Модуль базовой станции приема-передачи данных физиологического состояния КРС | Base station module for receiving and tramsmitting data on the physiological state of cattle

Russian. Цифровая трансформация сельского хозяйства и животноводства предполагает наряду с созданием датчиков физиологического состояния КРС разработку модульных радиотехнических цифровых устройств приема-передачи информации. Разработанный модуль базовой станции осуществляет прием-передачу сигналов с датчиков-болюсов, расположенных в рубце животного, по 3 основным параметрам: кислотность, pH; температура; двигательная активность. Модуль БС состоит из 2-х частей, соединенных между собой кабелями: мини-компьютера Raspberry Pi 4, выполняющего функцию устройства управления, и внешнего модуля передачи данных, включающего в себя приемопередатчик для связи с датчиками-болюсами, установленными на животных и GSM-модуль для выхода в Интернет и связи с сервером. Анализ данных основных параметров позволяет по соответствующим корреляционным зависимостям с помощью разработанного программного обеспечения контролировать физиологическое состояние животных. Разработана принципиальная электрическая и структурная схемы модуля передачи данных, входящего в состав базовой станции. Также представлена блок-схема логической структуры программного обеспечения базовой станции. Разработана программа испытаний, включающая в себя проверку уровней сигналов в помещениях различного типа с использованием имитаторов – датчиков-болюсов. Испытания показали, что измеренный в рассматриваемых помещениях уровень сигнала на различных высотах не превышает минимально допустимый уровень сигнала –70 дБ. Результаты проведенных испытаний позволили установить относительно равномерное распределение уровня сигнала в помещении и повышение неоднородности его в углах, что позволяет найти компромисс между параметрами системы и сделать необходимые расчеты для прогнозирования работы всего комплекса.

English. The digital transformation of agriculture and animal husbandry, in particular, involves, along with the creation of sensors for the physiological state of cattle, the development of modular radio-technical digital devices for receiving and transmitting data. The developed module of the base station receives and transmits signals from bolus sensors located in the animal's rumen according to 3 main parameters (acidity, pH; temperature; motor activity). The base station module consists of 2 parts connected by cables: a Raspberry Pi 4 minicomputer, which acts as a control device, and an external data transmission module, which includes a transceiver for communication with bolus sensors mounted on animals and a GSM module for Internet access and communication with the server. An analysis of these basic parameters makes it possible to monitor the physiological state of animals using the developed software according to the corresponding correlation relationships. There has been developed a basic electrical and structural diagrams of the data transmission module as part of the base station. Also, there is presented a block diagram of the logical structure of the base station software. A test program has been developed that includes checking signal levels in various types of rooms using sensor simulators-boluses. Tests have shown that the signal level measured in the rooms under consideration at various heights does not exceed the minimal permissible signal level of 70 dB. The experimental results have established a relatively uniform signal level distribution in the room and increased heterogeneity in the corners, which makes it possible to find a compromise between the system parameters and make the necessary calculations to predict the performance of the entire complex.