CN107006395B - 生物追踪装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供的生物追踪装置及系统，通过在鸟类上佩戴生物跟踪装置，与出发地的鸟笼的处理设备以及目的地鸟笼的处理设备进行交互，获取鸟类离开出发地的时间以及到达目的地的时间，将鸟类的位置信息以及时间信息发送给统计设备，从而通过统计设备获得该鸟类的飞行数据，从而提高人类观测鸟类飞行的统计效率，更加准确和高效地实现鸟类飞行监测。

Description

生物追踪装置及系统

技术领域

本发明涉及物联网应用领域，尤其涉及一种生物追踪装置及系统。

背景技术

对于鸟类飞行的研究一直是生物学家研究的重点，可以帮助人类了解鸟类生活习性、空气动力、迁移路径和气候环境变化等多个方面。

现有的鸟类飞行研究往往通过生物学家的长期观测进行观测，其由于时间空间等诸多方面的限制，造成观测成本的大幅提高。

发明内容

本发明实施例提供一种生物追踪装置及系统，用于提供生物跟踪的效率。

本发明第一个方面提供一种生物跟踪装置，所述装置包括：处理器、通讯模块、触发模块，所述处理器通过电路板分别与所述通讯模块以及所述触发模块电连接，还包括：壳体、太阳能晶片以及固定结构；

所述处理器、所述通讯模块和所述触发模块均设置在所述壳体内腔中；

所述太阳能晶片设置于所述壳体的第一外侧面；

所述触发模块，用于在接收到触发信号时，触发所述处理器启动；

所述处理器，用于控制所述通讯模块获取鸟类的位置信息。

可选地，所述固定结构设置于第二外侧面，所述固定结构呈锁扣结构，所述固定结构用于将所述生物跟踪装置固定在鸟类腿部。

可选地，所述固定结构与所述壳体为一体成型。

可选地，所述固定结构设置于第二外侧面，所述固定结构具有主支架、第一侧夹和第二侧夹；其中主支架一端与所述第二外侧面连接，所述主支架的另一端设置有所述第一侧夹和所述第二侧夹；

所述固定结构用于将所述生物跟踪装置固定在鸟类背部。

可选地，所述主支架为一U型结构，所述第二外侧面具有至少一个突起部用于对所述U型结构进行限位；

所述U型结构的另一端包含第一连接点和第二连接点；所述第一连接点与所述第一侧夹连接；所述第二连接点与所述第二侧夹；

所述第一侧夹和所述第二侧夹用于将所述生物跟踪装置卡设在鸟类背部。

可选地，当所述第一侧夹和所述第二侧夹将所述生物跟踪装置卡设在鸟类背部时，所述U型结构发生形变，形变产生的反作用用于将所述生物跟踪装置夹紧。

可选地，所述触发模块为电磁传感器，所述触发模块在接收到触发信号时，触发所述处理器启动，具体包括：

当所述触发模块接收到电磁信号时，触动所述处理器启动。

可选地，所述触发模块为ibeacon模块，所述触发模块在接收到触发信号时，触发所述处理器启动，具体包括：

当所述ibeacon模块接收到ibeacon信号时，触动所述处理器启动。

可选地，所述处理器控制所述通讯模块获取鸟类的位置信息，具体包括：

当所述处理器被所述触发模块启动后，所述处理器控制所述通讯模块获取鸟类的位置信息。

可选地，所述处理器，还用于将所述鸟类的位置信息通过所述通讯模块发送给接收设备。

可选地，所述处理器，还用于将所述鸟类的标识通过所述通讯模块发送给接收设备。

可选地，所述壳体为流线型结构。

可选地，所述电路板为柔性电路板，所述处理器、所述通讯模块以及所述触发模块设置于所述柔性电路板上；

所述柔性电路板折叠于所述壳体内腔中。

可选地，还包括：

加速度传感器、陀螺仪、湿度传感器以及气压传感器；

所述加速度传感器，用于获取鸟类飞行的加速度数据；

所述陀螺仪，用于获取鸟类飞行的地磁位置信息；

所述湿度传感器，用于获取鸟类所处环境的湿度数据；

所述气压传感器，用于获取鸟类所处环境的气压数据。

可选地，所述处理器，还用于将鸟类飞行数据通过所述通讯模块发送给接收设备。

所述鸟类飞行数据包括所述鸟类飞行的加速度数据、所述鸟类飞行的地磁位置信息、所述鸟类所处环境的湿度数据或者所述鸟类所处环境的气压数据中任意一种或任意组合。

可选地，所述接收设备为鸟笼的处理设备、其他鸟类佩戴的生物跟踪装置或中继设备中的任意一种或任意组合。

可选地，所述壳体的第一外侧面设置有一开口，所述太阳能晶片内嵌于所述开口内；

所述太阳能晶片设置于所述电路板上。

可选地，所述处理器，还用于存储群体标识；所述群体标识用于表征佩戴所述装置的鸟类归属的群体编号。

可选地，所述通讯模块，包含：蜂窝网通讯单元和短距离通讯单元；

其中，所述蜂窝网通讯单元，用于将数据发送给所述中继设备；所述数据包含如下任意一种或组合：所述鸟类的位置信息、所述鸟类的标识、所述鸟类飞行数据；

所述短距离通讯单元，用于与所述其他鸟类佩戴的生物跟踪装置进行通讯。

可选地，所述短距离通讯单元，具体用于接收所述其他鸟类佩戴的生物跟踪装置发送的握手消息，所述握手消息包含所述其他鸟类的群体标识；所述其他鸟类的群体标识表征其他鸟类的归属的群体编号；

所述处理器，还用于将所述其他鸟类的群体标识与所述群体标识进行比较；若所述其他鸟类的群体标识与所述群体标识相同，则所述其他鸟类为同一群体；

若所述其他鸟类的群体标识与所述群体标识不相同，则所述其他鸟类属于不同群体。

可选地，在所述短距离通讯单元接收所述其他鸟类佩戴的生物跟踪装置握手消息后，所述短距离通讯单元，还用于接收所述其他鸟类佩戴的生物跟踪装置发送的信息共享消息；所述信息共享消息包含所述其他鸟类的鸟类飞行数据。

可选地，在所述短距离通讯单元接收所述其他鸟类佩戴的生物跟踪装置发送的握手消息后，所述短距离通讯单元，还用于：

向所述其他鸟类佩戴的生物跟踪装置周期发送持续连接请求消息；

接收所述其他鸟类佩戴的生物跟踪装置周期发送的持续连接响应消息；所述持续连接响应消息包含连接确认信息以及所述其他鸟类佩戴的生物跟踪装置的位置信息；

所述处理器，还用于根据所述其他鸟类佩戴的生物跟踪装置的位置信息确定所述其他鸟类与佩戴所述装置的鸟类间的距离。

可选地，所述短距离通讯单元，还用于若在预定时间内未收到所述持续连接响应消息，则确定所述其他鸟类已脱离佩戴所述装置的鸟类的飞行路线。

本发明第二个方面提供一种生物跟踪系统，包括：所述第一个方面或上述第一个方面的任意一项可能的实现方式所述的生物跟踪装置、出发地的鸟笼的处理设备、目的地鸟笼的处理设备、统计设备；

所述出发地的鸟笼的处理设备和所述目的地鸟笼的处理设备通过网络与所述统计设备连接；

所述出发地的鸟笼的处理设备，用于向所述生物跟踪装置发送触发信号；并向所述统计设备上报所述生物跟踪装置对应的鸟类的标识和发送所述触发信号的时间信息；

所述生物跟踪装置，用于接收所述触发信号，获取鸟类的位置信息；

所述目的地鸟笼的处理设备，用于接收所述生物跟踪装置发送的到达信息；并向所述统计设备上报所述到达信息，所述到达信息包含所述生物跟踪装置对应的鸟类的标识、所述生物跟踪装置到达所述目的地鸟笼的时间信息和所述鸟类的位置信息；

所述统计设备，用于根据所述鸟类的标识、所述发送所述触发信号的时间信息、所述生物跟踪装置到达所述目的地鸟笼的时间信息和所述鸟类的位置信息，确定所述鸟类的飞行数据。

可选地，还包括：

至少一个中继设备；所述中继设备通过网络与所述统计设备连接；

所述中继设备设置于鸟类迁徙路线上，所述中继设备，用于接收所述生物跟踪装置发送的所述鸟类的位置信息。

可选地，所述出发地的鸟笼的处理设备向所述生物跟踪装置发送触发信号，包括：

所述出发地的鸟笼的处理设备向所述生物跟踪装置发送电磁信号；

所述生物跟踪装置记录接收所述电磁信号的第一时间信息，所述电磁信号的第一时间信息为所述发送所述触发信号的时间信息；

所述目的地鸟笼的处理设备接收所述生物跟踪装置发送的到达信息，包括：

所述目的地鸟笼的处理设备接收所述生物跟踪装置发送的所述电磁信号；

所述目的地鸟笼的处理设备记录接收的所述电磁信号的第二时间信息，所述电磁信号的第二时间信息为所述目的地鸟笼的处理设备接收所述生物跟踪装置发送的所述电磁信号的时间信息。

可选地，所述出发地的鸟笼的处理设备向所述生物跟踪装置发送触发信号，包括：

所述出发地的鸟笼的处理设备向所述生物跟踪装置发送ibeacon信号；

所述生物跟踪装置记录接收所述ibeacon信号的第一时间信息，所述ibeacon信号的第一时间信息为所述发送所述触发信号的时间信息；

所述目的地鸟笼的处理设备接收所述生物跟踪装置发送的到达信息，包括：

所述目的地鸟笼的处理设备接收所述生物跟踪装置发送的所述ibeacon信号；

所述目的地鸟笼的处理设备记录接收的所述ibeacon信号的第二时间信息，所述ibeacon信号的第二时间信息为所述目的地鸟笼的处理设备接收所述生物跟踪装置发送的所述ibeacon信号的时间信息。

可选地，所述生物跟踪装置，还用于获取鸟类飞行数据；

所述鸟类飞行数据包括所述鸟类飞行的加速度数据、所述鸟类飞行的地磁位置信息、所述鸟类所处环境的湿度数据或者所述鸟类所处环境的气压数据中任意一种或任意组合。

可选地，所述生物跟踪装置，还用于将所述鸟类的标识和所述鸟类飞行数据通过网络发送给所述统计设备；

所述统计设备，还用于将所述鸟类的标识和所述鸟类飞行数据存储在数据库中。

可选地，所述统计设备所述鸟类的标识、所述发送所述触发信号的时间信息、所述生物跟踪装置到达所述目的地鸟笼的时间信息和所述鸟类的位置信息，确定所述鸟类的飞行数据，包括：

根据所述发送所述触发信号的时间信息、所述生物跟踪装置到达所述目的地鸟笼的时间信息确定鸟类的飞行时间；

根据所述鸟类的位置信息确定鸟类的飞行轨迹；

将所述鸟类的标识与所述鸟类的飞行时间以及所述鸟类的飞行轨迹对应，作为所述鸟类的飞行数据。

可选地，包括：第一种群组和第二种群组；

其中，所述第一种群组和所述第二种群组分别包含至少两个生物跟踪装置；所述至少两个生物跟踪装置中的一个生物跟踪装置为主设备，除所述主设备之外的所述生物跟踪装置为从设备；

所述第一种群组中的所述主设备，用于与所述第二种群组中的所述主设备进行交互；向所述统计设备发送所述鸟类的位置信息、所述鸟类的标识和所述鸟类飞行数据。

本发明实施例的生物追踪装置及系统，通过在鸟类上佩戴生物跟踪装置，与出发地的鸟笼的处理设备以及目的地鸟笼的处理设备进行交互，获取鸟类离开出发地的时间以及到达目的地的时间，将鸟类的位置信息以及时间信息发送给统计设备，从而通过统计设备获得该鸟类的飞行数据，从而提高人类观测鸟类飞行的统计效率，更加准确和高效地实现鸟类飞行监测。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种生物跟踪系统的部署示意图；

图2为本发明实施例提供的另一种生物跟踪系统的部署示意图；

图3为本发明实施例提供的一种鸟笼的处理设备的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种生物跟踪装置的结构示意图；

图5A-B为本发明实施例提供的另一种生物跟踪装置的结构示意图；

图6A-B为本发明实施例提供的另一种生物跟踪装置的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的另一种生物跟踪装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例提供的一种生物跟踪系统的部署示意图，参照图1，可知该系统包括：生物跟踪装置10、出发地的鸟笼的处理设备11、目的地鸟笼的处理设备12、统计设备13；

所述出发地的鸟笼的处理设备11和所述目的地鸟笼的处理设备12通过网络与所述统计设备13连接；

所述出发地的鸟笼的处理设备11，用于向所述生物跟踪装置10发送触发信号；并向所述统计设备13上报所述生物跟踪装置10对应的鸟类的标识和发送所述触发信号的时间信息；

所述生物跟踪装置10，用于接收所述触发信号，获取鸟类的位置信息；

所述目的地鸟笼的处理设备12，用于接收所述生物跟踪装置10发送的到达信息；并向所述统计设备13上报所述到达信息，所述到达信息包含所述生物跟踪装置10对应的鸟类的标识、所述生物跟踪装置10到达所述目的地鸟笼的时间信息和所述鸟类的位置信息；

所述统计设备13，用于根据所述鸟类的标识、所述发送所述触发信号的时间信息、所述生物跟踪装置10到达所述目的地鸟笼的时间信息和所述鸟类的位置信息，确定所述鸟类的飞行数据。

本发明实施例的生物跟踪系统，通过在鸟类上佩戴生物跟踪装置，与出发地的鸟笼的处理设备以及目的地鸟笼的处理设备进行交互，获取鸟类离开出发地的时间以及到达目的地的时间，将鸟类的位置信息以及时间信息发送给统计设备，从而通过统计设备获得该鸟类的飞行数据，从而提高人类观测鸟类飞行的统计效率，更加准确和高效地实现鸟类飞行监测。

可选地，上述统计设备13可以集成在所述目的地鸟笼的处理设备12中。

进一步地，对于有迁移行为的鸟类，其飞行轨迹通常相对固定，因此可以在其固定的飞行路线沿途布设中继设备14，从而更加精准的获取鸟类的飞行数据。

具体的，在图1的基础上，图2为本发明实施例提供的另一种生物跟踪系统的部署示意图，参照图2，该系统还包括：还包括：

至少一个中继设备14；所述中继设备14通过网络与所述统计设备13连接；

所述中继设备14设置于鸟类迁徙路线上，所述中继设备14，用于接收所述生物跟踪装置10发送的所述鸟类的位置信息。

优选地，该中继设备14可以采用ibeacon技术，该技术为低功耗蓝牙技术的一种，当鸟类佩戴的生物跟踪装置10具备ibeacon模块时，若鸟类飞行到该中继设备14的特定距离范围内时，根据ibeacon特性，中继设备14会触发与生物跟踪装置10的交互，从而实现数据交货，从而获取该生物跟踪装置10的鸟类飞行数据，例如GPS信息、鸟类的标识、鸟类当前的飞行时间等。

可选地，所述出发地的鸟笼的处理设备11向所述生物跟踪装置10发送触发信号，包括：

所述出发地的鸟笼的处理设备11向所述生物跟踪装置10发送电磁信号；

所述生物跟踪装置10记录接收所述电磁信号的第一时间信息，所述电磁信号的第一时间信息为所述发送所述触发信号的时间信息；

所述目的地鸟笼的处理设备12接收所述生物跟踪装置10发送的到达信息，包括：

所述目的地鸟笼的处理设备12接收所述生物跟踪装置10发送的所述电磁信号；

所述目的地鸟笼的处理设备12记录接收的所述电磁信号的第二时间信息，所述电磁信号的第二时间信息为所述目的地鸟笼的处理设备12接收所述生物跟踪装置10发送的所述电磁信号的时间信息。

可选地，所述出发地的鸟笼的处理设备11向所述生物跟踪装置10发送触发信号，包括：

所述出发地的鸟笼的处理设备11向所述生物跟踪装置10发送ibeacon信号；

所述生物跟踪装置10记录接收所述ibeacon信号的第一时间信息，所述ibeacon信号的第一时间信息为所述发送所述触发信号的时间信息；

所述目的地鸟笼的处理设备12接收所述生物跟踪装置10发送的到达信息，包括：

所述目的地鸟笼的处理设备12接收所述生物跟踪装置10发送的所述ibeacon信号；

所述目的地鸟笼的处理设备12记录接收的所述ibeacon信号的第二时间信息，所述ibeacon信号的第二时间信息为所述目的地鸟笼的处理设备12接收所述生物跟踪装置10发送的所述ibeacon信号的时间信息。

可选地，所述生物跟踪装置10，还用于获取鸟类飞行数据；

所述鸟类飞行数据包括所述鸟类飞行的加速度数据、所述鸟类飞行的地磁位置信息、所述鸟类所处环境的湿度数据或者所述鸟类所处环境的气压数据中任意一种或任意组合。

可选地，所述生物跟踪装置10，还用于将所述鸟类的标识和所述鸟类飞行数据通过网络发送给所述统计设备13；

所述统计设备13，还用于将所述鸟类的标识和所述鸟类飞行数据存储在数据库中。

可选地，所述统计设备13所述鸟类的标识、所述发送所述触发信号的时间信息、所述生物跟踪装置10到达所述目的地鸟笼的时间信息和所述鸟类的位置信息，确定所述鸟类的飞行数据，包括：

根据所述发送所述触发信号的时间信息、所述生物跟踪装置10到达所述目的地鸟笼的时间信息确定鸟类的飞行时间；

根据所述鸟类的位置信息确定鸟类的飞行轨迹；

将所述鸟类的标识与所述鸟类的飞行时间以及所述鸟类的飞行轨迹对应，作为所述鸟类的飞行数据。

优选地，所述壳体的第一外侧面设置有一开口，所述太阳能晶片内嵌于所述开口内；所述太阳能晶片设置于所述电路板上。从而节约了电路板，减轻了重量。

图3为本发明实施例提供的一种鸟笼的处理设备的结构示意图，参照图3，该鸟笼的处理设备，包括：处理器200、存储器201、通讯设备202、触发模块203；

所述处理器200、所述存储器201和所述通讯设备202设置于电路板上，触发模块203设置与鸟笼出入口附近，并与所述处理器200电连；

可选地，该触发模块203可以用过磁感应模块、光感模块或ibeacon模块实现，其主要目的在于，当触发模块203检测到电磁信号、光感信号或者ibeacon信号等发生变化或更新后，确定鸟类到达或离开该鸟笼，从而获得发送触发信号的时间信息或生物跟踪装置到达所述目的地鸟笼的时间信息；

鸟笼的处理设备，通过通讯设备202将上述时间信息和/或鸟类的标识发送给统计设备；

其中，通讯设备202可以为有线网络的端口也可以为无线网络的端口。

可选地上述鸟笼的处理设备可以被设置与出发地和/或目的地。

优选地，对于具有群体行为的动物来说，其往往以群体为单元进行行动，例如，鸽子、大雁等；因此本发明的实施例还提供一种针对群体行为进行研究的实现方式：

其核心机制在于:以种群为单元对生物跟踪装置进行划分，例如种群A的鸽子所佩戴的生物跟踪装置，其还维护一群体标识A；而种群B的鸽子所佩戴的生物跟踪装置，其维护一群体标识B；当两个种群的鸽子飞行到一定的范围内是，通过通讯模块触发进行通讯；其可以相互交互多种数据，例如两个种群的飞行路径、飞行高度、当前位置、飞行速度等；

进一步地，为了优化上述方案，以降低功耗和交互为目的，可以在一个种群中设置主设备和从设备；

其中，主设备用于与主设备进行通讯，从设备仅在一定范围内与主设备进行通讯；主设备还具有蜂窝通讯的能力，从而可以与中继设备、统计设备进行通讯；

例如，两个鸽群：第一种群组和第二种群组；其中，所述第一种群组和所述第二种群组分别包含至少两个生物跟踪装置；所述至少两个生物跟踪装置中的一个生物跟踪装置为主设备，除所述主设备之外的所述生物跟踪装置为从设备；

所述第一种群组中的所述主设备，用于与所述第二种群组中的所述主设备进行交互；向所述统计设备发送所述鸟类的位置信息、所述鸟类的标识和所述鸟类飞行数据。

进一步，本发明实施例对上文涉及的生物跟踪装置10进行说明，图4为本发明实施例提供的一种生物跟踪装置的结构示意图，参照图4，所述装置包括：处理器100、通讯模块101、触发模块102，所述处理器100通过电路板分别与所述通讯模块101以及所述触发模块102电连接，其特征在于，还包括：壳体103、太阳能晶片104以及固定结构106；

所述处理器100、所述通讯模块101和所述触发模块102均设置在所述壳体103内腔中；

所述太阳能晶片104设置与所述壳体103的第一外侧面，所述太阳能晶片104与处理器100电连接；

具体的，由于太阳能晶片104可以将太阳能转化为电能，并存储该电能，从而提高了本装置的续航能力，并且由于太阳能晶片104体积小，从而降低了本装置的重量，从而更加便于鸟类携带。

所述触发模块102，用于在接收到触发信号时，触发所述处理器100启动；

所述处理器100，用于控制所述通讯模块101获取鸟类的位置信息。

本发明实施例的生物跟踪装置，通过与出发地的鸟笼的处理设备以及目的地鸟笼的处理设备进行交互，获取鸟类离开出发地的时间以及到达目的地的时间，将鸟类的位置信息以及时间信息发送给统计设备，从而通过统计设备获得该鸟类的飞行数据，从而提高人类观测鸟类飞行的统计效率，更加准确和高效地实现鸟类飞行监测。

在上述图1至图4任意一实施例的基础上，图5A-B为本发明实施例提供的另一种生物跟踪装置的结构示意图，参照图5A及图5B，该装置具体为：所述固定结构106设置于第二外侧面110，所述固定结构106呈锁扣结构，所述固定结构106用于将所述生物跟踪装置固定在鸟类腿部。

可选地，所述固定结构106与所述壳体103为一体成型。

可选地，所述固定结构106上还具有限位结构111，其用于对固定结构106进行卡设，由于该固定结构106为锁扣结构，因此当该固定结构106打开后，可以将鸟类腿部设置与其内环中，再通过限位结构111对该固定结构106进行限位。

在上述图1至图4任意一实施例的基础上，图6A-B为本发明实施例提供的另一种生物跟踪装置的结构示意图，参照图6A及图6B，该装置具体为：所述固定结构106设置于第二外侧面110，所述固定结构106具有主支架112、第一侧夹112A和第二侧夹112B；其中主支架112一端与所述第二外侧面110连接，所述主支架112的另一端设置有所述第一侧夹112A和所述第二侧夹112B；

所述固定结构106用于将所述生物跟踪装置固定在鸟类背部。

可选地，所述主支架112为一U型结构112C，所述第二外侧面110具有至少一个突起部113用于对所述U型结构112C进行限位；

所述U型结构112C的另一端包含第一连接点和第二连接点；所述第一连接点与所述第一侧夹112A连接；所述第二连接点与所述第二侧夹112B；

所述第一侧夹112A和所述第二侧夹112B用于将所述生物跟踪装置卡设在鸟类背部。

可选地，当所述第一侧夹112A和所述第二侧夹112B将所述生物跟踪装置卡设在鸟类背部时，所述U型结构112C发生形变，形变产生的反作用用于将所述生物跟踪装置夹紧。

可选地，若该生物跟踪装置具备电磁传感器，则所述触发模块102为电磁传感器，所述触发模块102在接收到触发信号时，触发所述处理器100启动，具体包括：

当所述触发模块102接收到电磁信号时，触动所述处理器100启动。

可选地，若该生物跟踪装置具备电磁传感器，则所述触发模块102为ibeacon模块，所述触发模块102为ibeacon模块，所述触发模块102在接收到触发信号时，触发所述处理器100启动，具体包括：

当所述ibeacon模块接收到ibeacon信号时，触动所述处理器100启动。

可选地，所述处理器100控制所述通讯模块101获取鸟类的位置信息，具体包括：

当所述处理器100被所述触发模块102启动后，所述处理器100控制所述通讯模块101获取鸟类的位置信息。

可选地，所述处理器100，还用于将所述鸟类的位置信息通过所述通讯模块101发送给接收设备。

可选地，所述处理器100，还用于将所述鸟类的标识通过所述通讯模块101发送给接收设备。

优选地，所述壳体103为流线型结构。

优选地，所述电路板为柔性电路板，所述处理器100、所述通讯模块101以及所述触发模块102设置于所述柔性电路板上；

所述柔性电路板折叠于所述壳体103内腔中。

在图4的基础上，图7为本发明实施例提供的另一种生物跟踪装置的结构示意图，参照图7，还包括：

加速度传感器107、陀螺仪108、湿度传感器109以及气压传感器110；

所述加速度传感器107，用于获取鸟类飞行的加速度数据；

所述陀螺仪108，用于获取鸟类飞行的地磁位置信息；

所述湿度传感器109，用于获取鸟类所处环境的湿度数据；

所述气压传感器110，用于获取鸟类所处环境的气压数据。

可选地，所述处理器100，还用于将鸟类飞行数据通过所述通讯模块101发送给接收设备。

所述鸟类飞行数据包括所述鸟类飞行的加速度数据、所述鸟类飞行的地磁位置信息、所述鸟类所处环境的湿度数据或者所述鸟类所处环境的气压数据中任意一种或任意组合。

可选地，所述接收设备为鸟笼的处理设备、其他鸟类佩戴的生物跟踪装置或中继设备中的任意一种或任意组合。

进一步地，为了针对具有群体行为的生物进行研究，本发明实施例还提供一种实现方式如下：

继续参照4或图7，所述处理器100，还用于存储群体标识；所述群体标识用于表征佩戴所述装置的鸟类归属的群体编号。

可选地，所述通讯模块101，包含：蜂窝网通讯单元和短距离通讯单元；

其中，所述蜂窝网通讯单元，用于将数据发送给所述中继设备；所述数据包含如下任意一种或组合：所述鸟类的位置信息、所述鸟类的标识、所述鸟类飞行数据；

所述短距离通讯单元，用于与所述其他鸟类佩戴的生物跟踪装置进行通讯。

需要说明的是，对于上文涉及的主从设备来说，其中，主设备可以具备蜂窝网通讯单元和短距离通讯单元；而对于从设备来说，其仅具备短距离通讯单元即可，从而对于整个群体来说，其配备本实施例所提供的设备的整体成本降低了，并且不同群体间的交互均有主设备完成，降低了交互流程，提高了交互效率。

具体的，所述短距离通讯单元可以采用蓝牙、近场通讯等技术实现。

在不同的生物跟踪装置进行通讯之前，首先应该进行握手通讯，其触发条件可以为当两个生物跟踪装置在一定范围内时，则触发握手通讯；或者，当两个生物跟踪装置都处在同一个中继设备覆盖范围内时，由中继设备触发两个生物跟踪装置进行握手通讯。具体的，该握手通讯方式如下：

所述短距离通讯单元，具体用于接收所述其他鸟类佩戴的生物跟踪装置发送的握手消息，所述握手消息包含所述其他鸟类的群体标识；所述其他鸟类的群体标识表征其他鸟类的归属的群体编号；

所述处理器100，还用于将所述其他鸟类的群体标识与所述群体标识进行比较；若所述其他鸟类的群体标识与所述群体标识相同，则所述其他鸟类为同一群体；

若所述其他鸟类的群体标识与所述群体标识不相同，则所述其他鸟类属于不同群体。

在完成握手通讯之后，不同的生物跟踪装置可以进行数据通讯，根据上文的描述可知，不同生物跟踪装置间的数据通讯，可以分为同一种群内的数据通讯和不同种群间的数据通讯。

首先，需要说明的是，由于在一定范围内才能实现上文所述握手通讯，因此，握手通讯和数据通讯都可以通过短距离通讯单元实现。

进一步地，在所述短距离通讯单元接收所述其他鸟类佩戴的生物跟踪装置握手消息后，所述短距离通讯单元，还用于接收所述其他鸟类佩戴的生物跟踪装置发送的信息共享消息；所述信息共享消息包含所述其他鸟类的鸟类飞行数据。

进一步地，由于动物的活动有一定的不确定性，因此，可能存在一种情况，即两个种群或两个动物在共同移动一端距离之后，有各自分离。因此，为了确定两个种群或两个动物何时共同行动，而何时又分开行动，本发明实施例提供了一种实现方式：

在所述短距离通讯单元接收所述其他鸟类佩戴的生物跟踪装置发送的握手消息后，所述短距离通讯单元，还用于：

向所述其他鸟类佩戴的生物跟踪装置周期发送持续连接请求消息；

接收所述其他鸟类佩戴的生物跟踪装置周期发送的持续连接响应消息；所述持续连接响应消息包含连接确认信息以及所述其他鸟类佩戴的生物跟踪装置的位置信息；

所述处理器100，还用于根据所述其他鸟类佩戴的生物跟踪装置的位置信息确定所述其他鸟类与佩戴所述装置的鸟类间的距离。

所述短距离通讯单元，还用于若在预定时间内未收到所述持续连接响应消息，则确定所述其他鸟类已脱离佩戴所述装置的鸟类的飞行路线。

可选地，若在预定时间内未收到所述持续连接响应消息，则可以一并记录相应的时间点。

通过上述实施例，可以将不同种群、不同生物之间的移动数据进行交换，只要有任意一方的生物跟踪装置与中继设备或统计设备进行了交互，研究人员既可以获得该种群、生物的飞行、移动数据，更可以获得其在移动路径过程中相遇的其他种群的相关数据，从而为更加全面的了解一定区域内，同一种生物的活动行为提供了更加详尽的数据。

不至于此，在上文的生物跟踪装置基础上，还可以进一步添加于气候相关的多种传感器，例如，风速传感器、辐射传感器等；从而通过该生物跟踪装置获得一定范围内的气候、环境数据，从而能够为生物学、地理学或气候学等自然科学，提供更加详实全面的分析数据。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (22)

1.一种生物跟踪装置，该装置佩戴在鸟类上，所述装置包括：处理器、通讯模块、触发模块，所述处理器通过电路板分别与所述通讯模块以及所述触发模块电连接，其特征在于，还包括：壳体、太阳能晶片以及固定结构；

所述处理器、所述通讯模块和所述触发模块均设置在所述壳体内腔中；

所述太阳能晶片设置于所述壳体的第一外侧面；

所述触发模块，用于在接收到触发信号时，触发所述处理器启动；

所述处理器，用于控制当所述处理器被所述触发模块启动后，所述通讯模块获取鸟类的位置信息；将所述鸟类的位置信息通过所述通讯模块发送给接收设备；

所述接收设备为鸟笼的处理设备、其他鸟类佩戴的生物跟踪装置或中继设备中的任意一种或任意组合；

所述处理器，还用于存储群体标识；所述群体标识用于表征佩戴所述装置的鸟类归属的群体编号；

所述通讯模块，包含：蜂窝网通讯单元和短距离通讯单元；

其中，所述蜂窝网通讯单元，用于将数据发送给所述中继设备；

所述数据包含如下任意一种或组合：所述鸟类的位置信息、所述鸟类的标识、所述鸟类飞行数据；

所述短距离通讯单元，用于与所述其他鸟类佩戴的生物跟踪装置进行通讯；

所述短距离通讯单元，具体用于接收所述其他鸟类佩戴的生物跟踪装置发送的握手消息，所述握手消息包含所述其他鸟类的群体标识；所述其他鸟类的群体标识表征其他鸟类的归属的群体编号；

所述处理器，还用于将所述其他鸟类的群体标识与第一鸟类的群体标识进行比较；若所述其他鸟类的群体标识与第一鸟类的群体标识相同，则所述其他鸟类与第一鸟类为同一群体；

若所述其他鸟类的群体标识与第一鸟类的群体标识不相同，则所述其他鸟类与第一鸟类属于不同群体；

所述电路板为柔性电路板，所述处理器、所述通讯模块以及所述触发模块设置于所述柔性电路板上；

所述柔性电路板折叠于所述壳体内腔中；

所述壳体的第一外侧面设置有一开口，所述太阳能晶片内嵌于所述开口内；

所述太阳能晶片设置于所述电路板上。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述固定结构设置于壳体的第二外侧面，所述固定结构呈锁扣结构，所述固定结构用于将所述生物跟踪装置固定在鸟类腿部。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述固定结构与所述壳体为一体成型。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述固定结构设置于壳体的第二外侧面，所述固定结构具有主支架、第一侧夹和第二侧夹；其中主支架一端与所述第二外侧面连接，所述主支架的另一端设置有所述第一侧夹和所述第二侧夹；

所述固定结构用于将所述生物跟踪装置固定在鸟类背部。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述主支架为一U型结构，所述第二外侧面具有至少一个突起部用于对所述U型结构进行限位；

所述U型结构的另一端包含第一连接点和第二连接点；所述第一连接点与所述第一侧夹连接；所述第二连接点与所述第二侧夹连接；

所述第一侧夹和所述第二侧夹用于将所述生物跟踪装置卡设在鸟类背部。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，当所述第一侧夹和所述第二侧夹将所述生物跟踪装置卡设在鸟类背部时，所述U型结构发生形变，形变产生的反作用用于将所述生物跟踪装置夹紧。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述触发模块为电磁传感器，所述触发模块在接收到触发信号时，触发所述处理器启动，具体包括：

当所述触发模块接收到电磁信号时，触动所述处理器启动。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述触发模块为ibeacon模块，所述触发模块在接收到触发信号时，触发所述处理器启动，具体包括：

当所述ibeacon模块接收到ibeacon信号时，触动所述处理器启动。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，

所述处理器，还用于将所述鸟类的标识通过所述通讯模块发送给接收设备。

10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述壳体为流线型结构。

11.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：

加速度传感器、陀螺仪、湿度传感器以及气压传感器；

所述加速度传感器，用于获取鸟类飞行的加速度数据；

所述陀螺仪，用于获取鸟类飞行的地磁位置信息；

所述湿度传感器，用于获取鸟类所处环境的湿度数据；

所述气压传感器，用于获取鸟类所处环境的气压数据。

12.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，

所述处理器，还用于将鸟类飞行数据通过所述通讯模块发送给接收设备；

所述鸟类飞行数据包括所述鸟类飞行的加速度数据、所述鸟类飞行的地磁位置信息、所述鸟类所处环境的湿度数据或者所述鸟类所处环境的气压数据中任意一种或任意组合。

13.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在所述短距离通讯单元接收所述其他鸟类佩戴的生物跟踪装置发送的握手消息后，所述短距离通讯单元，还用于接收所述其他鸟类佩戴的生物跟踪装置发送的信息共享消息；所述信息共享消息包含所述其他鸟类的鸟类飞行数据。

14.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在所述短距离通讯单元接收所述其他鸟类佩戴的生物跟踪装置发送的握手消息后，所述短距离通讯单元，还用于：

向所述其他鸟类佩戴的生物跟踪装置周期发送持续连接请求消息；

接收所述其他鸟类佩戴的生物跟踪装置周期发送的持续连接响应消息；

所述持续连接响应消息包含连接确认信息以及所述其他鸟类佩戴的生物跟踪装置的位置信息；

所述处理器，还用于根据所述其他鸟类佩戴的生物跟踪装置的位置信息确定所述其他鸟类与佩戴所述装置的第一鸟类间的距离。

15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述短距离通讯单元，还用于若在预定时间内未收到所述持续连接响应消息，则确定所述其他鸟类已脱离佩戴所述装置的第一鸟类的飞行路线。

16.一种生物跟踪系统，其特征在于，包括：权利要求1-14任意一项所述的生物跟踪装置、出发地的鸟笼的处理设备、目的地鸟笼的处理设备、统计设备；

所述出发地的鸟笼的处理设备和所述目的地鸟笼的处理设备通过网络与所述统计设备连接；

所述出发地的鸟笼的处理设备，用于向所述生物跟踪装置发送触发信号；并向所述统计设备上报所述生物跟踪装置对应的鸟类的标识和发送所述触发信号的时间信息；

所述生物跟踪装置，用于接收所述触发信号，获取鸟类的位置信息；

所述目的地鸟笼的处理设备，用于接收所述生物跟踪装置发送的到达信息；并向所述统计设备上报所述到达信息，所述到达信息包含所述生物跟踪装置对应的鸟类的标识、所述生物跟踪装置到达所述目的地鸟笼的时间信息和所述鸟类的位置信息；

所述统计设备，用于根据所述发送所述触发信号的时间信息、所述生物跟踪装置到达所述目的地鸟笼的时间信息确定鸟类的飞行时间；

根据所述鸟类的位置信息确定鸟类的飞行轨迹；

将所述鸟类的标识与所述鸟类的飞行时间以及所述鸟类的飞行轨迹对应，作为所述鸟类的飞行数据。

17.根据权利要求16所述的系统，其特征在于，还包括：

至少一个中继设备；所述中继设备通过网络与所述统计设备连接；

所述中继设备设置于鸟类迁徙路线上，所述中继设备，用于接收所述生物跟踪装置发送的所述鸟类的位置信息。

18.根据权利要求16所述的系统，其特征在于，所述出发地的鸟笼的处理设备向所述生物跟踪装置发送触发信号，包括：

所述出发地的鸟笼的处理设备向所述生物跟踪装置发送电磁信号；

所述生物跟踪装置记录接收所述电磁信号的第一时间信息，所述电磁信号的第一时间信息为所述发送所述触发信号的时间信息；

所述目的地鸟笼的处理设备接收所述生物跟踪装置发送的到达信息，包括：

所述目的地鸟笼的处理设备接收所述生物跟踪装置发送的所述电磁信号；

所述目的地鸟笼的处理设备记录接收的所述电磁信号的第二时间信息，所述电磁信号的第二时间信息为所述目的地鸟笼的处理设备接收所述生物跟踪装置发送的所述电磁信号的时间信息。

19.根据权利要求16所述的系统，其特征在于，所述出发地的鸟笼的处理设备向所述生物跟踪装置发送触发信号，包括：

所述出发地的鸟笼的处理设备向所述生物跟踪装置发送ibeacon信号；

所述生物跟踪装置记录接收所述ibeacon信号的第一时间信息，所述ibeacon信号的第一时间信息为所述发送所述触发信号的时间信息；

所述目的地鸟笼的处理设备接收所述生物跟踪装置发送的到达信息，包括：

所述目的地鸟笼的处理设备接收所述生物跟踪装置发送的所述ibeacon信号；

所述目的地鸟笼的处理设备记录接收的所述ibeacon信号的第二时间信息，所述ibeacon信号的第二时间信息为所述目的地鸟笼的处理设备接收所述生物跟踪装置发送的所述ibeacon信号的时间信息。

20.根据权利要求16所述的系统，其特征在于，

所述生物跟踪装置，还用于获取鸟类飞行数据；

所述鸟类飞行数据包括所述鸟类飞行的加速度数据、所述鸟类飞行的地磁位置信息、所述鸟类所处环境的湿度数据或者所述鸟类所处环境的气压数据中任意一种或任意组合。

21.根据权利要求20所述的系统，其特征在于，

所述生物跟踪装置，还用于将所述鸟类的标识和所述鸟类飞行数据通过网络发送给所述统计设备；

所述统计设备，还用于将所述鸟类的标识和所述鸟类飞行数据存储在数据库中。

22.根据权利要求16-21任意一项所述的系统，其特征在于，包括：

第一种群组和第二种群组；

其中，所述第一种群组和所述第二种群组分别包含至少两个生物跟踪装置；所述至少两个生物跟踪装置中的一个生物跟踪装置为主设备，除所述主设备之外的所述生物跟踪装置为从设备；

所述第一种群组中的所述主设备，用于与所述第二种群组中的所述主设备进行交互；向所述统计设备发送所述鸟类的位置信息、所述鸟类的标识和所述鸟类飞行数据。

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