(jìn)行檢查,如獸醫(yī)等[2]。因?yàn)橐恍l件的局限性,單純的簡單工具檢測并不能有效觀測有些數(shù)據(jù),而如果使用傳感器獲取動物生理狀態(tài)的具體內(nèi)容,就能充分了解動物生理信息的具體數(shù)據(jù)。電子化的數(shù)據(jù)處理減少了數(shù)據(jù)的偏差可能性,增強(qiáng)了觀察的效果。不僅如此,傳感器避免了人力的種種不足,能長期穩(wěn)定地觀測并記錄生理狀態(tài)的起伏,通過終端的可視化及時地向用戶反映情況,具有安全、實(shí)用、便捷的特點(diǎn)[3]。

        1? ? 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

        本系統(tǒng)是一個通過物聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)建立的智能寵物屋系統(tǒng),利用系統(tǒng)對智能寵物屋進(jìn)行統(tǒng)一的管理,由鼓風(fēng)機(jī)、寵物糧儲藏區(qū)、儲藏區(qū)、磁力電梯、蓄電池、垃圾儲存箱、排水管道、水灑蓬頭、頂部門、上層觀察墻壁、感應(yīng)擋板、信息收集器、控制器、處理器組成(見圖1)。

        圖1中所示的鼓風(fēng)機(jī),由蓄電池提供電源,由電腦處理器控制開關(guān)。寵物糧儲藏區(qū)在外側(cè)有小門,用于放入足夠?qū)櫸锛Z,置干燥劑,靠內(nèi)側(cè)為多個隔板間隔的門,對應(yīng)不同數(shù)量的寵物糧,由處理器控制隔板開關(guān)。藥物儲藏區(qū),定期提醒更換藥物,分?jǐn)?shù)個小間儲藏,由處理器控制開啟不同藥物的儲藏間,地板傾斜,便于倒入藥物。磁力電梯,負(fù)責(zé)運(yùn)送糧食和藥物,避免寵物污染飲食區(qū),由處理器改變通過頂部底部電磁鐵的電流大小實(shí)現(xiàn)控制升降的功能。蓄電池,是固定性的鉛酸蓄電池,提供電力轉(zhuǎn)動。垃圾儲存箱,則定期處理寵物的排泄物、毛發(fā)異物等。排水管道,裝有小型彈性材料濾網(wǎng),排出的水流入凈水器,通過沉淀等步驟后流入儲水區(qū),進(jìn)行循環(huán)利用,沉淀下的垃圾流入垃圾儲存箱。水灑蓬頭,后裝有注射器,由處理器控制,與儲水區(qū)有水管相連。頂部門,可使用拉環(huán)或由處理器控制開啟,材質(zhì)堅(jiān)硬,設(shè)置有數(shù)個通氣孔,并設(shè)置光控照明燈。上層觀察墻壁材料透明,堅(jiān)硬,避免寵物逃出,有彈性,避免寵物撞上受傷。感應(yīng)擋板,由處理器控制升降,有局部紗網(wǎng),透風(fēng)。信息收集器,將傳感器附加于動物體表的固定件上,有溫度傳感器模塊、加速度傳感器模塊和速度傳感器模塊等,所獲取信息將以波形式發(fā)送至控制器??刂破?,識別獲得的信息,轉(zhuǎn)化為數(shù)字,傳輸至處理器。處理器,接收控制器發(fā)出的數(shù)據(jù),根據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行程序化邏輯判斷,控制各處的開關(guān)運(yùn)行。

        2 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)流程

        本系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)流程如圖2所示,先將所養(yǎng)寵物基本信息如種類輸入處理器,再在其身上數(shù)個部位添加信息采集器,從寵物屋頂部放入屋內(nèi)。此后,信息采集器獲取動物的生理情況,以無線波形式發(fā)送至置于間隔板下的控制器,控制器將生理信息轉(zhuǎn)化為數(shù)字信息,發(fā)送至處理器,處理器根據(jù)程序判定寵物生理狀態(tài)是否異常,若檢測到血糖含量過低,處理器綜合判斷寵物處于饑餓狀態(tài),將先根據(jù)寵物種類的數(shù)據(jù)研究,開啟糧食儲藏室的不同閘門,放出適量的糧食于電梯間內(nèi),再開啟磁力電梯將電梯升至居住層,此后電梯間前隔門慢慢下降。若檢測到動物毛發(fā)表面局部有過量異物,將即時開啟灑水器,在處理器控制下灑水器將先釋放混有清潔劑的水,再釋放清水(水溫將根據(jù)當(dāng)前室溫進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)),此后打開排風(fēng)扇和鼓風(fēng)機(jī),進(jìn)行吹干工作。此外,寵物屋也將對寵物的身體健康進(jìn)行及時關(guān)注,對一些常見的疾病進(jìn)行電子智能診斷[4],在進(jìn)行飼料調(diào)配時打開醫(yī)藥室隔門,放入適量藥品,當(dāng)檢測到極端情況時,會以信號的形式向主人的手機(jī)發(fā)出警報。

        3 結(jié)語

        本系統(tǒng)通過互聯(lián)網(wǎng)信息采集器獲取動物的生理情況,控制器將生理信息轉(zhuǎn)化為數(shù)字信息,發(fā)送自處理器根據(jù)程序判定寵物生理狀態(tài)是否異常,并放出適量的糧食進(jìn)行喂食。根據(jù)寵物情況投喂適量藥品,從而分擔(dān)了寵物主人料理寵物基本生活顧慮,為寵物主人節(jié)省出更多的工作時間[5]。

        [參考文獻(xiàn)]

        [1]杜雨函.基于用戶價值的寵物自動喂食機(jī)設(shè)計(jì)[J].信息化研究,2016(3):64-65.

        [2]孫博.于洋,遠(yuǎn)程實(shí)時智能喂養(yǎng)寵物系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].電子技術(shù)與軟件工程,2016(9):75-76.

        [3]邵彥達(dá).基于AT89C51單片機(jī)的智能寵物家具[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報,2017(14):1-2.

        [4]李長有.基于DHT11溫濕度測控設(shè)計(jì)[J].機(jī)床與液壓,2013(13):107-108.

        [5]聶茜茜.移動互聯(lián)網(wǎng)智能寵物管家[J].電腦編程技巧與維護(hù),2018(3):64-65.

        (編輯 何 琳)

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