基于动态占空比采样的低功耗奶牛运动监测耳标设计

摘要

智能可穿戴设备应用到奶牛发情期预测中能够提升奶牛的养殖经济效益。此类用于智能畜牧的可穿戴设备受到体积限制,对设备的低功耗设计提出了更高要求。传统的运动监测耳标往往需要持续采样以实现准确的奶牛计步,存在能耗较高的问题。开发了一款基于动态占空比间歇采样的奶牛耳标设备,并使用预先训练完成的支持向量机(SVM)模型对未采样区间的奶牛步数进行预测。本耳标设计还通过预测结果所体现的奶牛运动状态动态调节设备工作与休眠的占空比,进一步降低系统能耗。测试结果表明,所设计的耳标设备工作电流为3.1 mA,休眠电流为7.7μA,平均工作电流低于0.76 mA,比持续工作的耳标的电流降低约75%,大大提高了设备的工作时长。