基于GPS和4G网络的猎捕定位装置

程超　许辛格　汪弘炜

摘 要 本装置利用4G网络通信、GPS定位、物联网和自动控制等技术设计了一种猎捕定位装置，该装置可以实时检测猎物是否被捕，为提高猎捕的效率提供了一定的参考价值。

关键词 猎捕装置 自动控制 4G网络

中图分类号：TN929.5 文献标识码：A

0引言

区域内某些野生动物的数量过多，就会破坏生态平衡，造成食物链崩溃，合理的狩猎是解决这一问题的有效手段。猎人首先在猎区设置陷阱，一段时间之后，需逐個检查陷阱中是否有猎物落入。但猎取范围大，陷阱多，这就导致了狩猎过程中往往耗时耗力而收获甚微，也会出现国家保护动物被误捕的情况。因此对于如何合理高效地狩猎引起了研究者的关注。本文设计的猎捕装置可以实时检测猎物是否进入陷阱。

1设计方法和原理

1.1猎捕定位装置的硬件组成

猎捕定位装置（如图1）：用木材制作猎捕装置的外壳，只留单侧门可以开合，门直接与马达连接。本装置内有超声波传感器，当猎物进入时，电机就会转动，卡在门上的扣子拔出，门快速关闭，将猎物关在笼中。此时通过4G网络将GPS定位发送到猎人手机客户端，及时获取猎物被捕的情况。若捕捉到的是稀有保护动物，可及时发现并放生。

超声波传感器能检测绝大多数物质，其检测性能受环境条件的影响甚微。 主控板采用型号为ATmega2560 的单片机，此单片机的优点在于PWM信号可直接与外部设备相连，程序设计更方便，外围电路更简化，成本更低。主控板在接收到超声波传感器的信号后，控制整个装置开始工作。继电器通常应用于自动控制电路中，用较小的电流控制较大电流的一种“开关”，在电路中用于启动马达，本装置采用的是减速马达，该马达不受振动、温度、电磁、辐射等因素的影响，适用于野外，性能优越。

本装置采用SIM868集成模块实现通信功能。除支持短信、电话等常用功能外，还支持基站定位。利用中国移动打造的PaaS平台实现设备的连接，为智能硬件提供完善的物联网解决方案。

1.2猎捕定位装置的工作原理

客户端的软件部分采用Arduino IDE编程，本项目涉及GPS及4G网络通信部分，需要主控器对多个外部设备进行通信，共使用GPS通信，4G通信和监视调试三个串口。GPS坐标可以直接使用串口读取解析出来，这里读取和解析分别写成了函数，在主函数中，检测到动物进入陷阱，装置就会循环读取坐标位置。OneNET平台接收来自客服端的信息，本软件中设置一个5秒中断，在5秒内不停的获取位置信息发送到OneNET上。本装置只需提交位置和门状态信息，使用HTTP协议，在需要通信的时候与OneNET端连接。我们根据OneNET的协议编写了相关包文件函数。在OneNET中使用地图位置服务，有专门固定的数据流要求，和门的数据流发送不一样，所以还编写了专门发送位置信息的数据发送函数。

2测试结果

该控制装置的工作过程为：把装置放于猎捕地点，检测到猎物进入的信号，主控板控制继电器闭合，马达开始工作，单侧门快速闭合，通过4G网络将位置信息传输到手机客户端。超声波传感器起到了决定性的作用。为了检测该装置的灵敏度，对该装置进行了试验测量。表1结果说明：在猎物未进入该装置之前测量距离约为40厘米，当测到的距离为15厘米-30厘米之间时，代表有猎物进入该装置。

3结束语

狩猎者可通过该装置及时获取猎物被捕的相关信息，不仅有效避免了传统狩猎需要人为查看的情况，还为传统狩猎中珍稀动物的误捕提供了一种解决手段。此装置还有许多可研究的功能，如增加可视化功能，一键变色功能，远程控制陷阱门的开启功能等。

参考文献

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