一种工业无线物联网传感系统

文档序号:44208372发布日期:2025-12-30 22:19阅读:11来源:国知局
技术简介:
本发明针对传统工业无线传感系统依赖进口x86/arm架构导致成本高的问题,提出采用国产龙芯2K1000LA处理器构建自主可控系统。通过ESP32节点芯片与ESP NOW协议实现低功耗无线通信,集成多传感器数据采集与异常检测功能,并支持云端数据上传与远程监控,显著降低设备成本且提升系统稳定性。
关键词:工业无线传感系统,国产芯片应用

本发明涉及物联网传感领域,具体地,涉及一种工业无线物联网传感系统。


背景技术:

1、在工业生产环境中,低温冷库、食品生产、防尘车间等众多应用中都需要用到分布式多点传感系统。分布式多点传感器系统通过部署在空间各处的多个传感节点实时收集温度、湿度和光照强度等环境数据,并通过网络将数据传输到中央处理系统进行分析,为工程师提供环境监测和决策支持。

2、目前的分布式多点传感器系统通常搭载x86/arm等架构平台,而这些平台都是进口设备,导致设备成本增加。


技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种工业无线物联网传感系统,该工业无线物联网传感系统使用该龙芯2k1000la构建自主可控的工业无线物联网系统能够显著降低设备投入成本。

2、为了实现上述目的,本发明提供了一种工业无线物联网传感系统,该工业无线物联网传感系统包括龙芯2k1000la处理器和与龙芯2k1000la处理器电连接的传感节点,传感节点包括与龙芯2k1000la无线通讯的节点芯片和与节点芯片电连接的传感器,每个传感节点内设置有多个传感器连接,多个传感器分布于工作区域的多个位置;

3、通过节点芯片,龙芯2k1000la处理器硬件平台能够接收到所有传感器的数据。

4、优选地,传感节点设置为esp32,龙芯2k1000la处理器与esp32之采用esp now通信协议,每隔1 s传输一次数据。

5、优选地,传感节点还包括节点电池和用于对节点传感节点的电能进行管理的充电管理芯片。

6、优选地,充电管理芯片选用tp4055。

7、优选地,通过电路采集电路检测节点电池的剩余电量并反馈至传感节点。

8、优选地,传感节点还包括用于显示传感器的信息以及节点电池的剩余电量的oled显示器。

9、优选地,工业无线物联网传感系统还包括与龙芯2k1000la处理器电连接的gui显示界面,gui显示界面用于显示各节点的数据,以及各数据根据系统时间变化的波形图。

10、优选地,传感节点与龙芯2k1000la处理器采用wifi esp now实现自组网,龙芯2k1000la处理器能够实时查看每一个节点的在线情况,以及上线、下线的日志。

11、优选地,龙芯2k1000la处理器对多节点的数据进行分析,实时发现数据异常的节点,并启动报警。

12、优选地,龙芯2k1000la处理器能够将传感节点的数据上传到云物联网平台,支持远程查看。

13、根据上述技术方案,本发明中该工业无线物联网传感系统包括两大部分:中央处理终端和传感节点,将中央处理终端设置为龙芯2k1000la,该芯片采用龙芯中科自主研发的龙架构指令,是真正的国产芯,安全性和稳定性都很高,非常适合用于工业控制领域。使用该龙芯2k1000la构建自主可控的工业无线物联网系统能够显著降低设备投入成本。

14、龙芯2k1000la可以与多个传感节点连接,每个传感节点内包括一个节点芯片和与该节点芯片电连接的多个传感器。节点芯片与龙芯2k1000la之间无线通讯,使得节点芯片能够不受空间限制,分布与工作区域的不同位置,而节点芯片与传感器之间通过总线进行有线通讯,因此,节点芯片通常位于传感器的附近。

15、龙芯2k1000la上安装有python,利用python内置的标准工具模块,龙芯2k1000la能够实现诸如通讯和数据处理之类的基本功能。如过需要完成其它的强大数据分析等功能时,可以通过安装其它第三方软件实现。

16、龙芯2k1000la处理器作为中央处理终端,负责接收、管理、显示、分析所有传感节点发来的数据,并做出决策。

17、龙芯2k1000la设置有显示大屏,可以同时显示所有节点的实时数据,如温度、湿度、光照、电量等,一目了然。而且通过该龙芯2k1000la还可以查看任何一个传感节点的历史数据曲线,例如观察过去一小时内温度的变化趋势,这一功能对分析环境变化非常有用。

18、龙芯2k1000la还能够实现对传感节点的高灵敏度的管理。龙芯2k1000la能非常快速地发现新节点加入,一般在2秒内完成,或是快速地检测到某个节点下线,一般在1秒内完成,同时龙芯2k1000la还可以针对节点的动态变化情况生成日志记录。而且整个管理过程都非常稳定。

19、龙芯2k1000la会综合分析所有节点的数据,并依据数据判断有没有某些区域的温度出现异常,工作区域各处的温湿度是否均匀;如果发现某个节点温度急剧异常升高,系统可以判断有火灾风险,一旦发现异常,龙芯2k1000la会在终端屏幕上弹出警告,同时向管理员发送报警信息,包括邮件、短信等多种信息发送形式,确保警报能被管理员及时看到。

20、在该该工业无线物联网传感系统中,传感节点相当于独立的小设备,其核心任务是采集数据、显示数据并发送数据。

21、节点芯片连的多个传感器可以分别设置为sht20温湿度传感器:负责感受环境的温度和湿度,bh1750光照传感器:负责感受环境的光线强度。通过多个和/或多种传感器的配合,节点芯片能够实时获得工作区域内个检测位置的环境信息。

22、本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。


技术特征:

1.一种工业无线物联网传感系统,其特征在于,工业无线物联网传感系统包括龙芯2k1000la处理器和与龙芯2k1000la处理器电连接的传感节点,传感节点包括与龙芯2k1000la无线通讯的节点芯片和与节点芯片电连接的传感器,每个传感节点内设置有多个传感器连接,多个传感器分布于工作区域的多个位置;

2.根据权利要求1所述的工业无线物联网传感系统,其特征在于,传感节点设置为esp32,龙芯2k1000la处理器与esp32之采用esp now通信协议,每隔1 s传输一次数据。

3.根据权利要求1所述的工业无线物联网传感系统,其特征在于,传感节点还包括节点电池和用于对节点传感节点的电能进行管理的充电管理芯片。

4.根据权利要求3所述的工业无线物联网传感系统,其特征在于,充电管理芯片选用tp4055。

5.根据权利要求3所述的工业无线物联网传感系统,其特征在于,通过电路采集电路检测节点电池的剩余电量并反馈至传感节点。

6.根据权利要求5所述的工业无线物联网传感系统,其特征在于,传感节点还包括用于显示传感器的信息以及节点电池的剩余电量的oled显示器。

7.根据权利要求1所述的工业无线物联网传感系统,其特征在于,工业无线物联网传感系统还包括与龙芯2k1000la处理器电连接的gui显示界面,gui显示界面用于显示各节点的数据,以及各数据根据系统时间变化的波形图。

8.根据权利要求1所述的工业无线物联网传感系统,其特征在于,传感节点与龙芯2k1000la处理器采用wifi esp now实现自组网,龙芯2k1000la处理器能够实时查看每一个节点的在线情况,以及上线、下线的日志。

9.根据权利要求1所述的工业无线物联网传感系统,其特征在于,龙芯2k1000la处理器对多节点的数据进行分析,实时发现数据异常的节点,并启动报警。

10.根据权利要求1所述的工业无线物联网传感系统,其特征在于,龙芯2k1000la处理器能够将传感节点的数据上传到云物联网平台,支持远程查看。


技术总结
本发明公开了一种工业无线物联网传感系统,该工业无线物联网传感系统包括龙芯2K1000LA处理器和与龙芯2K1000LA处理器电连接的传感节点,传感节点包括与龙芯2K1000LA无线通讯的节点芯片和与节点芯片电连接的传感器,每个传感节点内设置有多个传感器连接,多个传感器分布于工作区域的多个位置;通过节点芯片,龙芯2K1000LA处理器硬件平台能够接收到所有传感器的数据。该工业无线物联网传感系统使用该龙芯2K1000LA构建自主可控的工业无线物联网系统能够显著降低设备投入成本。

技术研发人员:张西萍
受保护的技术使用者:安徽信息工程学院
技术研发日:
技术公布日:2025/12/29
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