一种适用于物联网的无线传感器系统的制作方法

文档序号:12863738阅读:312来源:国知局

本申请涉及传感器领域,具体涉及一种适用于物联网的无线传感器系统。



背景技术:

科技发展的脚步越来越快,人类已置身于信息时代,作为信息获取最重 要和最基本的传感器技术,也得到了极大地发展。具有感知能力、计算能力 和通信能力的传感器网络以能够协作地实时检测,感知和采集网络分布区域内的各种监测对象的信息并对这些信息进行处理,获得相近而准确的信息而得到了广泛的关注。传感器技术在房间内的应用,也逐渐增多,被广泛应用于各种报警系统中。特别是越来越多的应用于智能家居系统中。



技术实现要素:

本申请提供一种改进的适用于物联网的无线传感器系统。

根据本申请的第一方面,本申请提供一种适用于物联网的无线传感器系统,其包括智能家居终端外壳和传感设备,所述传感设备设置在所述智能家居终端外壳内;

所述传感设备包括图像传感模块、图像处理模块、图像存储模块、微处理器、无线通信模块、摄像镜头和无线通信天线;所述图像传感模块经过数据线与所述图像处理模块连接; 所述图像处理模块经过Type-C接口与所述微处理器连接; 所述图像存储模块通过地址线和数据线与所述微处理器连接; 所述无线通信模块通过Type-C接口与所述微处理器连接; 所述摄像镜头与所述图像传感模块通过数据线连接; 所述无线通信天线与所述无线通信模块通过信号线和地线连接。

本实用新型的适用于物联网的无线传感器系统中,所述无线通信模块通过一无线接收模块连接一计算机。

本实用新型的适用于物联网的无线传感器系统中,所述无线通信模块采用一射频信号发射模块,所述射频信号发射模块连接所述无线通信天线。

本实用新型的适用于物联网的无线传感器系统中,所述计算机上设有读取所述无线信号的读卡装置。

本实用新型的适用于物联网的无线传感器系统中,所述计算机接入计算机网络,所述计算机通过所述计算机网络连接至少一个监测服务器。

本实用新型的适用于物联网的无线传感器系统中,所述无线传感器系统还包括一为所述传感设备供电的电源,所述电源采用一太阳能电池装置,所述太阳能电池装置包括一蓄电池和一与所述蓄电池连接的太阳能电池板,所述蓄电池连接所述传感设备的电源输入端。

本实用新型的适用于物联网的无线传感器系统中,所述太阳能电池板设置在室外的智能家居终端外壳的外表面。

本实用新型的适用于物联网的无线传感器系统中,所述无线传感器系统还包括一为所述传感设备供电的电源,所述电源采用间歇式电源,所述间歇式电源包括一发电机构和一蓄电机构,所述发电机构连接所述蓄电机构,所述蓄电机构连接所述传感设备的电源输入端。

本申请的有益效果是:该适用于物联网的无线传感器系统通过一传感设备集中管理智能家居终端,并通过传感设备中的无线通信模块与其他模块的配合,来实现门窗检测、人体活动检测,以及自动对家电进行控制的基本功能。该适用于物联网的无线传感器系统的性价比高、结构简单,并能适用于绝大多数的用户场景。

附图说明

图1为本实用新型的一实施例中的适用于物联网的无线传感器系统的结构框图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本申请作进一步详细说明。

图1示出了本实用新型中的一种适用于物联网的无线传感器系统,其包括智能家居终端外壳和传感设备10,该传感设备10设置在该智能家居终端外壳内;

该传感设备10包括图像传感模块1、图像处理模块2、图像存储模块5、微处理器3、无线通信模块4、摄像镜头和无线通信天线;该图像传感模块1经过数据线与该图像处理模块2连接; 该图像处理模块2经过Type-C接口与该微处理器3连接; 该图像存储模块5通过地址线和数据线与该微处理器3连接; 该无线通信模块4通过Type-C接口与该微处理器3连接; 该摄像镜头与该图像传感模块1通过数据线连接; 该无线通信天线与该无线通信模块4通过信号线和地线连接。

其中,该传感器件可以是温度传感器、湿度传感器、压力传感器、氧气浓度传感器、一氧化碳浓度传感器、二氧化碳浓度传感器、声音传感器、摄像头、甲醛浓度传感器、限位开关、干簧管、热释电传感器、红外接近传感器、煤气浓度传感器、烟雾传感器、晃动传感器、陀螺仪传感器、角度传感器中的至少一种。以便于进行多样化的参数检测。

该微处理器3系统采用间歇式采集数据的方式工作。

在优选的实施例中,图像传感模块1采用了CMOS图像传感芯片OV7640:最大可以采集解析 度为640*480(30万像素)的静态图像数据,工作电压3V,功耗40mW。微处理器3采用了 TI公司的MSP430F1611,该处理器有比较丰富的内部资源和外部接口,最高处理主频达到 8MHz,芯片内部有10K Byte RAM和48K Byte Flash。微处理器3模块除了微处理器3之外, 还包括若干相关外围电路,主要有电源滤波电路,时钟源电路,指示灯电路,外扩FLASH 电路,复位电路,在线程序更新电路等。无线通信模块4采用的是chipcon公司的无线收发 芯片CC2420。CC2420提供了基于2.4GHz的IEEE802.15.4协议的单芯片解决方案,最高 通信速率250kbps,最大发射功率0dbm。无线通信模块4除了无线收发芯片外,还包括若 干外围电路,主要有收发频率匹配电路,数模滤波电路,天线匹配电路等。天线同时具有 PCB印制板天线和外部天线,可以灵活选用。设备内部电路采用双电路板形式。

进一步地,该无线通信模块4通过一无线接收模块连接一计算机。

更进一步地,该无线通信模块4采用一射频信号发射模块,该射频信号发射模块连接该无线通信天线。

在一些实施例中,该计算机上设有读取该无线信号的读卡装置。

在一些实施例中,该计算机接入计算机网络,该计算机通过该计算机网络连接至少一个监测服务器。

在一些实施例中,该无线传感器系统还包括一为该传感设备10供电的电源,该电源采用一太阳能电池装置,该太阳能电池装置包括一蓄电池和一与该蓄电池连接的太阳能电池板,该蓄电池连接该传感设备的电源输入端。

在一些实施例中,该太阳能电池板设置在室外的智能家居终端外壳的外表面。

在一些实施例中,该无线传感器系统还包括一为该传感设备10供电的电源,该电源采用间歇式电源,该间歇式电源包括一发电机构和一蓄电机构,该发电机构连接该蓄电机构,该蓄电机构连接该传感设备的电源输入端。

综上,该适用于物联网的无线传感器系统中的传感设备10的工作流程如下:微处理器3通过通用Type-C接口向图像处理模块2发送 数据时,首先需要与图像处理模块2进行串口同步。微处理器3通过循环发送SYNC命令,直 到收到图像处理模块2返回的ACK命令为止,通常情况下,重复发送SYNC命令的次数不会 超过60次。随后图像处理模块2会向微处理器3发送一条SYNC命令,微处理器3再回传一条ACK 命令,同步过程就完成了。

串口同步完成之后,还必须配置图像传感模块1的若干参数。微处理器3通过向图像处理 模块发送相应的控制命令,图像处理模块2就会配置图像传感模块1的内部参数。配置参数需 要依次发送以下4条控制命令:Initial命令,负责配置图片像素大小和颜色参数;Set Package Size命令,负责配置传输图片数据的过程中,每个数据包中的图片数据字节数;Snapshot 命令,负责设置图像传感模块1的工作模式;Get Picture命令,设置拍摄图片类型,同时开 始采集图像。每次发送一条命令成功,图像处理模块2都会返回一条相应的ACK命令。如 果一切顺利,在最后的Get Picture命令发送成功之后,相关的参数都已经配置完毕,并且 图像传感模块1开始采集原始的图像信息,图像处理模块2开始对这些图像信息进行压缩编 码,并存储于图像存储模块5中。

图像处理模块2向微处理器3发送一条Data命令通告图片信息已经处理完成。然后微处理 器就可以开始顺序读取jpeg格式的图片信息。微处理器3向图像处理模块2发送ACK命令, 该命令中会包含图像数据包序列号信息,然后图像处理模块2就会从图像存储模块5中读取相 应的数据并转发给微处理器3。以此循环,直到微处理器3读取完所有的数据包,最后一次发 送ACK,不会再接收到新的数据包。

以上内容是结合具体的实施方式对本申请所作的进一步详细说明,不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请发明构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换。

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