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大熊猫保护“网”
云天 云天 2019-12-25 08:50:48
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中等

主旨:保护大熊猫(全球目标15.7)

方案介绍:

    背景:这是我在网上看到的一个有关猎杀大熊猫的新闻:云南森林公安2015年破获一起非法猎捕及非法收购、出售野生大熊猫案。这是长江以南首次发现野生大熊猫踪迹,但这次猎杀行为极大地破坏了大熊猫的种群繁衍。本次案发地点在昭通市盐津县普洱镇龙台村,目前,猎杀大熊猫的龙台村王某两兄弟和收购大熊猫肉的吴某已被批捕。

    大熊猫简介(学名:Ailuropoda melanoleuca):属于食肉目、熊科、大熊猫亚科和大熊猫属唯一的哺乳动物,头躯长1.2-1.8米,尾长10-12厘米。体重80-120千克,最重可达180千克,体色为黑白两色,它有着圆圆的脸颊,大大的黑眼圈,胖嘟嘟的身体,标志性的内八字的行走方式,也有解剖刀般锋利的爪子。是世界上最可爱的动物之一。 大熊猫已在地球上生存了至少800万年,被誉为“活化石”和“中国国宝”,世界自然基金会的形象大使,是世界生物多样性保护的旗舰物种。

    数量:据第四次全国大熊猫野外种群调查,中国野生大熊猫为1864只,属于中国国家一级保护动物。

    栖息地:大熊猫是中国特有种,现存的主要栖息地是中国四川、陕西和甘肃的山区。

    保护方法:主要是巡山护林,打击盗猎盗伐,“减少人类对栖息地的破坏和干扰。”进而,保护大熊猫的家园。

    “可爱”、“活化石”、“数量少”、“生存区小”,大熊猫,我们要保护你!!!

项目介绍:

    在AI兴起之后,尤其是随着图像识别技术的成熟,给我们追踪大熊猫、识别盗猎者增添了不少火力。

    系统设想:在大熊猫保护区外周边建成大熊猫空间数据动态监测系统。由所有想保护野生大熊猫的个人设立野外视频监测点,形成无形智能保护网。通过这些监测点,每个保护者足不出户就可以看到保护区周边的真实情况,发现大熊猫将会立即报告。

    本项目利用淘汰的旧智能手机与Micro bit相配合,Micro:bit上连接红外线可调距光电开关传感器,用来检测前方出现的移动物体。启用手机摄像头拍照,AI软件识别图像主体是否是大熊猫或是带枪的偷猎者,通过物联网将图像发送至大熊猫保护者手机上。

    项目亮点:1、框架材料使用从野外采集来的芦苇杆,环保。2、采用Micro:bit,性能稳定,集成蓝牙功能,可以和智能手机通信。3、采用物联网技术,使用http://iot.dfrobot.com.cn的Easy LoT,传输存储图像。4、采用人工智能——图像识别技术。

项目清单:

    1、Micro:bit开发板

    2、旧智能手机

    3、DSS-M5 180度 舵机

    4、M18漫反射红外线可调距光电开关,检测障碍距离为0-2m(DFROBOT实际测试,在0-2.6m可正常使用)

制作过程:

       

    

步骤1 步骤1
红外线传感器搭建

    光是一种电磁射线,其特性如同无线电波和X射线,传递速度约为300000千米/秒,因此它可以在发射的一瞬间被其接收。

    红外线光电开关是利用人眼不可见(波长为780nm-1mm)的近红外线和红外线的来检测、判别物体。通过光电装置瞬间发射的微弱光束能被安全可靠的准确的发射和接收。 红外线光电开关的重要作用是能够处理光的强度变化:利用光学元件,在传播媒介中间使光束发生变化;利用光束来反射物体;使光束发射经过长距离后瞬间返回。

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红外线光电开关平台

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makecode代码

    红外线传感器数据线接P11引脚,当P11引脚脉冲为低时,利用item变量判断是有动物在前移动,并发通过蓝牙向手机发送拍照指令,利用间隔时间,防止短时间内多次发送。

    源代码网址:https://makecode.microbit.org/_K0AMu1UJ0W16

    

步骤2 步骤2
手机拍照平台搭建
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手机框架下安装舵机

(1)APP Inventor2界面设计

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    App Inventor 2简介 App Inventor 原是Google实验室(Google Lab)的一个子计划,由一群Google工程师和勇于挑战的Google使用者共同参与设计完成。Google App Inventor是一个完全在线开发的Android编程环境,抛弃复杂的程式代码而使用积木式的堆叠法来完成您的Android程式。除此之外它也正式支持乐高NXT机器人,对于Android初学者或是机器人开发者来说是一大福音。因为对于想要用手机控制机器人的使用者而言,他们不大需要太华丽的界 面,只要使用基本元件例如按钮、文字输入输出即可。 App Inventor 2012年1月1日移交给麻省理工学院行动学习中心,并已于3月4日公布使用。

(2)APP Inventor2代码设计(蓝牙)

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“调用 BluetoothLE”低功耗蓝牙扫描

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找到设备后,开始连接蓝牙,我的Micro:bit的地址为F9:36:68:B8:9F:D3。

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蓝牙连接上后,通过“服务UUID”和“特征UUID”进行数据监听。

关于 Micro:bit与App inventor2蓝牙连接请参考我的另一个帖子:http://mc.dfrobot.com.cn/thread-297491-1-1.html

(3)APP Inventor2代码设计(拍照上传)


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    APP接收指令(12)后进行拍照。

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利用“巡检拍照”变量进行判断,条件为真,利用物联网保存图片,巡检查看周边环境;“否则”上传至“百度云平台”,进行人脸识别,。

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暂时,识别“大熊猫”和“东北虎”,利用物联网上传图片并通知保护人。

东北虎现状

    资料显示,在二十世纪初,我国长白山地区的东北虎有百头之多,但由于后来大面积砍伐森林,大量捕杀食草动物,处于食物链顶端的东北虎的食物被剥夺,生活环境逐渐被破坏,数量开始减少;此外,人类为取虎骨、虎皮乱捕滥杀的行为,更是直接造成东北虎数量的急剧减少。野生东北虎在中国的分布已退至松花江南岸,集中在乌苏里江和图们江流域的中俄边境地带,数量仅十只左右。

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主题为“s2JTvfBZR”,存放的“Base64”编码的图片

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主题为“KsDP1BfWg”,存放的是识别出来的野生动物名称。注:“西伯利亚虎”俗称“东北虎”。

(4)APP Inventor2代码设计(MQTT连接)

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MQTT客户端1 服务器URI:tcp://iot.dfrobot.com.cn:1883;用户名称=lot_id;密码=lot_pwd;

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主题=Topic,订阅两个主题,“QVyV3LBZR”,接收保护人手机APP发送的“巡检”指令。

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1为开始巡检,0为结束巡检。

主题:R50U1PfZg,接收保护人手机APP发送来的舵机旋转角度,并发送给Micro:bit控制舵机旋转到指定位置。

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App Inventor代码

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makecode代码

步骤3 步骤3
演示视频

运程视频巡检系统演示

用家猫测试,检验是否会识别成“老虎”或“大熊猫”。结果:未能识别成这两种动物。

代码中加入对“家猫”的识别,并记录,报告。结果:”发现‘短毛家猫’“。

因无法在真实场景进行测试,所以选择使用”大熊猫“图片进行测试。结果:”发现国宝大熊猫“

因无法在真实场景进行测试,所以选择使用”西伯利亚虎“图片进行测试。结果:”发现西伯利亚虎“

步骤4 步骤4
视频花絮——捣乱的猫
Makelog作者原创文章,未经授权禁止转载。
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