空气道低功耗物联网智能环境传感装置的制作方法

本实用新型涉及一种传感器装置，具体涉及一种低功耗物联网智能环境传感装置，属于环境监测领域。

背景技术：

传统的传感器，均是通过有线网络连接监控设备，有线网络用于提供信号传输和传感器所需的电能，在安装时，需要在待监测区域布线后才能使用。

在待监测区域较大或距离监控设备较远时，传统的有线网络成本高昂，并且部分区域由于前期建筑建设原因导致布线困难或由于实际使用要求导致无法进行布线，严重影响传感器装置的使用。

现有技术中还有利用wifi进行信号传输的传感器装置，但其需要持续的与监控设备进行通讯，对传感器供电要求高、对wifi网络要求高，导致其适用性差，大多数地方都不能满足其使用要求。

因此，亟代研究并设计出一种无需布线、适用范围广，对使用环境要求低的监测传感装置。

技术实现要素：

为了克服上述问题，本发明人进行了锐意研究，设计出一种低功耗物联网智能环境传感装置，包括传感器模块1、电池2、通讯模块3和唤醒处理模块4，

具体地，所述电池2为唤醒处理模块4提供电力，所述通讯模块3为nb-iot模块，所述唤醒处理模块4为具有数据处理和转发功能的模块；

所述唤醒处理模块4分别与传感器模块1和通讯模块3电连接，接收传感器模块1的检测值，将检测值传递至通讯模块3，由通讯模块3将检测值发送至互联网；

所述传感器模块1和通讯模块3的供电引脚通过供电电路分别与唤醒处理模块4的一个输出引脚连接，将此唤醒处理模块4的输出引脚称为供电开关引脚；

所述供电电路包括一个三极管开关电路和一个dcdc芯片，其中，三极管的基极与供电开关引脚连接，三极管的集电极与dcdc芯片使能引脚连接，三极管的发射极接地，当供电开关引脚为高电平时，dcdc芯片使能，对传感器模块1和通讯模块3进行供电，当供电开关引脚为低电平时，停止对传感器模块1和通讯模块3供电。

进一步地，所述唤醒处理模块4中设置有计时子模块，通过计时子模块计录时间，

当到达设定时间时，向传感器模块1和通讯模块3供电；

在通讯模块3将检测值发送后，停止对传感器模块1和通讯模块3的供电。

根据本实用新型，所述传感器模块1为温湿度传感器、压力传感器、颗粒物传感器或二氧化碳传感器中的一种或多种。

进一步地，所述唤醒处理模块4为32位单片机。

优选地，所述电池2、通讯模块3和唤醒处理模块4安装在外壳5中。

在一个优选的实施方式中，所述物理开关k2设置在外壳5的外侧。

在一个实施方式中，所述传感器模块1置于外壳5内部，在外壳5上开设有通风口。

在另一个实施方式中，所述传感器模块1置于外壳5外部，传感器模块1通过信号线与外壳5内部的唤醒处理模块4连接，所述外壳5为封闭结构。

本实用新型所提供的低功耗物联网智能环境传感装置具有以下有益效果：

(1)根据本实用新型提供的低功耗物联网智能环境传感装置，无需布线，安装方便快捷、成本低；

(2)根据本实用新型提供的低功耗物联网智能环境传感装置，功耗低，节约能源，电池供电下持续使用时间超过一年；

(3)根据本实用新型提供的低功耗物联网智能环境传感装置，采用物联模块传输检测结果，功耗低、信号覆盖范围广。

附图说明

图1示出根据本实用新型一种优选实施方式的低功耗物联网智能环境传感装置结构示意图；

图2示出根据本实用新型一种优选实施方式的低功耗物联网智能环境传感装置供电电路示意图；

图3示出根据本实用新型一种优选实施方式的低功耗物联网智能环境传感装置结构示意图。

附图标号说明：

1-传感器模块；

2-电池；

3-通讯模块；

4-唤醒处理模块；

5-外壳；

k2-物理开关。

具体实施方式

下面通过附图和实施方式对本实用新型进一步详细说明。通过这些说明，本实用新型的特点和优点将变得更为清楚明确。

其中，尽管在附图中示出了实施方式的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

本实用新型公开了一种低功耗物联网智能环境传感装置，包括传感器模块1、电池2、通讯模块3和唤醒处理模块4，如图1所示。

其中，所述电池2为唤醒处理模块4提供电力，所述唤醒处理模块4分别与传感器模块1和通讯模块3电连接。

具体地，所述传感器模块1为能够对环境进行检测的任意种类的传感器，可以为温湿度传感器、压力传感器、颗粒物传感器或二氧化碳传感器中的一种或多种，其将检测值发送到唤醒处理模块4。

所述通讯模块3为nb-iot模块，nb-iot模块为一类采用超窄带宽设计的物联网芯片，其具有低功耗的特点，例如高新兴的me3616芯片，采用nb-iot模块作为通讯模块，降低了模块对电量的消耗，提高了装置的使用寿命，并且具有覆盖能力广、无需单独搭建接收平台等优势。

所述唤醒处理模块4为具有数据处理和转发功能的模块，例如单片机，优选为32位单片机，例如es8p5086fjlk，其接收检测值，将检测值传递至通讯模块3，由通讯模块3将检测值发送至互联网，以供远程查看。

传统的环境监测装置，传感器模块1和通讯模块3长期供电，消耗电能较大，电池2携带的电量难以支持环境监测装置长期运行。

根据本实用新型，通过唤醒处理模块4对所述传感器模块1和通讯模块3的供电进行管理，在需要对环境进行检测时，对传感器模块1和通讯模块3进行供电，在无需进行检测时，停止对传感器模块1和通讯模块3的供电，使得传感器模块1和通讯模块3进入休眠状态，从而实现间断性检测，进而实现电能的节约，使得装置能够长期使用。

进一步地，在所述唤醒处理模块4中设置有计时子模块，通过计时子模块计录时间，当到达设定时间时，向传感器模块1和通讯模块3供电，以实现唤醒；在通讯模块3将检测值发送后，停止对传感器模块1和通讯模块3的供电；循环上述过程，即可实现间断性定时检测。

本实用新型中，通过上述间断性供电方式，使得环境监测传感装置在普通电池的供电下，能够持续运行一年以上时间，极大增强了环境监测传感装置的适用范围，节约了安装、维护时间。

在一个优选的实施方式中，所述传感器模块1和通讯模块3的供电引脚通过供电电路分别与唤醒处理模块4的一个输出引脚连接，由唤醒处理模块4的输出引脚对传感器模块1和通讯模块3供电，在本实用新型中，将此唤醒处理模块4的输出引脚称为供电开关引脚。

所述供电电路包括一个三极管开关电路和一个dcdc芯片，所述三极管开关电路如图2所示，三极管的基极与供电开关引脚连接，三极管的集电极与dcdc芯片使能引脚连接，三极管的发射极接地，当供电开关引脚为高电平时，dcdc芯片使能，对传感器模块1和通讯模块3进行供电。当供电开关引脚为低电平时，停止供电。

在一个优选的实施方式中，在三极管开关电路中，还并联有物理开关k2，使得能够通过物理开关控制是否对传感器模块1和通讯模块3进行供电，从而实现任意时间的手动检测控制，以在需要检测时快速获得检测数据，弥补定时检测的弊端。

根据本实用新型，所述电池2、通讯模块3和唤醒处理模块4安装在外壳5中，通过外壳5对其进行保护。

优选地，所述物理开关k2设置在外壳5的外侧，以便于操作。

在本实用新型中，对所述外壳5的形状不做特别限制，本领域技术人员可根据实际需要灵活设置。

在一个实施方式中，所述传感器模块1置于外壳5内部，在外壳5上开设有通风口，使得外壳内外环境相同，确保检测的准确性。

传感器模块1置于外壳5内部的设置，使得低功耗物联网智能环境传感装置整体外形更加简洁、占用体积更小。

在另一个实施方式中，所述传感器模块1置于外壳5外部，传感器模块1通过信号线与外壳5内部的唤醒处理模块4连接，外壳5为封闭结构，如图3所示。

传感器模块1外置于外壳5的设置，使得传感器模块1直接置于环境中，利于对环境的快速、准确检测，同时，外壳5的封闭结构，保证了外壳内部电子电路的洁净程度，降低了环境污染对电子电路的影响。

在一个优选的实施方式中，所述传感器模块1与唤醒处理模块4之间采用快插接头连接，以方便快速更换传感器模块1的种类，适应不同的监测环境。

以上结合了优选的实施方式对本实用新型进行了说明，不过这些实施方式仅是范例性的，仅起到说明性的作用。在此基础上，可以对本实用新型进行多种替换和改进，这些均落入本实用新型的保护范围内。