Итоговый проект_1 - Презентация

1. Ошейник

для северных оленей

2. Проблема

01
Снижение численности
Таймырская популяция: с 1990 года численность
сократилась с 625 тыс. до 242 тыс. особей в 2021
году.
Прогноз на 2025 год — 70 тысяч
02
Хищники и человеческий фактор
Север России: ежегодно от 100 до 200 случаев ДТП
Волки и медведи уничтожают до 20-30% северных
оленей ежегодно
03
Распространение болезней
04
Потеря оленей в связи с
разделением стада

3. Ошейник для северных оленей

Установка
- на каждое животное
- фиксируется ремнем
Работа
- отправка данных на главный узел
- автономная работа от батареек
Особенность
- LoRa кластерная сеть
(при недоступности главного узла)

4. Модель системы

Для
повышения зоны
обслуживания

5. Экспериментальная модель

6. Интерфейс пользователя

7. Полезность системы

Раннее выявление проблем
Поддержка принятия решений
Статусы 1 и 2 (споткнулось, упало) –
сигналы, что с животным что-то не так
На основе данных можно планировать
вмешательства: организовать патрули,
усилить охрану
Критическая диагностика
Статус 3 (не двигается) – сигнал, что
олень болен, ранен или погиб
Подсчет и анализ
популяции
Позволяет понять насколько
стадо здорово, сколько в
опасности

8. Архитектура

Программная часть
- Алгоритм для Heltec Turtle, с применением
протокола RadioShuttle (Mbed OS)
- Алгоритм для Heltec Wi-Fi LoRa 32
(Arduino ESP32 Core)
Программная часть
- MQTT-брокер (Mosquitto)
- Node-RED – обработка и отображение
информации на сервере
Аппаратная часть
Плата Heltec Turtle v. 1.1 (STM32L432KC) Акселерометр (Troyka-модуль) -
Аппаратная часть
Плата Heltec Wi-Fi LoRa 32 v2 (ESP32) -

9. Сравнение с аналогами

Название
Датчики
Сеть
Цена
CollarEdge Tracker
GPS, акселерометр,
датчик температуры
Частная LoRaWAN
~$230-250
COTX PETFON GPS
GPS, голосовые
уведомления
Helium LoRaWAN
~$130–150
Squeak LoRaWAN DIY
GPS, акселерометр
Частная LoRaWAN
~$100-120
СТЭККОМ
GPS, ГЛОНАСС
Iridium
От ~$1000
Ошейник для
северных оленей
(умный ошейник)
акселерометр
Кластерная сеть LoRa
~$50

10. Энергопотребление системы

Устройство
Энергопотребление за
1 передачу в час
(μА·ч)
Энергопотребление за 1
час
с n-передачами (μА·ч)
Heltec Turtle
Board
67
67*n + 4 * (1 – 2*n/3600)
Troyka
Accelerometer
~0.01
10
Итого
~67.01
67*n + 4 * (1 – 2*n/3600) + 10
Комментарии
передача 2 сек
ток 120 мА
сон 4 μА
постоянное
ожидание ток 10 μА
Время работы от батареи ~1-2 года
Передачи в час
Суточное потребление (µА·ч)
Время работы (дней)
Время (лет)
1
~ 1944
~ 1029
~ 2.82
2
~ 3552
~ 563
~ 1.54
4
~ 6768
~ 296
~ 0.81

11. Перспективы

Испытания в заповеднике
Русская Лапландия
Добавление модуля GPS
01
02
(научная лаборатория)
03
Прогнозирование
разделения стада с
помощью методов ИИ
04
Интеграция со спутниковым
модемом Iridium

12. Спасибо за внимание!

Милицкий В. А.
vamilitskii@edu.hse.ru