寵物狗智能項圈系統(tǒng)

　　1 創(chuàng)意來源

　　由于運動量不足和飯量過多，寵物狗經(jīng)常患上關(guān)節(jié)炎，它們的健康已經(jīng)受到了人們的高度關(guān)注。寵物狗智能項圈系統(tǒng)旨在實時獲取并分析狗狗的運動數(shù)據(jù)(步數(shù)、卡路里、休息時間)，并制定私犬運動計劃和進(jìn)行飯量控制，從而達(dá)到監(jiān)護(hù)寵物狗監(jiān)護(hù)的目的。

　　2 創(chuàng)新點和特點

　　● 讓狗學(xué)會說話;
　　● 低功耗;
　　● 支持?jǐn)?shù)據(jù)云存儲和遠(yuǎn)程讀取。

　　3 系統(tǒng)描述

　　整個寵物狗智能項圈系統(tǒng)由三部分組成：項圈端、家居端、手機客戶端。系統(tǒng)整體框圖如圖1所示：

　　項圈端的功能是“讓狗學(xué)會說話”。項圈可以獲取小狗每天的運動步數(shù)和睡眠時間，從而告訴主人其運動量和睡眠質(zhì)量。項圈上有NFC(近場通信)標(biāo)簽，標(biāo)簽上記錄著小狗的身份信息。另外，項圈上有電量指示燈和運動量指示燈，提醒主人適時換電池和引導(dǎo)寵物狗多運動。

　　家居端的功能是實現(xiàn)寵物狗健康數(shù)據(jù)的云存儲和遠(yuǎn)程控制自動喂食。當(dāng)寵物狗靠近家居端時，家居端便可以通過藍(lán)牙獲取到狗狗一天的運動量和睡眠時間，并將數(shù)據(jù)存至云端。主人出門在外時，也能夠通過手機客戶端一鍵獲取愛犬的運動數(shù)據(jù)，并根據(jù)運動量遠(yuǎn)程控制適量的狗糧。同時，若我們?yōu)轫椚Χ俗隽顺绦騼?yōu)化，家居端便可從網(wǎng)上獲取相應(yīng)資源后，由藍(lán)牙傳輸至項圈端進(jìn)行程序覆蓋，實現(xiàn)系統(tǒng)遠(yuǎn)程升級。

　　手機客戶端是主人與智能項圈的交互窗口。手機APP支持近遠(yuǎn)程獲取數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)分析后得到消耗的卡路里，以文字、圖表的形式直觀顯示出來，并為狗狗制定私犬運動計劃。APP支持狗身份信息的NFC讀寫，完成狗身份信息的讀取和輸入。APP還集寵物商店、寵物社區(qū)和寵物百科等應(yīng)用，隨著寵物社區(qū)的完善，整個作品的商業(yè)價值和娛樂價值也會越來越體現(xiàn)出來。

　　4 硬件組成

　　本系統(tǒng)充分考慮到可穿戴電子設(shè)備對低功耗特性的要求，因此在系統(tǒng)中，軟件硬件都可以實現(xiàn)的功能盡量由軟件來實現(xiàn)，本系統(tǒng)的硬件有：

　　(1)MSP430G2553單片機：這是一款輕量級的低功耗芯片，價格低廉，資源滿足該系統(tǒng)要求，其內(nèi)部有flash控制器，可實現(xiàn)程序自覆蓋。

　　(2)LED：便于與用戶直觀交互。這里不使用其它顯示主要考慮項鏈端的低功耗及成本。

　　(3)STP200M計步模塊：考慮到成本與性能間的平衡，此模塊可以滿足寵物計步的要求。此外，I²C接口有利于程序設(shè)計及節(jié)省芯片IO資源。

　　(4)藍(lán)牙4.0模塊：藍(lán)牙4.0是為可穿戴設(shè)備而生的低功耗通信工具。

　　(5)樹莓派：家居端主控，小巧不失精致。它可以搭載Linux操作系統(tǒng)，利用集成好的網(wǎng)絡(luò)工具(如ngrok等)幫助設(shè)計者快速設(shè)計網(wǎng)絡(luò)功能。