基于3G、4G网络的野生动物监测系统

基于3G网络的的野生动物监测系统作者：曾伟20122349计算机3班摘要：我国是世界上生物物种最丰富的国家之一，但有1400多种动植物处于濒危或近濒危状态。同时，我国地域辽阔，具有复杂多样的地形和气候条件，使得野生动物的保护和监控变得非常困难，野生生物种群研究面临诸多难题，研究员常常需要身临险境实施研究。针对这类困难，设计了一种能在恶劣环境中长期工作的无线监测系统，对自然保护区中的野生动物进行检测。该系统搭配光学摄像头和红外摄像仪，并具有图像识别能力，并可通过3G网络与监控中心通信。当红外检测器遇到目标时，系统识别出目标为野生动物时，拍下照片并通过3G网络将数据传回监测中心，供监测中心研究分析。关键词：3G网络，无线传输，野生动物，监测系统，传感器。1.引言随着人类社会的发展，人们认识到人与自然和谐相处的重要性，对野生动物的保护越来越重视。由于在野外人为监测野生动物比较困难，人们往往在野外安装野生动物监测设备，通过这种设备检测野生动物信息。但显存野生监测系统往往不能实现无线数据传输，需要人们定时去监测点获取监测设备存储的信息，虽然较传统监测方式方便，但仍需要监测员深入保护区，难免会很繁琐，甚至会遇到不可预料的危险。针对目前野生动物监测设备的不足，本文设计了一种基于3G网络的野生动物监测系统。无线传输模块使得系统能将野生动物的活动信息实时反馈给工作人员，同时也让工作人员了解设备当前的工作状况，方便及时对出现问题的设备进行调整。2.系统结构原理系统主要由数据采集模块、3G网络模块、主控芯片模块、人机交互模块、电源模块等部分组成。系统工作原理如图所示。未检测到动物时，系统处于省电模式，只保留对数据采集模块的红外感应器供电。当红外感应器感应到野生动物接近时，触发主控芯片模块快速启动，光学摄影机和红外摄影机开始采集监测区域内的图像，并对图像信息进行处理，将处理后的信息保存在存储卡中。系统可根据用户的设置，确定是否需要将图片信息通过3G网络发送到用户的接收端。如果系统设定为瞬时发送模式，系统采集信息后即刻以MMS形式发送给用户。如果设定为定时发送模式，SD卡中存储的信息会在每天固定时刻将信息发送给用户。电源模块结合太阳能电池对镍氢电池进行充电，并根据系统用电情况自动选择干电池或镍氢电池供电方式。系统24h不间断工作，在夜间配合红外灯补光的方式采集高质量图像。主控芯片模块数据采集模块3G网络模块人机交互模块电源模块3.行业研究现状目前在野生动物监测领域，武汉理工大学某研究小组实现了基于GPRS网络无线通信技术的野生动物动态监测系统的研究与设计。其采用了跟踪定位加视频监控的方法实施监控，实现了个体节点与种群节点的设计和组网应用，并通过GPRS网络将种群数据传输至监控中心，从而在监控中心与应用系统结合来完成麋鹿的远程监控和种群数据研究。4.结束语本文设计基于3G网络的野生动物监控系统，结合3G技术，实现一种能在恶劣环境中长期工作，进行快速采集高质量图像的监测系统，为野生动物保护提供了一种新的解决方案，在动物保护领域具有很高的应用价值。参考文献：[1]郑新华，王绍源.嵌入式无线野生动物监测系统设计，2012，11（31）：2-4.[2]王雷.野生动物远程动态监控系统的硬件平台设计与研究，2012，08（5）：11-16.[3]余向阳，徐科军，周杨.无线传感器网络自组网协议的实现方法[J].单片机与嵌入式系统应用.2007，08.