一头牛身上的“黑科技”，看LoRa 2.4G如何养出“牛坚强”

COT协议栈（SX1280、LoRa 2.4G）在智慧养牛中的应用。

针对前二期的文章《有了这款产品，LoRa 2.4GHz实现区域窄带物联网的逆袭不是问题？》和《COT LoRa 2.4GHz能传输多远、定位多准，我们用实测数据说话》，大量读者提出若干问题，现归纳出3点进行回答：

1. 为什么要超低功耗，现有的Zigbee等技术不是已经超低功耗了吗？
答：在消费类及商业类产品中选用通用廉价电池是非常重要的，目前市场现有的2.4G通讯技术是使用纽扣电池通讯距离非常近只有十几米，穿墙后几乎无法通讯。如果使用纽扣电池需要将发射脉冲电流控制在10-35毫安内，工作电流控制在2-5毫安内，这样大量CR系列纽扣电池就可以使用，为外观设计、商品化销售、全球化物流提供了良好基础。而这样的发射电流保证在一栋别墅、一个厂房、一个家庭内无盲区覆盖目前只有LoRa 2.4G技术可以做到。

2. LoRa 2.4G会不会与现有WIFI及蓝牙信号冲突？
答：根据读者问题，特意进行了异网共存性、同网邻频共存性测试、测试数据见下表。通过下表可见LoRa 2.4G 异网与WIFI、蓝牙、Zigbee的共存性非常好，抗干扰电平高达25db，这在实际项目中几乎不会出现这样的情况。同网邻频的隔离度高达85db。

 

 

同网同邻频测试

 

3. COT-MV1模组定位到达有多准？
答：COT-MV1内置定位引擎是使用无线电空中飞行时间+信号强度+信噪比进行定位的。定位精度由锚点密度决定，锚点通常半径250米部署一台，在锚点半径20米内定位精度较差约5米左右，锚点半径20-250米定位精度约2米左右。

现在回到正题，这一期我们来聊聊智慧养牛：
智慧型养牛是智慧化牧场管理系统的子集，通常涉及以下四个方面：
（1）、动物身份识别
（2）、体征数据上报
（3）、饲养环境监控
（4）、后端大数据分析及工作流协调

系统构架如下：

动物身份识别&体征数据上报
在牛耳挂物联网标签，物联网标签采用双模进行工作（模式1：甚高频RFID、模式2：COT 2.4G），其中
模式1：解决近场动物身份识别。
模式2：解决体征状态监测及牛定位。实现日粮自动配给、产量统计分析，疫病监测防控、产品质量控制及动物溯源追踪等。
牛耳物联网标签
内置甚高频RFID、陀螺仪、高精度气压计、COT-MV2模组，电池使用寿命大于12个月（最大可定制为36个月）。可以监测体征数据有：
活动量1：牛行走步数
活动量2：牛卧姿时间及牛头活动情况

定位：定位精度5-15米
后台可绘制出以X轴为时间、Y轴为活动情况的曲线图，精确的描述牛一天的活动范围、行走步数、站立时间、卧姿时间、卧姿静止时间。
可实现牛5-15米精确定位、牛出入栏精度监测、牛站立运动情况监测、牛卧倒牛头运动情况监测。
牛耳物联网标签功耗
物联网标签周期性休眠唤醒，目前设定为每60秒，工作50ms。

休眠电流1uA、工作电流35mA。
 

物联网标签每60秒采集与发射一次数据，与LoRa网关进行交互，交互周期100毫秒，使用理论寿命大于1.13年，保守寿命大于12个月，超长工作时间可以定制。

定位锚点
定位锚点采用太阳能供电、太阳能供电、使用寿命大于5年；定位精度：  

物联网网关COT-AP
物联网网关安装于牛养殖使用场所、支持5-36V供电（可选配太阳能板）、支持220V供电及POE供电、可外接充电锂电池电池断电后可连续使用30天。网关可以动态接收牧场2公里半径范围内物联网标签，具备防碰撞机制，但台最大扫描数量可达5000个。

COT-MV1模组
COT-MV1模组由Apollo mcu+SX1280 2.4GHz radio构成，模组长宽高：18x12x2.7(mm)，采用邮票孔封装，提供了一路SPI/I2C、一路UART（最高波特率可达921600bps）、一路SWD接口（支持SWIO调试）、32路可编程的通用输入输出接口（GPIO）

 

主要特性

模组引脚分布图

 

模组引脚图（顶视图）

模块封装

 

推荐钢网尺寸图（单位：毫米）

机械尺寸
    
    

机械结构尺寸图（单位：毫米）

COT-MV1开发套件
基于COT-MV1模组系列开发套件提供一个开箱即用的窄带物联网解决方案，可帮助快速、安全地进行区域窄带物联网产品开发。套件包括COT-MV1模块转接板、开发底板、单极化天线、圆极化天线、编程器转接板、USB转串口线各二套及快速应用开发SDK，SDK内置COT协议栈及大量实用API和例程。
 

COT-M SDK