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利用Nano 33 BLE Sense板功能尾随大象

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资料介绍

描述

大象偷猎统计

非洲象分为两个不同的物种：非洲丛林象，最普遍的物种，以及较小的非洲森林象。丛林象是世界上最大的陆生动物。在两种非洲象中，雄性和雌性都有象牙。这些是经过改良的门牙，可以长到几十公斤，用于大象日常生活中的各种基本用途。这些象牙是象牙的重要来源，用于象牙饰品和珠宝。

在过去的 100 年里，偷猎、栖息地丧失和人类冲突导致非洲数百万大象遭受毁灭性损失。

例如，在乍得的扎库马国家公园，由于偷猎，在短短八年内，大象的数量从 4、300 头骤降至 450 头。

硬件

建议的硬件（Packet'u'Tracker）利用了 Nano 33 BLE Sense 板的功能，因为板载无数传感器和对机器学习的舒适支持，并结合了 BLE5.0。

除了上述之外，Packet'u' 还结合了 SX1276-(IN867) LoRa 模块、U-Blox NEO-6M GPS 接收器、FET 供电的振动盘（hap-feed）以及用于 GPS 和 LoRa 的外部天线，通过 3x1/ 供电2 节 AA 锂亚硫酰氯原电池（非常适合此用途，如网络研讨会中所述）。

硬件（原型在环）

这个想法是将 Packet'u'Tracker 安装在大象的尾巴上，这与传统的颈部项圈不同。!!这个想法不应该被误判为硬件安全或动物不适！

采用上述方法的主要原因是：较高的附着成本，轻微的持续负载，即使对于陆地上最大的动物（想象一下在您的脖子上扛一块砖头十年：：正常的配重和腰带数量超过10 公斤），动物行为的最小输入。

与之相反，该设备应该更轻、更隐蔽并提供动物行为分析的主动方法。

通过将传感器单元直接安装在尾巴上，人们可以获得行为洞察力，例如：大象对尾巴运动的控制程度非凡，当大象的尾巴左右摆动时，它会很高兴。一旦尾巴变得僵硬，通常向一侧伸出，这意味着大象很焦虑。在这一点上，它甚至可能开始从你身边跑开，通常会在它的肩膀上旋转以注视你，因为它试图逃跑。

上述事实可以与传感器融合和机器学习模型结合使用，以预测遇险模式或动物行为。

Packet'u'的特点

获取 GPS 定位/天（默认）或 2 个定位定位（达到特定条件）。
广播原始加速度计以及 Roll、Pitch 和 Yaw 值。
根据颜色传感器 (APDS9960) 的值预测环境光水平。
已提供振动盘（实验性）以确认感官反馈（达到特定条件）。
广播编程的大象 ID 和环境温度值 (HTS221)。
如果目标（装备有 Packet'u' 的大象）达到地理围栏的区域外限制，则参考并报告 LoRa RSSI 信号，以提供比较 GPS 位置。
如果目标在指定的时间间隔内保持零活动，则通过振动盘产生本地反馈以调用目标的感觉反馈，如果失败，则将紧急信标与当前位置、定位和附加信息一起发送到网关卫星数据。

并与网关建立 LoRa NLOS/LOS 链路。

网关的特点

使用 Raspberry Pi 3B+ 作为传入 Packet'u' 信号的处理器。
基于 ESP32 的 14 通道（单独）扫描 25-30m 半径内的 wifi 信号并记录到 Wireshark 进行后处理和分析。

由 Stefan Kremser aka Spacehuhn 编写的 PacketMonitor32，（为了通过 SerialShark 脚本在 WinOS 上对 Wireshark 的分叉支持进行了轻微修改。）

基于 Realtek RTL2832 的软件定义无线电与PiSDR OS （支持 Gpredict、rpitx、Soapy Remote、GNURadio 等功能）相结合，可用于捕获和嗅探 RF 信号（针对 GSM/CDMA 载波信号执行的测试）以检测人类存在于特定扫描区域内。
通过专用的 STMicroelectronics B-L072Z-LRWAN（Helium Dev base board）与 Packet'u' 建立 LoRa 链接。