CN102353402A - 物联网环境传感器 - Google Patents

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谷荣祥
董红娟
袁永平
魏飞
林树兴
郭静
何永革
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Abstract

本发明公开了一种物联网环境传感器，包括传感器单元、对传感器单元所检测信息进行分析处理的微处理器、与微处理器相接的无线通信模块一以及分别对传感器单元、微处理器和无线通信模块一进行供电的电源模块，传感器单元与微处理器相接，微处理器与无线通信模块一相接；微处理器通过无线通信模块一和与无线通信模块一相配合使用的无线通信模块二与接入互联网的联网计算机进行双向通信，无线通信模块二与联网计算机相接。本发明设计合理、安装布设及使用操作简便且使用效果好，能真正发挥物联网的效用和价值，有效解决现有物联网环境用传感器存在的布设及使用操作不便、不能直接连接到互联网上进行监测与报警、使用效果较差等问题。

Description

物联网环境传感器
技术领域
本发明涉及一种传感器，尤其是涉及一种物联网环境传感器。
背景技术
物联网(The Internet of things)是通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，且按约定的协议，将任何物品与互联网连接起来进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。但是，目前各行业中所使用的物联网系统，绝大多数都是概念性的，缺点是没有直观的实物。因而，现如今物联网系统在企业中并未得到广泛应用，也并未真正发挥物联网的效用和价值。相应地，现有的物联网环境用传感器也不能真正发挥物联网的效用和价值，实际使用时，存在布设及使用操作不便、不能直接连接到互联网上进行监测与报警、使用效果较差等多种缺陷和不足。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种物联网环境传感器，其设计合理、安装布设及使用操作简便且使用效果好，能有效解决现有物联网环境用传感器存在的布设及使用操作不便、不能直接连接到互联网上进行监测与报警、使用效果较差等问题。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种物联网环境传感器，其特征在于：包括传感器单元、对所述传感器单元所检测信息进行分析处理的微处理器、与微处理器相接的无线通信模块一以及分别对所述传感器单元、微处理器和无线通信模块一进行供电的电源模块，所述传感器单元与微处理器相接，微处理器与无线通信模块一相接，所述传感器单元、微处理器和无线通信模块一均与电源模块相接；所述微处理器通过无线通信模块一和与无线通信模块一相配合使用的无线通信模块二与接入互联网的联网计算机进行双向通信，所述无线通信模块二与联网计算机相接且无线通信模块二与无线通信模块一的工作频段相同。
上述物联网环境传感器，其特征是：所述无线通信模块一和无线通信模块二均为ZigBee短距离无线通信模块。
上述物联网环境传感器，其特征是：所述传感器单元为对被监测区域内的需监控对象进行实时安防监控的安防检测单元和/或对被监测区域内的相关环境参数进行实时检测的环境参数检测单元，所述安防检测单元和环境参数检测单元均与微处理器相接；所述安防检测单元与微处理器组成安防监控单元，且环境参数检测单元与微处理器组成环境信息监控单元。
上述物联网环境传感器，其特征是：所述安防检测单元包括一个或多个传感器一，所述传感器一与微处理器相接；所述传感器一为对被监测区域内需监控对象的倾斜状态进行实时检测的倾角传感器或对被监测区域内需监控对象的移动位置进行实时检测的位移传感器。
上述物联网环境传感器，其特征是：所述传感器一为模拟信号传感器，且所述传感器一与微处理器之间接有ADC转换器。
上述物联网环境传感器，其特征是：所述倾角传感器为双轴倾角传感器。
上述物联网环境传感器，其特征是：所述环境参数检测单元包括一个或多个传感器二，所述传感器二与微处理器相接；所述传感器二为温度传感器、湿度传感器或大气压传感器。
上述物联网环境传感器，其特征是：所述环境参数检测单元还包括一个或多个传感器三，所述传感器三与微处理器相接；所述传感器三为二氧化碳浓度传感器、噪声传感器、可燃气体浓度传感器或烟感探测器。
上述物联网环境传感器，其特征是：所述传感器二和传感器三均为模拟信号传感器，且所述传感器二与微处理器之间以及所述传感器三与微处理器之间均接有ADC转换器。
上述物联网环境传感器，其特征是：所述联网计算机布设在主监控室内。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、结构简单且安装布设及使用操作简便。
2、使用效果好且实用价值高，是一个电池供电且具有无线通讯组网功能的传感器，能真正发挥物联网的效用和价值，主要对企业内部各部门的安防状况和环境情况进行监测并根据其监测结果给出相应的分析及处理，其主要包括倾角以及温度、湿度、大气压、二氧化碳、噪声、可燃气体等相关环境指标监测，并通过无线通讯方式将监测结果发给主监控室内的联网计算机，联网计算机根据监测情况做出相应的处理措施，同时可通过远程上网的方式登录监控系统，因而可随时随地监测并处理企业环境监测的问题，比如生产车间的温度、湿度不符合产品的生产要求等，另外联网计算机可进行声光报警并提示值班人员及时采取有效措施，以便尽快使得产品的生产环境满足相应的产品生产要求，以保证产品的质量及稳定性。因而，本发明物联网环境传感器配合无线通讯接收模块(协调器)使用，可通过上位机(计算机)监测采集到的数据，同时监管部门只需一台联网计算机，就可以实现任意时间、任意地点实时监控环境各项指标的信息。
3、各项性能指标优良且工作性能稳定，实际进行无线信号发送时，采用微功率发射且发射功率为10mW；并且采用间歇收发的节能方式，接收时电流＜55mA，发射电流小于或等于70mA，大大减少了功耗，延长了电池供电寿命。同时，每个传感器的微控制器都有用于确定地址的非易失性存储器，用户根据出厂编号可以用软件任意确定传感器的地址，组成最多可达255只传感器的无线传感器网络。系统典型的传输速率为9600bps，最高传输速率可达125kbps；并且具有高抗干扰能力、低误码率等特点，本发明采用高效前向纠错信道编码技术，提高了数据抗突发干扰和随机干扰能力。另外，本发明采用了CSMA/CA防冲突机制，有效避免了由于同时发送数据产生的信道阻塞和数据丢失。
4、适用范围广，可以广泛应用于家庭、企业等领域，主要应用领域是针对布线环境不便的场合，其能制作出实物并能连接到互联网上进行监测及报警。
综上所述，本发明设计合理、安装布设及使用操作简便且使用效果好，能真正发挥物联网的效用和价值，有效解决现有物联网环境用传感器存在的布设及使用操作不便、不能直接连接到互联网上进行监测与报警、使用效果较差等实际问题。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明的工作原理框图。
附图标记说明：
1-1-安防检测单元；1-2-环境参数检测单元；2-微处理器；
3-无线通信模块一；4-电源模块；          5-无线通信模块二；
6-联网计算机。
具体实施方式
如图1所示，本发明包括传感器单元、对所述传感器单元所检测信息进行分析处理的微处理器2、与微处理器2相接的无线通信模块一3以及分别对所述传感器单元、微处理器2和无线通信模块一3进行供电的电源模块4，所述传感器单元与微处理器2相接，微处理器2与无线通信模块一3相接，所述传感器单元、微处理器2和无线通信模块一3均与电源模块4相接。所述微处理器2通过无线通信模块一3和与无线通信模块一3相配合使用的无线通信模块二5与接入互联网的联网计算机6进行双向通信，所述无线通信模块二5与联网计算机6相接且无线通信模块二5与无线通信模块一3的工作频段相同。
本实施例中，所述无线通信模块一3和无线通信模块二5均为ZigBee短距离无线通信模块。
所述传感器单元为对被监测区域内的需监控对象进行实时安防监控的安防检测单元1-1和/或对被监测区域内的相关环境参数进行实时检测的环境参数检测单元1-2，所述安防检测单元1-1和环境参数检测单元1-2均与微处理器2相接。所述安防检测单元1-1与微处理器2组成安防监控单元，且环境参数检测单元1-2与微处理器2组成环境信息监控单元。本实施例中，所述传感器单元包括安防检测单元1-1和环境参数检测单元1-2，因而本发明兼容了安防监控和环境信息监控的目的。
本实施例中，所述安防检测单元1-1包括一个或多个传感器一，所述传感器一与微处理器2相接。所述传感器一为对被监测区域内需监控对象的倾斜状态进行实时检测的倾角传感器或对被监测区域内需监控对象的移动位置进行实时检测的位移传感器。
所述传感器一为模拟信号传感器，且所述传感器一与微处理器2之间接有ADC转换器。本实施例中，所述倾角传感器为双轴倾角传感器。
本实施例中，所述环境参数检测单元1-2包括一个或多个传感器二，所述传感器二与微处理器2相接。所述传感器二为温度传感器、湿度传感器或大气压传感器。
同时，所述环境参数检测单元1-2还包括一个或多个传感器三，所述传感器三与微处理器2相接。所述传感器三为二氧化碳浓度传感器、噪声传感器、可燃气体浓度传感器或烟感探测器。所述传感器二和传感器三均为模拟信号传感器，且所述传感器二与微处理器2之间以及所述传感器三与微处理器2之间均接有ADC转换器。实际安装布设时，所述联网计算机6布设在主监控室内。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种物联网环境传感器，其特征在于：包括传感器单元、对所述传感器单元所检测信息进行分析处理的微处理器(2)、与微处理器(2)相接的无线通信模块一(3)以及分别对所述传感器单元、微处理器(2)和无线通信模块一(3)进行供电的电源模块(4)，所述传感器单元与微处理器(2)相接，微处理器(2)与无线通信模块一(3)相接，所述传感器单元、微处理器(2)和无线通信模块一(3)均与电源模块(4)相接；所述微处理器(2)通过无线通信模块一(3)和与无线通信模块一(3)相配合使用的无线通信模块二(5)与接入互联网的联网计算机(6)进行双向通信，所述无线通信模块二(5)与联网计算机(6)相接且无线通信模块二(5)与无线通信模块一(3)的工作频段相同。
2.按照权利要求1所述的物联网环境传感器，其特征在于：所述无线通信模块一(3)和无线通信模块二(5)均为ZigBee短距离无线通信模块。
3.按照权利要求1或2所述的物联网环境传感器，其特征在于：所述传感器单元为对被监测区域内的需监控对象进行实时安防监控的安防检测单元(1-1)和/或对被监测区域内的相关环境参数进行实时检测的环境参数检测单元(1-2)，所述安防检测单元(1-1)和环境参数检测单元(1-2)均与微处理器(2)相接；所述安防检测单元(1-1)与微处理器(2)组成安防监控单元，且环境参数检测单元(1-2)与微处理器(2)组成环境信息监控单元。
4.按照权利要求3所述的物联网环境传感器，其特征在于：所述安防检测单元(1-1)包括一个或多个传感器一，所述传感器一与微处理器(2)相接；所述传感器一为对被监测区域内需监控对象的倾斜状态进行实时检测的倾角传感器或对被监测区域内需监控对象的移动位置进行实时检测的位移传感器。
5.按照权利要求4所述的物联网环境传感器，其特征在于：所述传感器一为模拟信号传感器，且所述传感器一与微处理器(2)之间接有ADC转换器。
6.按照权利要求4所述的物联网环境传感器，其特征在于：所述倾角传感器为双轴倾角传感器。
7.按照权利要求3所述的物联网环境传感器，其特征在于：所述环境参数检测单元(1-2)包括一个或多个传感器二，所述传感器二与微处理器(2)相接；所述传感器二为温度传感器、湿度传感器或大气压传感器。
8.按照权利要求7所述的物联网环境传感器，其特征在于：所述环境参数检测单元(1-2)还包括一个或多个传感器三，所述传感器三与微处理器(2)相接；所述传感器三为二氧化碳浓度传感器、噪声传感器、可燃气体浓度传感器或烟感探测器。
9.按照权利要求8所述的物联网环境传感器，其特征在于：所述传感器二和传感器三均为模拟信号传感器，且所述传感器二与微处理器(2)之间以及所述传感器三与微处理器(2)之间均接有ADC转换器。
10.按照权利要求1或2所述的物联网环境传感器，其特征在于：所述联网计算机(6)布设在主监控室内。
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