CN107566468B - 低功耗智能无线传感器及其控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种低功耗智能无线传感装置及其控制系统，所述控制系统用于控制多个无线传感装置；所述无线传感装置，包括SensorHub传感器接口模块、DataChannel数据传输模块、ModuleLogic逻辑控制模块、HDFF数据分析模块、LoRa和NBIOT通信模块；该无线传感装置的多种接口能够同时接入多种类别的传感器，并将传感器数据统一预处理和转化，涵盖了传感器的通用兼容接口，在硬件电路上最大程度的复用；包含了数据处理模型逻辑，将传感器原始数据进行计算得到模型结果的过程在本地设备处理，而不是将大量数据全部原始上传到后台处理，避免带宽负担及后台复杂。

Description

低功耗智能无线传感器及其控制系统

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，特别涉及一种低功耗智能无线传感器及其控制系统。

背景技术

当前物联网的接入设备数量广泛而快速的增加，前端装置带有传感器的接入是重要的分类，完成某一传感的数值采集并通过无线上传是物联网的重要构成，也是触发物联网执行设备联动的入口，然而在做前端传感接入时还有已下局限和不足：传感器布置单一，大多仅面向某一指标的测量；单个传感器对应单个无线的通信，形成一个独立的节点，功能有限；多个传感器对应单个无线通信时缺乏统一管理，而是分时复用；上传的往往是原始数据，数据流较大占用无线带宽以及后台记录和分析工作量大；单一的传感装置往往无法在本地计算还原完整的模型，难以形成有效触发依据。

现有电网监测的无线通信方式大多采用3G/GPRS公共网络、zigbee技术等。但是，3G/GPRS公共网络提供的服务种类和数据速率有限，通信费用导致的电网监测运行成本高昂。由于上述技术例如zigbee等只适合短距离无线传输，但电网覆盖区域广，从而导致监测设备数据大幅增多，进而使得整个网络系统的处理能力大大降低，以zigbee技术为主的监测系统的可靠性难以满足电力系统的要求。

同时，现有的无线通信方式，无线通信模块的设计偏大，因此会造成外观笨重，携带不便，成本巨大等问题。

发明内容

本发明的目的旨在至少解决所述的技术缺陷之一。

为了实现上述目的，本发明一方面的实施例提供一种低功耗智能无线传感装置，，包括SensorHub传感器接口模块、DataChannel数据传输模块、ModuleLogic逻辑控制模块、HDFF数据分析模块、LoRa和NBIOT通信模块；

所述SensorHub传感器接口模块，包括多种通信协议接口，每种通信接口对应连接相应协议接口的传感器，并接收来自每个所述传感器采集到的所属区域的环境数据，并对上述数据进行预处理，并发送至数据传输模块；

所述DataChannel数据传输模块，包括多条输入缓存通道和输出传输通道，其中，每条所述输入缓存通道对应同一类型的传感器采集到的数据，所述多条输入缓存通道相互隔离，将预处理后的传感器采集到的数据，进行筛选，利用隔离的输入缓存通道进行预存，并将预存的数据进行分组；并将各个分组的数据利用输出传输通道，进一步传输至数据分析HDFF模块；

所述ModuleLogic逻辑控制模块，与HDFF数据分析模块连接，通过指令接口对HDFF数据分析模块进行设置；所述HDFF数据分析模块按照ModuleLogic逻辑控制模块的设置指令对对DataChannel数据传输模块的数据进行数据流切换设置；将分组数据从HDFF数据分析模块中直接流转到DataChannel数据传输模块相应输入缓存通道中；所述ModuleLogic逻辑控制模块通过HDFF数据分析模块对Lora和NBIOT的通信模块进行设置，包括利用Lora通信模块局域组网建立与中央控制器之间的数据交互、利用NBIOT通信模块，基于TCP的网络协议与云端服务器之间建立长连接，完成数据的上行和下行通信。

所述HDFF数据分析模块，根据接收到的分组数据，按照预设模型进行计算分析，所述预设模型针对不同应用环境下的传感器数据处理的流程设定不同的预设模型；输出的数据为时序逻辑通路和数据逻辑通路，将不同数据流的指向用触发逻辑进行关联和设定，生成输出数据，所述输出数据包括数据信息和时序信息；并利用时序信息控制LoRa和NBIOT通信模块传输数据信息；所述数据信息和时序信息分别通过输出存储传输通道进行数据通道的数据传输和数据通道的时序控制；

所述LoRa和NBIOT通信模块，接入LPWAN低功耗广域网，按照数据分析HDFF模块的时序控制与中央控制器通信，将HDFF数据分析模块发送的数据信息上传至中央控制器，由所述中央控制器根据所述数据信息进行分析，获取当前环境的状态信息，并根据所述环境的状态信息执行反馈控制操作。

优选的，所述SensorHub传感器接口模块的多种通信协议接口至少包括通用的数字传感器IIC协议接口、UART协议接口和SPI协议接口；多种所述通信协议用于连接多种传感器；所述多种传感器至少包括温湿度传感器、气压和光照度传感器、加速度计传感器和陀螺仪传感器中任意一种。

优选的，所述DataChannel数据传输模块将预存数据进行筛选时，预先对SensorHub传感器接口模块预处理后的传感器采集的原始数据设定阈值，符合所述阈值的通过筛选，利用隔离的输入缓存通道进行预存；所述原始数据阈值的设定范围为对应传感器满量程10％-90％之间。

优选的，所述DataChannel数据传输模块中，将预存数据进行分组时，根据该数据所属的隔离的输入缓存通道，计划地址块，并依据所述地址块区分数据，并逐一提取进入传输编码单元，所述传输编码单元包括将数据添加属性字节，打包为约定的数据格式，按照传输协议封包后进入数据通道。

优选的，所述数据传输通道包括高速数据通道和低速数据通道；所述高速通道的通信高达150Mbps，用于100Msps以下的高速采样；所述低速通道通信为1Mbps以下，用于250Ksps以下的低速采样。

本发明还提供一种低功耗智能无线传感控制系统，包括多个上述权利要求1-5中任意一项所述的低功耗智能无线传感装置，还包括环境传感器、中央控制器和执行机构；

所述环境传感器用于对当地的环境数据进行采集，当地环境数据包括采集所述无线传感装置监测范围内的车流量信息、人流量信息、日照强度信息、温度信息、湿度信息；并将所述当地的环境数据上传至对应连接的低功耗智能无线传感装置；

每个所述低功耗智能无线传感装置设置在预设的不同地点，所述地点部署为通信节点；通过该通信节点将采集的当地环境数据上传至中央控制器；

所述中央控制器利用LoRa和NBIOT通信模块与每个所述低功耗智能无线传感装置通信；所述中央控制器根据上传的所述当地的环境数据进行累计分析，包括根据累计结果进行趋势化预判；预设突变环境适应模型，所述突变环境适应模型用于突变环境中自动适应；所述执行机构用于根据所述中央控制器的反馈信息执行操作。

优选的，所述通信节点的位置在选取时，根据监测环境的进行适应性调整；通信节点的发射功率不高于-17db，信号值不低于-120db，信噪比大于0。

进一步，本系统应用在太阳能光伏发电监控领域中，所述执行机构为太阳能电池板；所述传感器采集的当地环境数据至少包括光伏面板表面的温度值和光照值；所述加速度计和陀螺仪获取太阳能电池板所转动的角度；所述中央控制器根据接收到的采集1天为周期的环境数据，进行环境趋势化预判，形成时间、面板温度、光强以及转角、转速之间的关系。生成为预设模型，按照该预设模型，控制太阳能电池板在特定时间提供特定转角，以获得最佳温度和光强。

根据本发明实施例的一种低功耗智能无线传感器及其控制系统，至少包括以下优点：

1、该无线传感装置的多种接口能够同时接入多种类别的传感器，并将传感器数据统一预处理和转化，涵盖了传感器的通用兼容接口，在硬件电路上最大程度的复用；

2、包含了数据处理模型逻辑，将传感器原始数据进行计算得到模型结果的过程在本地设备处理，而不是将大量数据全部原始上传到后台处理，避免带宽负担及后台复杂；

3、搭配HDFF的逻辑触发电路，能够通过传感器物理特性触发Hub工作以及数据转存，完成并行的单元功能以及低功耗监听状态保持，在同一时间并行处理了多个功能；

4、集成LPWAN的典型通信单元LoRa和NBIOT，是无线化的传感器概念重要组成。采用的低功耗广域网方式，使得节点的部署灵活和容易。不必受限同时又具备极好的低功耗指标；低功耗广域网覆盖全面，能耗低，真正的让感知无处不在；

5、一体化接入与模型的本地计算，以及LPWAN的通信整合，上传的数据就是该部署节点的分析结果或者模型结论，而无须在服务器端对节点属性多重设置以及无线带宽做额外考虑，是该无线传感装置的显著优势；

6、该方案的有效实施将对于物联网节点部署的分布式系统形成有显著益处。每一个无线传感装置带有模型分析和处理，将原本服务器端的繁荣操作分布到各个前端节点处理，从集中处理到去中心化的分布式处理，提高了整体的可靠性；

7、装置的硬件来看，将传感器的接口共性提取，使用SensorHub结构，提高硬件的复用效率。同时具备HDFF的逻辑触发单元，将各个组成部分统筹管理，并行处理数据流向和处理过程；

8、将数据模型的计算集成进来，结合特定环境下特定传感器部署，还带有针对该部署的模型适配，使得部署更加的精准和真切，因地制宜；

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明实施例提供的一种低功耗智能无线传感装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的低功耗智能无线传感装置中DataChannel数据传输模块的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的低功耗智能无线传感装置中HDFF数据分析模块的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的低功耗智能无线传感装置中SensorHub传感器接口模块接口示意图；

图5为本发明实施例提供的低功耗智能无线传感控制器系统的连接结构示意图；

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1所示，本发明实施例的一种低功耗智能无线传感装置，包括SensorHub传感器接口模块、DataChannel数据传输模块、ModuleLogic逻辑控制模块、HDFF数据分析模块、LoRa和NBIOT通信模块。

如图4所示SensorHub传感器接口模块，包括多种通信协议接口，每种通信接口对应连接相应协议接口的传感器，并根据传感器采集的数据进行预处理；并发送至数据传输模块。该无线传感装置能够同时接入多种类别的传感器，并将传感器数据统一预处理和转化，涵盖了传感器的通用兼容接口，在硬件电路上最大程度的复用。

在本发明的一个实施例中，SensorHub传感器接口模块的多种通信协议接口至少包括通用的数字传感器IIC协议接口、UART协议接口和SPI协议接口；多种通信协议用于连接多种传感器；多种传感器至少包括温湿度传感器、气压和光照度传感器、加速度计传感器和陀螺仪传感器中任意一种。

如图2所示，DataChannel数据传输模块，实现采集数据分配和逻辑流转通道，与传统的单一数据查询式或者中断式的数据传输不同；而是将预处理后的传感器采集数据，进行筛选，利用隔离的输入缓存通道进行预存，并将预存的数据进行分组；并将各个分组的数据利用输出存储传输通道，传输至数据分析HDFF模块。DataChannel的数据处理模型逻辑，将传感器原始数据进行计算得到模型结果的过程在本地设备处理，而不是将大量数据全部原始上传到后台处理，避免带宽负担及后台复杂。

在本发明的另一个实施例中，DataChannel数据传输模块中，将预存数据进行筛选时，预先对SensorHub传感器接口模块预处理后的传感器采集的原始数据设定阈值，符合阈值的通过筛选，利用隔离的输入缓存通道进行预存。

进一步，DataChannel数据传输模块中，将预存数据进行分组时，根据该数据所属的隔离的输入缓存通道，计划地址块，并依据地址块区分数据，并逐一提取进入传输编码单元，传输编码单元包括将数据添加属性字节，打包为约定的数据格式，按照传输协议封包后进入数据通道。数据传输通道包括高速数据通道和低速数据通道；高速数据通道用于频繁数据采集请求；低速数据通道用于低频繁度的周期性的数据传输。所述高速通道的通信高达150Mbps，用于100Msps以下的高速采样；所述低速通道通信为1Mbps以下，用于250Ksps以下的低速采样。

ModuleLogic逻辑控制模块，与HDFF数据分析模块连接，通过指令接口对HDFF数据分析模块进行设置。所述ModuleLogic逻辑控制模块，与HDFF数据分析模块连接，通过指令接口对HDFF数据分析模块进行设置；所述HDFF数据分析模块按照ModuleLogic逻辑控制模块的设置指令对对DataChannel数据传输模块的数据进行数据流切换设置；将分组数据从HDFF数据分析模块中直接流转到DataChannel数据传输模块相应输入缓存通道中；所述ModuleLogic逻辑控制模块通过HDFF数据分析模块对Lora和NBIOT的通信模块进行设置，包括利用Lora通信模块局域组网建立与中央控制器之间的数据交互、利用NBIOT通信模块，基于TCP的网络协议与云端服务器之间建立长连接，完成数据的上行和下行通信

ModuleLogic单元的功能之一是对HDFF的预设模型进行设置，通过IAP在应用编程接口将模型文件hex写入到HDFF内部可编程逻辑控制器中，实现HDFF触发后会按照逻辑来自运行。功能之二是对DataChannel的数据进行数据流切换设置，这里不直接对接大量的数据流，只提供设置命令到DataChannel以及HDFF，达到将分组数据从HDFF中直接流转到DataChannel相应缓冲池中，以及到Lora和NBIOT的发送模块中。在这个过程中，ModuleLogic起到了数据流向的设置作用，具体设置依托于预设模型的因素，包括：数据属性、采样周期、数据长度、数据传输速率、数据关联、触发条件等。详见预设模型的描述。功能之三是对Lora和NBIOT的通信协议的实现，针对Lora则是AT指令的局域组网建立与网关(中央控制器)之间的数据交互。针对NBIOT则基于TCP的网络协议与云端服务器之间建立长连接，完成数据的上行和下行通信功能。

如图3所示，HDFF数据分析模块，根据接收到的分组数据，按照预设模型进行计算分析，所述预设模型针对不同应用环境下的传感器数据处理的流程设定不同的预设模型；输出的数据为时序逻辑通路和数据逻辑通路，将不同数据流的指向用触发逻辑进行关联和设定，生成输出数据，输出数据包括数据信息和时序信息；并利用时序信息控制LoRa和NBIOT通信模块传输数据信息；数据信息和时序信息分别通过输出存储传输通道进行数据通道的数据传输和数据通道的时序控制。

在本发明的一个示例中，在太阳能光伏发电的电池板监控系统中，太阳能电池板会不断调整角度来适配太阳光直射的最佳角度，所述模型设定能够完成太阳光追踪过程中传感采集，具体比如随着电池板的缓慢转动，本装置每隔1分钟采集光伏面板表面的温度值和光照值，同时加速度计和陀螺仪能够精准获取所转动的角度，在固定的气候和地点安装时，经以上步骤采集1天为周期的数据，形成时间、面板温度、光强以及转角、转速之间的关系。这样就可以固定为预设模型，在特定时间提供特定转角，以获得最佳温度和光强。同时，预设模型结合执行机构形成PID，传感的数据也会不断的修正模型。进而实现了适应现场的一套采集流程。

在本发明的一个实施例中，ModuleLogic逻辑控制模块通过指令接口对HDFF进行设置，在HDFF内部使用可编程逻辑控制器来译码执行，形成时序和数据的两条逻辑通路，将不同数据流的指向用D1、D2、D3等触发逻辑进行关联和设定。多个数据流就会使用多个触发逻辑。输出数据逻辑给到DataChannel进行数据通道的控制传输，输出时序逻辑给到DataChannel进行数据通道的切换流程。

LoRa和NBIOT通信模块，接入LPWAN低功耗广域网，按照数据分析HDFF模块的时序控制与中央控制器通信，将HDFF数据分析模块发送的数据信息上传至中央控制器。一体化接入与模型的本地计算，以及LPWAN的通信整合，自带LPWAN的典型无线通信方式LoRa和NBIOT，采用的低功耗广域网方式，使得节点的部署灵活和容易。不必受限同时又具备极好的低功耗指标。Lora通信进行局部采集装置的自建网络，能够最大程度的适配场景需求，并且能够灵活的进行拓扑并保持最低功耗无线通信。NBiot的覆盖更广泛，与Lora是有益补充。Lora+NBIOT的方式能够覆盖到全部低功耗窄带数据传输的场合。将通过HDFF以及ModuleLogic进行数据的最大程度预处理，并实现Lora和NBiot的协议栈，带宽占用完全满足。另外，HDFF数据分析模块的逻辑是不断升级和更新的，该升级与更新的设置数据可以通过Lora及NBIOT进行接收传输完成。这样无线不但实现数据的通用上报，还实现了设备配置数据的下发并成为升级设备的触发信号，是对设备的固有工作方式的一种有益促进的创新设计。

如图5所示，本发明的另一个目的在于提出一种低功耗智能无线传感控制系统，包括多个上述的低功耗智能无线传感装置，还包括环境传感器、中央控制器和执行机构；所述环境传感器用于对当地的环境数据进行采集，当地环境数据包括采集所述无线传感装置监测范围内的车流量信息、人流量信息、日照强度信息、温度信息、湿度信息；并将所述当地的环境数据上传至对应连接的低功耗智能无线传感装置。

每个所述低功耗智能无线传感装置设置在预设的不同地点，所述地点部署为通信节点；通过该通信节点将采集的当地环境数据上传至中央控制器。所述通信节点的位置在选取时，根据监测环境的进行适应性调整；通信节点的发射功率不高于-17db，信号值不低于-120db，信噪比大于0。

具体地，中央控制器设置在制高点，Lora网关的覆盖范畴为空旷地带半径8Km，城市环境下半径3Km，在这个覆盖的区域内，属于Lora专网的局域通信，网关部署在制高点，本发明装置可再以上覆盖范围内灵活部署，依据主要指标是通信节点的发射功率不高于-17db，信号值不低于-120db，信噪比大于0；则属于合理部署位置。而针对更加广泛的区域，则选择使用NBIOT通道，基于国内运营网络(移动联通电信)的基站进行远程通信，只要信号覆盖之处，通信节点就可以进行入网和数据传输。

所述中央控制器利用LoRa和NBIOT通信模块与每个所述低功耗智能无线传感装置通信；所述中央控制器根据上传的所述当地的环境数据进行累计分析，包括根据累计结果进行趋势化预判；预设突变环境适应模型，所述突变环境适应模型用于突变环境中自动适应；所述执行机构用于根据所述中央控制器的反馈信息执行操作。

中央控制器用于接收每个低功耗智能无线传感装置处理后该通信节点传感器采集数据的分析结果。上传的数据就是该部署节点的分析结果或者模型结论，而无须在服务器端对节点属性多重设置以及无线带宽做额外考虑，是该无线传感装置的显著优势。

本发明的一个应用示例中，本系统应用在太阳能光伏发电监控领域中，所述执行机构为太阳能电池板；所述传感器采集的当地环境数据至少包括光伏面板表面的温度值和光照值；所述加速度计和陀螺仪获取太阳能电池板所转动的角度；所述中央控制器根据接收到的采集1天为周期的环境数据，进行环境趋势化预判，形成时间、面板温度、光强以及转角、转速之间的关系。生成为预设模型，按照该预设模型，控制太阳能电池板在特定时间提供特定转角，以获得最佳温度和光强。

在本发明的另一个应用示例中，在太阳能光伏发电监控领域中，当气压和空气湿度出现突然跳变时，即遇到较强对流的雷雨天气，根据气压传感器和温湿度传感器的采集的气压和湿度，当持续时间段内采集的空气气压和湿度数值落入突变环境适应模型中时，中央控制器按照突变环境适应模型中预设的方案执行，控制太阳能电池板在立即执行特定转角，减少太阳能电池板被雨淋到的面积，做到最大程度的自我保护状态。

该方案的有效实施将对于物联网节点部署的分布式系统形成有显著益处。每一个无线传感装置带有模型分析和处理，将原本服务器端的繁荣操作分布到各个前端节点处理，从集中处理到去中心化的分布式处理，提高了整体的可靠性；另外，HDFF数据分析模块的逻辑是不断升级和更新的，该升级与更新的设置数据可以利用中央控制器通过Lora及NBIOT进行接收传输完成。这样无线不但实现数据的通用上报，还实现了设备配置数据的下发并成为升级设备的触发信号，是对设备的固有工作方式的一种有益促进的创新设计。

装置的硬件来看，将传感器的接口共性提取，使用SensorHub结构，提高硬件的复用效率。同时具备HDFF的逻辑触发单元，将各个组成部分统筹管理，并行处理数据流向和处理过程；将数据模型的计算集成进来，结合特定环境下特定传感器部署，还带有针对该部署的模型适配，使得部署更加的精准和真切，因地制宜；集成LPWAN的典型通信单元LoRa和NBIOT，是无线化的传感器概念重要组成。低功耗广域网覆盖全面，能耗低，真正的让感知无处不在；

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (8)

1.一种低功耗智能无线传感装置，其特征在于，包括SensorHub传感器接口模块、DataChannel数据传输模块、ModuleLogic逻辑控制模块、HDFF数据分析模块、LoRa和NBIOT通信模块；

所述SensorHub传感器接口模块，包括多种通信协议接口，每种通信协议接口对应连接相应协议的传感器，并接收来自每个所述传感器采集到的所属区域的环境数据，并对上述数据进行预处理，并发送至数据传输模块；

所述DataChannel数据传输模块，包括多条输入缓存通道和输出传输通道，其中，每条所述输入缓存通道对应同一类型的传感器采集到的数据，所述多条输入缓存通道相互隔离，将预处理后的传感器采集到的数据，进行筛选，利用隔离的输入缓存通道进行预存，并将预存的数据进行分组；并将各个分组的数据利用输出传输通道，进一步传输至数据分析HDFF模块；

所述ModuleLogic逻辑控制模块，与HDFF数据分析模块连接，通过指令接口对HDFF数据分析模块进行设置；所述HDFF数据分析模块按照ModuleLogic逻辑控制模块的设置指令对对DataChannel数据传输模块的数据进行数据流切换设置；将分组数据从HDFF数据分析模块中直接流转到DataChannel数据传输模块相应输入缓存通道中；所述ModuleLogic逻辑控制模块通过HDFF数据分析模块对Lora和NBIOT的通信模块进行设置，包括利用Lora通信模块进行局域组网以建立与中央控制器之间的数据交互；基于TCP的网络协议，利用NBIOT通信模块与云端服务器之间建立长连接，以完成数据的上行和下行通信；

所述HDFF数据分析模块，根据接收到的分组数据，按照预设模型进行计算分析，所述预设模型针对不同应用环境下的传感器数据处理的流程设定不同的预设模型；输出的数据为时序逻辑通路的数据流和数据逻辑通路的数据流，将不同数据流的指向用触发逻辑进行关联和设定，生成输出数据，所述输出数据包括数据信息和时序信息；并利用时序信息控制LoRa和NBIOT通信模块传输数据信息；所述数据信息和时序信息分别通过输出存储传输通道进行数据通道的数据传输和数据通道的时序控制；

所述LoRa和NBIOT通信模块，接入LPWAN低功耗广域网，按照数据分析HDFF模块的时序控制与中央控制器通信，将HDFF数据分析模块发送的数据信息上传至中央控制器，由所述中央控制器根据所述数据信息进行分析，获取当前环境的状态信息，并根据所述环境的状态信息执行反馈控制操作。

2.根据权利要求1所述的低功耗智能无线传感装置，其特征在于，所述SensorHub传感器接口模块的多种通信协议接口至少包括通用的数字传感器IIC协议接口、UART协议接口和SPI协议接口；多种所述通信协议用于连接多种传感器；所述多种传感器至少包括温湿度传感器、气压和光照度传感器、加速度计传感器和陀螺仪传感器中任意一种。

3.根据权利要求1所述的低功耗智能无线传感装置，其特征在于，所述DataChannel数据传输模块将预存数据进行筛选时，预先对SensorHub传感器接口模块预处理后的传感器采集的原始数据设定阈值，符合所述阈值的通过筛选，利用隔离的输入缓存通道进行预存；所述原始数据阈值的设定范围为对应传感器满量程10％-90％之间。

4.根据权利要求1所述的低功耗智能无线传感装置，其特征在于，所述DataChannel数据传输模块中，将预存数据进行分组时，根据该数据所属的隔离的输入缓存通道，计划地址块，并依据所述地址块区分数据，并逐一提取进入传输编码单元，所述传输编码单元包括将数据添加属性字节，打包为约定的数据格式，按照传输协议封包后进入数据通道。

5.根据权利要求4所述的低功耗智能无线传感装置，其特征在于，所述数据通道包括高速数据通道和低速数据通道；所述高速通道的通信速率为150Mbps以上，用于100Msps以下的高速采样；所述低速通道的通信速率为1Mbps以下，用于250Ksps以下的低速采样。

6.一种低功耗智能无线传感控制系统，其特征在于，包括多个上述权利要求1-5中任意一项所述的低功耗智能无线传感装置，还包括环境传感器、中央控制器和执行机构；

所述环境传感器用于对当地的环境数据进行采集，当地环境数据包括采集所述无线传感装置监测范围内的车流量信息、人流量信息、日照强度信息、温度信息、湿度信息；并将所述当地的环境数据上传至对应连接的低功耗智能无线传感装置；

每个所述低功耗智能无线传感装置设置在预设的不同地点，所述地点部署为通信节点；通过该通信节点将采集的当地环境数据上传至中央控制器；

所述中央控制器利用LoRa和NBIOT通信模块与每个所述低功耗智能无线传感装置通信；所述中央控制器根据上传的所述当地的环境数据进行累计分析，包括根据累计结果进行趋势化预判；预设突变环境适应模型，所述突变环境适应模型用于突变环境中自动适应；所述执行机构用于根据所述中央控制器的反馈信息执行操作。

7.根据权利要求6所述的低功耗智能无线传感控制系统，其特征在于，所述通信节点的位置在选取时，根据监测环境进行适应性调整；通信节点的发射功率不高于-17db，信号值不低于-120db，信噪比大于0。

8.根据权利要求6所述的低功耗智能无线传感控制系统，其特征在于，本系统应用在太阳能光伏发电监控领域中，所述执行机构为太阳能电池板；所述传感器采集的当地环境数据至少包括光伏面板表面的温度值和光照值；所述加速度计和陀螺仪获取太阳能电池板所转动的角度；所述中央控制器根据接收到的采集1天为周期的环境数据，进行环境趋势化预判，形成时间、面板温度、光强以及转角、转速之间的关系，生成为预设模型，按照该预设模型，控制太阳能电池板在特定时间提供特定转角，以获得最佳温度和光强。

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