CN108702021B - 能量收集传感器 - Google Patents

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Abstract

在所描述的示例中，一种能量收集传感器节点(104)包括能量收集传感器(202)、能量存储设备(204)和收发器(208)。能量收集传感器(202)被配置成以与外部源(210)的第一参数的值成比例的速率从外部源(210)提取能量。能量存储设备(204)被配置成以与第一参数的值成比例的速率存储来自能量收集传感器(202)的提取的能量。收发器(208)被配置成以与第一参数的值成比例的频率传输多个数据传输帧。

Description

能量收集传感器
背景技术
无线传感器网络(WSN)在不同的应用领域中使用，诸如工业过程监测和控制、环境和生境监测、交通控制、建筑自动化和医疗保健应用。在一些这样的应用中，通电传感器可以在恶劣的环境中使用，并且希望传感器在部署后尽可能长时间的不受束缚。然而，大多数传感器都是由电池供电的，并且有限的电池容量是部署不受束缚的传感器节点的主要限制。有限传感器节点寿命意指应用的有限寿命或替换电池的附加成本和复杂性。能量收集(其中能量源于这种外部源)是增加传感器节点长久性的一种替代方式。如果能量源周期性地可用于收集，则传感器节点的可操作的时间比如果仅电池供电的时间长的多。然而，WSN需要非常小的能量收集设备，以将传感器节点的大小和传感器节点部署的成本保持到最小。因此，收集的能量的量可能相对较小。
发明内容
所描述的示例包括用于将关于外部源的参数信息从能量收集传感器节点传输到WSN基站的系统和方法。在一些实施例中，一种能量收集传感器节点包括能量收集传感器、能量存储设备和收发器。能量收集传感器被配置成以与外部源的第一参数的值成比例的速率从外部源提取能量。能量存储设备被配置成以与第一参数的值成比例的速率存储来自能量收集传感器的提取的能量。收发器被配置成以与第一参数的值成比例的频率传输多个数据传输帧。
另一个示例是一种用于将关于外部源的参数信息从能量收集传感器节点传输到WSN基站的方法。该方法可包括通过能量收集传感器以与外部源的第一参数的值成比例的速率从外部源提取能量。该方法还可以包括通过能量存储设备以与第一参数的值成比例的速率存储提取的能量。该方法还可以包括响应于能量存储设备第一次存储阈值水平的能量，通过传感器节点收发器传输使用能量存储设备以将电力提供给传感器节点收发器，从而使存储在能量存储设备中的能量降低为阈值水平以下的第一数据传输帧。该方法还可以包括响应于能量存储设备第二次存储阈值水平的能量，传输第二数据传输帧。
又一个示例是一种WSN基站，其包括收发器和耦合到收发器的处理器。收发器被配置成从第一能量收集传感器节点接收第一多个数据传输帧。处理器被配置成计算第一多个数据传输帧的频率并且基于第一多个数据传输帧的频率确定第一外部源的第一参数的值。
附图说明
图1示出了根据各种实施例的无线传感器网络(WSN)的框图。
图2示出了根据各种实施例的能量收集传感器节点的框图。
图3A示出了根据各种实施例的能量收集传感器节点的电路图。
图3B示出了根据各种实施例的能量收集传感器节点的电路图。
图3C示出了根据各种实施例的能量收集传感器节点的电路图。
图4示出了根据各种实施例的包括两个传感器的能量收集传感器节点的电路图。
图5示出了根据各种实施例的WSN基站的框图。
图6示出了根据各种实施例的两个数据传输帧的示例。
图7示出了根据各种实施例的一种用于将关于外部源的参数信息从能量收集传感器节点传输到WSN基站的方法的流程图。
图8示出了根据各种实施例的一种用于将关于外部源的参数信息从能量收集传感器节点传输到WSN基站的方法的流程图。
具体实施方式
在本说明书中，术语“耦合”(“couple”或“couples”)意指间接或直接连接。例如，如果第一设备耦合到第二设备，该连接可以是通过直接连接，或者通过经由其他设备和连接的间接连接。短语“基于”意指“至少部分地基于”。例如，如果X基于Y，则X可以基于Y和任何数量的其他因素。
在WSN中的大多数传统传感器是通过电池供电的，并且有限的电池容量是对部署不受束缚的传感器节点的主要限制。有限传感器节点寿命意指应用的有限寿命或替换电池的附加成本和复杂性。能量收集是增加传感器节点长久性的一种替代方式。然而，WSN需要非常小的能量收集设备，以将传感器节点的大小和传感器节点部署的成本保持到最小。因此，收集的能量的量可能相对较小。因此，希望减少传感器节点需要的电力量以感测并将传感器数据传输到WSN的基站。
根据所描述的原则，传感器节点可包括能量收集传感器，其被配置成从周围环境收集(即，提取和/或生成)能量。能量收集传感器以与周围环境的第一参数的值成比例的速率收集该能量并且将能量存储在存储设备中。例如，如果能量收集传感器被配置成收集热能，那么能量收集传感器将以与周围环境的热含量(即，温度)成比例的速率收集并且存储能量。将足够的能量存储在存储设备中以允许数据信号从传感器节点传输到基站后，传感器节点可传输通过基站接收的一串信号强度(即，数据传输帧)。数据传输帧的传输致使存储设备使存储在其内的能量放电，因为存储在存储设备中的能量已经用于为传输供电。在传输后，能量收集传感器继续以与周围环境的第一参数(例如，温度)的值成比例的速率收集能量并且将收集的能量存储在存储设备中。再次，在存储在存储设备中的能量足以允许传输数据传输帧后，传感器节点传输通过基站接收的第二数据传输帧。该过程可以是重复的，其中足够的能量被重复地收集以对各个数据传输供电。因为存储设备以与参数(例如，温度)的值成比例的速率和/或以是参数的函数(例如，f(温度)＝温度2)的速率存储能量并且在存储在存储设备中的能量足以允许传输数据传输帧后，传感器节点传输数据传输帧，所以数据传输帧的周期和/或频率是基于周围环境的参数(例如，温度)的值。例如，针对基于热的收集传感器，更频繁的数据传输帧可以在较温暖的环境中传输，并且在较冷的环境中传输频率较低。
基站从传感器节点接收数据传输帧，并且可确定邻近传感器节点的环境的参数(例如，温度)的值。因为数据传输帧的时序是基于周围环境的参数(例如，温度)的值，所以基站可基于传输的频率和/或周期确定参数的值。因为能量收集器作为其本身的传感器，所以需要电力的单独的传感器不被需要。例如，如果要测量温度，那么不需要与能量收集传感器分离的温度传感器。能量收集传感器以与能量收集传感器周围温度成比例的速率传输数据包，并且因此在数据包传输速率中编码温度。因此，与传统的传感器节点相比，可以降低能量的使用，该传统的传感器节点包括特定的温度传感器，其由一个单独的电源(例如，单独的收集器和/或电池)供电，然后由传输器将其读数传输到基站。
图1示出了根据各种实施例的无线传感器网络(WSN)100的框图。网络100包括基站102和多个无线能量收集传感器设备(104、106、108)，也称为能量收集传感器节点或简称为传感器节点。传感器节点104-108检测它们被布置在其中的环境的条件(即，参数)，并且将指示感测的环境的信息通过信号122-126无线传输到基站102。例如，传感器节点104可以被配置成检测传感器104外部的源(即，传感器节点104被布置在其中的环境)的热含量(即，热能)并且使用信号122-126将对应于温度的数据传输到基站102。传感器节点104可以被配置成检测的环境条件的附加的示例包括：环境光、动能、风能、来自应力和/或应变的能量、化学势、环境红外光和/或包含可提取能量的任何其他环境信号。每个无线传感器节点可与相邻的无线传感器节点通信以形成自组(ad-hoc)网络，其中无线传感器节点重复从其他传感器节点接收的传输，以通过网络100中继数据。基站102可被配置成管理传感器节点104-108、采集并分析从传感器节点104-108接收的数据以及将网络100与广域网络(WAN)130连接用于远程数据访问。基站102接收测量值、对应于测量值的数据以及由传感器节点104-108传输的其他信息，并且可将控制信息提供给传感器节点104-108。然而，为了方便起见，图1只示出了三个传感器节点104-108和单个基站102，实际上，网络100可以包括任意数量的传感器节点和基站。
图2示出了根据各种实施例的能量收集传感器节点104的框图。图2的体系结构可应用于传感器节点104-108中任一个或者全部。传感器节点104可以包括能量采集传感器202、能量存储设备204、触发电路206和收发器208。能量采集传感器202是能量收集设备，其被配置成从外部源(即，感测环境210)提取和/或生成能量。例如，能量收集传感器202可以从感测环境210的环境光中提取太阳能、从感测环境210的热中提取热能、从感测环境210内的运动中提取动能、从感测环境210内的风中提取风能、从感测环境210内的应力和/或应变中提取能量、从感测环境210内的化学势中提取电化学能量、从感测环境210内的环境红外光中提取能量和/或提取由感测环境210内的某些条件(即，参数)产生的任何其他能量。因此，在一些实施例中，能量收集传感器202可以是压电设备、电化学设备、太阳能设备(例如，光伏设备)、热电发生器、风力涡轮机和/或可以从感测环境210内的条件(即，参数)中生成能量的任何其他设备。能量收集传感器202可以以与用于生成能量的参数的值成比例的速率从感测环境提取和/或生成能量。例如，如果能量收集传感器202是热电发生器，那么以与感测环境210的热含量(即，热能)成比例的速率生成能量(例如，感测环境210的温度越高，能量提取和/或生成的速率越大)。
由能量收集传感器202提取和/或生成的能量可以被存储在能量存储设备204中。在一些实施例中，能量存储设备204可以是电池(例如，可再充电电池)、电容器和/或超级电容器。因此，当能量收集传感器202以与用于生成能量的参数的值成比例的速率提取和/或生成电能时，能量存储设备204以提取和/或生成该能量的速率存储该提取的和/或生成的能量。例如，如果能量收集传感器202由于感测环境210的温度值以特定速率提取热能，则能量存储设备204将以能量被提取的速率存储该提取的能量。因此，例如，到能量存储设备204的充电电流的大小是用于产生能量的参数的值的函数(例如，热能越高，充电电流越大)。
收发器208可以是包括有线和/或无线收发器的任何类型的收发器。更具体地，收发器208可以是介质连接单元(MAU)、千兆以太网路接口转换器(GBIC)、小形状因子可插拔(SFP)、增强的小形状可插拔(SFP+)、10GB小形状因子可插拔(XFP)、每秒万兆连接单元接口(XAUI)、c形状因子可插拔(CFP)和/或能够传输和接收数据通信(包括Wi-Fi和蓝牙通信)的任何其他设备。触发电路206耦合到能量存储设备204和收发器208，并且可以是被配置成在存储在能量存储设备204中的能量的量达到阈值水平之后致使收发器208传输数据传输帧作为信号122的任何硬件和/或软件。相应地，在提取的能量的量达到阈值水平后，触发电路206可致使收发器208传输数据传输帧作为信号122。在一些实施例中，用于触发电路206致使收发器208传输数据传输帧的需要存储在能量存储设备204中的能量的阈值水平是使数据传输帧能够传输所需的能量的最小量。相应地，传感器节点104需要能量的最小量以将数据传输帧传输到基站102。在一些实施例中，传感器节点104可以使用存储在能量存储设备204中的能量以使用收发器208实现传输。因此，可以将阈值水平设置为能够使用收发器208传输数据传输帧的需要存储在能量存储设备204中的能量的最小量。在一些实施例中，数据传输帧可以是蓝牙低能耗(BLE)帧、WiFi帧和/或低速率无线个人区域网络(LR-WPAN)帧。在其他实施例中，数据传输帧可以使用任何通信协议。
由于数据传输帧作为信号122的传输，存储在能量存储设备204中的能量可以放电以为传输供电，因此致使能量存储设备204中存储的能量的量下降到阈值水平以下，并且在一些实施例中，下降到零。能量收集传感器202继续以与从感测环境210收集的参数(例如，热能)的值成比的速率提取和/或生成能量，并将所提取的能量存储在能量存储设备204中。因此，当存储在能量存储设备204中的能量第二次达到阈值水平时(即，在已经传输第一数据传输帧之后)，触发电路206再次致使收发器208将另一数据传输帧作为信号122传输，从而使能量存储设备204放电。通过从感测环境210中收集能量来对能量存储设备204充电并且当存储在能量存储设备204中的能量达到阈值水平时传输数据传输帧的这个循环可以持续任意次数。因为能量存储设备204存储能量的速率，并且因此，数据传输帧的频率与致使能量被收集的环境参数的值成比例，所以数据传输帧的频率和周期可以被用来确定参数的值。例如，如果能量收集传感器202是热电发生器，则以与感测环境210的温度成比例的速率生成能量。因此，能量被存储在能量存储设备204中，并且数据传输帧的频率与感测环境210的温度成比例。相应地，可以使用数据传输帧的频率来确定正在收集的参数的值(例如，频率可以用来确定感测环境的实际热能和/或温度)。
图3A示出了根据各种实施例的能量收集传感器节点104的电路图。在图3A所示的示例中，传感器节点104包括能量收集传感器202、可包括电感器304和开关306的继电器302、电容器308以及可以是收发器208的一部分的天线310。如上文所描述的，能量收集传感器202被配置成从外部源(诸如感测环境210)提取和/或生成能量。所提取的和/或生成的能量采用电压的形式，使得能量收集传感器202充当电压源。例如，电压的大小与感测的温度成比例。因此，当能量收集传感器202正从外部源提取能量时，能量收集传感器202以与收集的参数(例如，热能)的值成比例的速率使继电器302的电感器304磁化，从而在电感器304的内部积聚能量。当能量收集传感器202使传感器304磁化时，开关306可被配置成被闭合。因此，当没有电流流过电感器304时，开关被闭合。当电感器304中的电流增加时，电感器304的磁场构建起来，从而供给电感器304能量。在阈值水平的电流流过电感器304后，开关306通过磁转换(transduction)断开。相应地，在与由能量收集传感器202提取的能量成比例的时间周期后，开关306可被配置成断开。例如，如果能量收集传感器202是热电发生器，那么以与感测环境210的温度成比例的速率生成电压(例如，感测环境210的温度越高，电压生成的速率越大)；因此，当温度较高时，开关306较早地断开，以及当温度较低时，开关306较晚地断开。
响应于开关306断开，将由充当能量存储设备204的电容器308存储的能量从能量收集传感器202转移，并且开关306再次闭合。电感器304和电容器308创建LC电路(即，共振电路、谐振(tank)电路或调谐电路)。由电感器304和电容器308创建的LC共振频率被谐调到天线310，致使天线广播数据传输帧作为信号122。相应地，当能量转移到电容器308时，能量被存储到被连接到天线310的LC谐振电路。这种振荡发生的频率(即，从能量收集传感器202到LC谐振电路的能量的周期性转移的频率)对应于由能量收集传感器202生成的能量的量，该由能量收集传感器202生成的能量的量进而对应于从感测环境210收集的参数(例如，热能)的值。因此，从天线310传输的频率指示收集的参数(例如，热能)的值。
图3B示出了根据各种实施例的能量收集传感器节点104的电路图。在图3B所示的示例中，传感器节点104包括能量收集传感器202、电阻器322、次级绕组324和初级绕组326(该次级绕组324和初级绕组326在相反的方向上连接以组成变压器340)、可以为NPN双极结晶体管(BJT)的晶体管328、电容器330和天线332，它们一起被连接使得传感器节点104充当焦耳小偷(Joule thief)无线电设备。如上文所描述的，能量收集传感器202被配置成从外部源(诸如感测环境210)提取和/或生成能量。提取的能量和/或生成的能量可以采取电压的形式，使得能量收集传感器202充当电压源。因此，当能量收集传感器202从外部源提取能量时，能量收集传感器202驱动具有与外部源的参数(例如，温度)的值成比例的值的电流通过电阻器322、次级绕组324和晶体管328的基极。这导致晶体管328传导电流通过初级绕组326。因此，正电压在开启晶体管328的初级绕组324中被感应。因此，晶体管328充当闭合的开关。然而，在晶体管328的集电极电流达到与变压器的磁芯饱和相关联的阈值水平时，晶体管328的基极驱动不足以保持晶体管328开启；因此，晶体管328关闭并充当断开的开关。因此，与变压器326和电阻器322结合的晶体管328类似于图3A的继电器306操作。因此，在与由能量收集传感器202提取的能量成比例的时间周期后，晶体管328可以被配置成关闭并且充当断开的开关。例如，如果能量收集传感器202是热电发生器，那么电压以与感测环境210的温度成比例的速率生成(例如，感测环境210的温度越高，电压生成的速率越大)；因此，晶体管328在温度较高时较早地关闭，并且在温度较低时较晚地关闭。
响应于晶体管328关闭，将由充当能量存储设备204的电容器330存储的能量从能量收集传感器202转移，并且晶体管328再次开启。变压器340和电容器330创建LC电路(即，共振电路、谐振电路或调谐电路)。由变压器340和电容器330创建的LC共振频率被谐调到天线332，致使天线广播数据传输帧作为信号122。相应地，当能量转移到电容器330时，能量被形成到被连接到天线332的LC谐振电路中。这种振荡发生的频率(即，从能量收集传感器202到LC谐振电路的能量的周期性转移的频率)对应于由能量收集传感器202生成的能量的量，该由能量收集传感器202生成的能量的量进而对应于从感测环境210收集的参数(例如，热能)的值。因此从天线332传输的频率指示收集的参数(例如，热能)的值。
图3C示出了根据各种实施例的能量收集传感器节点104的又一个说明性电路图。在图3C所述的示例中，传感器节点104包括能量收集传感器202、次级绕组324和初级绕组326(该次级绕组324和初级绕组326在相同的方向上连接以组成变压器360)、可以为金属氧化物半导体晶体管(MOSFET)的晶体管344、电阻器350、电容器348和天线332。如上文所描述的，能量收集传感器202被配置成从外部源(诸如感测环境210)提取和/或生成能量。提取的能量和/或生成的能量可以采取电压的形式，使得能量收集传感器202充当电压源。因此，当能量收集传感器202从外部源提取能量时，能量收集传感器202驱动具有与外部源的参数(例如，温度)的值成比例的值的电流。与变压器360和电阻器350组合的晶体管344类似于图3A的继电器306和类似于图3B的与电阻器322和变压器340组合的晶体管328操作。因此，在与由能量收集传感器202提取的能量成比例的时间周期后，晶体管344可被配置成从开启到关闭并且充当断开的开关。例如，如果能量收集传感器202是热电发生器，那么电压以与感测环境210的温度成比例的速率生成(例如，感测环境210的温度越高，电压生成的速率越大)；因此，晶体管344在温度较高时较早地关闭并且在温度较低时较晚地关闭。
响应于晶体管344关闭，将由充当能量存储设备204的电容器348存储的能量从能量收集传感器202转移，并且晶体管344再次开启。变压器360和电容器348创建LC电路(即，共振电路、谐振电路、调谐电路)。由变压器360和电容器348创建的LC共振频率被谐调到天线352，致使天线广播数据传输帧作为信号122。相应地，当能量转移到电容器348时，能量被形成到被连接到天线352的LC谐振电路中。这种振荡发生的频率(即，从能量收集传感器202到LC谐振电路的能量的周期性转移的频率)对应于由能量收集传感器202生成的能量的量，该由能量收集传感器202生成的能量的量进而对应于从感测环境210收集的参数(例如，热能)的值。因此，从天线352传输的频率指示收集的参数(例如，热能)的值。
图4示出了根据各种实施例的包括两个传感器(能量收集传感器202和参数传感器412)的能量收集传感器节点104的电路图。在图4所示的示例中，传感器节点104包括能量收集传感器202、可包括电感器404和开关406的继电器402、电容器408、参数传感器412(其在一些实施例中可包括可变电容器414)和天线410(其可以是收发器208的一部分)。如上文所描述的，能量收集传感器202被配置成从外部源(诸如感测环境210)提取和/或生成能量。提取的能量和/或生成的能量可以采取电压的形式，使得能量收集传感器202充当电压源。因此，当能量收集传感器202从外部源提取能量时，能量收集传感器202以与收集的参数(例如，热能)的值成比例的速率使继电器402的电感器404磁化，从而在电感器404的内部积聚能量。当能量收集传感器202使传感器404磁化时，开关406可被配置成被闭合。在阈值水平的电流流过电感器404后，开关406断开。相应地，在与由能量收集传感器202提取的能量成比例的时间周期后，开关406可被配置成断开。例如，如果能量收集传感器202是热电发生器，那么以与感测环境210的温度成比例的速率生成电压(例如，感测环境210的温度越高，电压生成的速率越大)；因此，当温度较高时，开关406较早地断开，并且当温度较低时，开关406较晚地断开。
响应于开关406断开，将由充当能量存储设备204的电容器408存储的能量从能量收集传感器202转移，并且开关406再次闭合。电感器404和电容器408创建LC电路(即，共振电路、谐振电路或调谐电路)。由电感器404和电容器408创建的LC共振频率被谐调到天线410，致使天线广播数据传输帧作为信号122。相应地，当能量转移到电容器408时，能量被形成到被连接到天线410的LC谐振电路中。这种振荡发生的频率(即，从能量收集传感器202到LC谐振电路的能量的周期性转移的频率)对应于由能量收集传感器202生成的能量的量，该由能量收集传感器202生成的能量的量进而对应于从感测环境210收集的参数(例如，热能)的值。因此，从天线410传输的频率指示收集的参数(例如，热能)的值。
参数传感器412也可被包括在传感器节点104中。在一些实施例中，参数传感器412被配置成感测外部源的第二参数。例如，能量收集传感器202可以被配置成以指示感测环境210的温度的频率收集热能并且传输数据传输帧，而参数传感器412可以是配置成使用可变电容器414感测感测环境210的压力的压力传感器。参数传感器412还可以被配置成谐调与第二参数的值成比例的LC共振频率。因此，由参数传感器412采集的数据经由单个数据传输帧中的频率调制被解码。因此，感测环境210的一个参数(例如，热能和/或温度)的值可以基于数据传输帧的频率被确定，而感测环境210的第二参数(例如，压力)的值可以基于单个数据传输帧中的频率调制被确定。
图5示出了根据各种实施例的WSN基站102的框图。基站102可包括收发器502、放大器504、带通滤波器506、混频器508、本机振荡器510、低通滤波器512和处理器514。收发器502可以是包括有线和/或无线收发器的任何类型的收发器。更具体地，收发器502可以是介质连接单元(MAU)、千兆以太网路接口转换器(GBIC)、小形状因子可插拔(SFP)、增强的小形状因子可插拔(SFP+)、10GB小形状因子可插拔(XFP)、每秒万兆连接单元接口(XAUI)、c形状因子可插拔(CFP)和/或能够传输和接收数据通信(包括Wi-Fi和蓝牙通信)的任何其他设备。收发器502被配置成从传感器节点104-108接收作为信号122-126传输的数据传输帧。
在一些实施例中，放大器504、带通滤波器506、混频器508、本机振荡器510和低通滤波器512可以被用于准备接收的信号122-126用于由处理器514处理。例如，放大器504可以是低噪声放大器，其在信号122-126由收发器502接收后，用于放大信号122-126(即，数据传输帧)中的任何一个。滤波器506和滤波器512可以被用于从信号中滤出不想要的噪声。与混频器508结合的本机振荡器510可用于改变信号122-126的频率，使得信号以固定的频率被处理。在一些实施例中，基站102可包括附加的元件。此外，在一些实施例中，基站102可具有放大器504、带通滤波器506、混频器508、本机振荡器510和低通滤波器512中的一些或可以没有其中的任何一个。
处理器514是可执行计算机指令(诸如通过执行基站102的算术、逻辑和输入/输出(I/O)操作)的硬件。处理器514可以包括中央处理单元(CPU)、基于半导体的微处理器、图形处理单元(GPU)、适合于可存储在存储器中的指令的检索和执行的其他硬件设备。此外，处理器514可包括单个处理器、多个处理器、单个计算机、计算机的网络或任何其他类型的处理设备。例如，处理器514可包括芯片上的多个核、多块芯片上的多个核、多台设备上的多个核或其组合。处理器514可包括至少一个集成电路(IC)、其他控制逻辑、其他电子电路或包括若干电子元件的其组合。在一些实施例中，处理器514是数字信号处理器(DSP)。在其他实施例中，处理器514是能够处理信号122-126的任何硬件设备。
处理器514被配置成接收作为信号122的部分发送的数据传输帧。处理器514可以计算由传感器节点104传输的数据传输帧的频率。例如，处理器514可以确定在接收一个数据传输帧和接收下一个数据传输帧之间的时间(即，数据传输帧的周期)。在计算周期后，频率可以由处理器514确定。基于数据传输帧的周期和/或频率，处理器514可以确定外部源的第一参数的值。例如，处理器514可以基于数据传输帧的周期和/或频率确定感测环境210的温度。时间周期越短和数据传输帧的频率越高，温度越高。在一些实施例中，方程可以将数据传输帧的周期性映射到参数。在另一个实施例中，查找表可以被用于将数据传输帧的周期性映射到参数。在又一个实施例中，参数可通过台架测试事先确定并且可被编程到基站102中。在其他实施例中，附加的方法可用于将数据传输帧的周期性映射到参数。
处理器514还可以被配置成计算在数据传输帧中的每个内发现的LC共振频率。基于LC共振频率，处理器514可以被配置成确定外部源的第二参数的值。例如，除了确定感测环境210的温度外，处理器514可以基于数据传输帧中的一个的LC共振频率确定感测环境210的压力。
在一些实施例中，代替基于从传感器设备104-108中的一个接收的数据传输帧的速率使用处理器514来计算一个参数和/或更多个参数，基站102可以替代地通过WAN 130将从传感器设备104-108接收的数据传输到另一个设备用于进一步处理。
图6示出了根据各种实施例的两个数据传输帧602-604的一个示例600。数据传输帧602-604是成串信号强度。数据传输帧602的周期可以通过确定从数据传输帧602的开始到数据传输帧604的开始的时间计算。如上文所描述的，数据传输帧的这种周期和/或频率可以用于确定感测环境210的参数的值。编码成每个数据传输帧的数据(即，数据传输帧602的数据606和数据传输帧604的数据608)可用于确定感测环境210的第二参数的值。更具体地，如606和608中所示，LC共振频率可以用于确定第二参数的值。
图7和图8示出了根据各种实施例的用于将关于外部源的参数信息从能量收集传感器节点传输到WSN基站的方法的流程图700和800。尽管为了方便起见按顺序地描绘，但至少一些所示的操作可以以不同的顺序执行和/或并行执行。另外，一些实施例可以只执行一些所示的操作。在一些实施例中，方法700和方法800的至少一些操作和本文所描述的其他操作可由基站102和传感器节点104执行，并且通过处理器执行存储在非暂时计算机可读存储介质中的指令来实施。
在框702中，方法700以从外部源提取能量开始。能量收集传感器202可以以与参数的值成比例的速率从感测环境210的参数(即，条件)中提取能量。例如，如果能量收集传感器202是热电发生器，则能量收集传感器202以基于感测环境210中的热(即，热能)的量的速率从感测环境210的热含量提取能量。在框704中，方法700继续存储提取的能量。在一个实施例中，提取的能量以与从感测环境210中提取能量的相同的速率被存储在能量存储设备204中。
在框706中，方法700继续：确定存储在能量存储设备中的能量是否已经达到阈值水平。阈值水平可被设置为需要被存储以实现数据传输帧的传输的能量的最小量。在框706中，如果确定存储在能量存储设备中的能量没有达到阈值水平，则在框704中方法700存储提取的能量来继续。然而，在框706中，如果确定存储在能量存储设备中的能量没有达到阈值水平，则在一些实施例中，在框708中方法700使用收发器208传输数据传输帧来继续。数据传输帧的传输可使能量存储设备放电，使得存储在能量存储设备中的能量下降到阈值水平以下。在框704中，方法700将提取的能量存储在能量存储设备中来继续并且还在框710中在基站(诸如基站102)处接收数据传输帧来继续。数据传输帧可通过收发器502被接收。
在框712中，方法700继续：确定至少两个数据传输帧是否已经由基站接收。在框712中，如果确定至少两个数据传输帧没有被基站接收，那么在框710中方法接收另一个数据传输帧来继续。然而，在框712中，如果确定至少两个数据传输帧已经由基站接收，那么在框714中方法继续：在一些实施例中由处理器514计算两个连续数据传输帧之间的时间周期。在框716中，方法700继续：基于计算的时间周期确定第一参数(诸如感测环境的条件(例如，温度))的值。
在框802中，方法800以从外部源提取能量开始。能量收集传感器202可以以与参数的值成比例的速率从感测的环境210的参数(即，条件)提取能量。例如，如果能量收集传感器202是热电发生器，则能量收集传感器202以基于在感测环境210中的热(即，热能)的量的速率从感测环境210的热含量中提取能量。在框804中，方法800存储提取的能量来继续。在一个实施例中，提取的能量以与从感测环境210中提取能量相同的速率被存储在能量存储设备204中。
在框806中，方法800继续：确定存储在能量存储设备中的能量是否已经达到阈值水平。阈值水平可被设置为需要被存储以实现数据传输帧的传输的能量的最小量。在框806中，如果确定存储在能量存储设备中的能量没有达到阈值水平，则在框808中方法800继续：感测感测的环境210的第二参数。例如，参数传感器412可用于感测感测环境210的第二参数(例如，压力)。在框810中，方法800继续：将LC共振频率谐调为与第二参数的值成比例的频率。在框804中，方法800继续：将提取的能量存储在能量存储设备中。
然而，在框806中，如果确定存储在能量存储设备中的能量没有达到阈值水平，则在框812中方法800继续：在一些实施例中使用收发器208传输数据传输帧。数据传输帧的传输可以使能量存储设备放电，使得存储在能量存储设备中的能量下降到阈值水平以下。在框804中，方法800将提取的能量存储在能量存储设备中来继续，并且另外在框814中在基站(诸如基站102)处接收数据传输帧来继续。可以通过收发器502接收数据传输帧。
在框816中，方法800继续：确定至少两个数据传输帧是否已经由基站接收。在框816中，如果确定至少两个数据传输帧没有由基站接收，那么在框814中方法继续接收另一个数据传输帧。然而，在框816中，如果确定至少两个数据传输帧已经由基站接收，那么在框818中方法继续：在一些实施例中由处理器514计算两个连续数据传输帧之间的时间周期和LC共振频率。在框820中，方法800继续：基于计算的时间周期确定第一参数(诸如感测环境的条件(例如，热量和/或温度))的值。在框822中，方法800还继续基于LC共振频率确定第二参数(例如，压力)的值。
在权利要求范围内，在所描述的实施例中修改是可能的，并且其他实施例是可能的。

Claims (17)

1.一种能量收集传感器节点，其包括：
能量收集传感器，其被配置成以与外部源的第一参数的值成比例的速率从所述外部源提取能量；
能量存储设备，其耦合到所述能量收集传感器并且被配置成以与所述第一参数的所述值成比例的所述速率存储来自所述能量收集传感器的提取的能量；
电感器，其耦合到电容器；
无线收发器，其耦合到所述能量存储设备并且被配置成利用存储在所述能量存储设备中的所述提取的能量无线地传输多个数据传输帧，其中每个数据传输帧使用存储在所述能量存储设备中的所有能量，并且其中被传输的帧的周期与所述第一参数的所述值成比例，所述收发器包括天线，所述天线被配置成接收被调谐到所述天线并由所述电感器和所述电容器生成的LC共振频率，从而致使所述天线传输所述多个数据传输帧中的一个；以及
耦合到所述电容器的参数传感器，所述参数传感器被配置成感测所述外部源的第二参数，其中所述参数传感器包括可变电容器，所述可变电容器被配置成调谐与所述第二参数的值成比例的每个帧的所述LC共振频率。
2.根据权利要求1所述的能量收集传感器节点，其包括触发电路，所述触发电路被配置成响应于所述能量存储设备存储阈值水平的能量，致使所述收发器传输所述多个数据传输帧中的一个。
3.根据权利要求2所述的能量收集传感器节点，其中所述阈值水平的能量对应于实现所述多个数据传输帧中的一个的传输所需的最小量的能量。
4.根据权利要求1所述的能量收集传感器节点，其包括继电器，所述继电器包括所述电感器和开关，其中：
所述能量收集传感器进一步被配置成以与所述第一参数的所述值成比例的所述速率将所述电感器磁化；
所述开关被配置成在与由所述能量收集传感器提取的所述能量成比例的时间后断开；以及
所述能量存储设备是被配置成响应于所述开关断开而存储所述提取的能量的所述电容器。
5.根据权利要求1所述的能量收集传感器节点，其中所述能量存储设备为电池。
6.根据权利要求1所述的能量收集传感器节点，其中所述外部源的所述第一参数是应力、应变、化学势、环境光、环境红外光或温度。
7.根据权利要求1所述的能量收集传感器节点，其中所述能量收集传感器是压电设备、电化学设备、太阳能设备或热电发生器。
8.根据权利要求1所述的能量收集传感器节点，其中所述多个数据传输帧是蓝牙低能耗帧即BLE帧、WiFi帧或低速率无线个人区域网络帧即LR-WPAN帧。
9.一种用于数据传输的方法，其包括：
通过能量收集传感器以与外部源的第一参数的值成比例的速率从所述外部源提取能量；
通过能量存储设备以与所述第一参数的所述值成比例的所述速率存储提取的能量；
响应于所述能量存储设备第一次存储阈值水平的能量，利用所述能量存储设备以将电力提供给传感器节点收发器，从而将存储在所述能量存储设备中的能量降低到所述阈值水平以下，通过所述传感器节点收发器传输第一数据传输帧；
响应于所述能量存储设备第二次存储所述阈值水平的能量，传输第二数据传输帧，其中在所述第一数据传输帧的起始与所述第二数据传输帧的起始之间的时间周期与所述第一参数的所述值成比例；
从所述外部源感测第二参数；以及
调谐与所述第二参数的值成比例的LC共振频率，其中所述第一数据传输帧包括所述LC共振频率。
10.根据权利要求9所述的方法，包括：
通过基站收发器接收所述第一数据传输帧和所述第二数据传输帧；以及
通过所述基站的处理器计算在接收所述第一数据传输和所述第二数据传输之间的时间周期。
11.根据权利要求10所述的方法，包括：基于在接收所述第一数据传输和所述第二数据传输之间的所述时间周期，通过所述处理器确定所述第一参数的所述值。
12.根据权利要求9所述的方法，包括：
通过基站收发器接收所述第一数据传输帧和所述第二数据传输帧；
通过所述基站的处理器计算在接收所述第一数据传输和所述第二数据传输之间的时间周期和所述LC共振频率；
基于在接收所述第一数据传输和所述第二数据传输之间的所述时间周期，确定所述第一参数的所述值；以及
基于所述LC共振频率，确定所述第二参数的值。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述第一参数是温度，并且所述第二参数是压力。
14.一种用于数据传输的系统，其包括：
收发器，其被配置成从第一能量收集传感器节点接收第一多个数据传输帧；以及
处理器，其通信地耦合到所述收发器，所述处理器被配置成计算所述第一多个数据传输帧的起始之间的时间周期性，并且基于所述第一多个数据传输帧的所述周期性确定第一外部源的第一参数的值，其中所述处理器进一步被配置成计算所述第一多个数据传输帧中的一个的LC共振频率，并且基于所述LC共振频率确定所述第一外部源的第二参数的值。
15.根据权利要求14所述的系统，其中所述第一参数是温度，并且所述第二参数是压力。
16.根据权利要求14所述的系统，其中所述处理器被配置成通过计算在接收所述第一多个数据传输帧中的第一数据传输帧和所述第一多个数据传输帧中的第二数据传输帧之间的时间，计算所述第一多个数据传输帧的所述周期性。
17.根据权利要求14所述的系统，其中：
所述收发器进一步被配置成从第二能量收集传感器节点接收第二多个数据传输帧；以及
所述处理器进一步被配置成计算所述第二多个数据传输帧的周期性，并且基于所述第二多个数据传输帧的频率确定第二外部源的参数的值。
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101974143B1 (ko) * 2017-10-16 2019-08-23 한국철도기술연구원 전력을 수확하는 센서단말 및 이를 이용하는 전력 수확 시스템
US10578483B2 (en) * 2017-12-08 2020-03-03 Schneider Electric USA, Inc. Wireless building sensor powered by ambient energy sources with integrated switching module
CN108391273B (zh) * 2018-01-29 2021-08-03 浙江工业大学 一种射频能量捕获传感网基站最少化部署方法
DE102018112723A1 (de) * 2018-05-28 2019-11-28 Vemcon Gmbh Modulare Messvorrichtung für eine Arbeitsmaschine und System zur Bereitstellung von Messdaten für eine Arbeitsmaschine
EP4038745A1 (en) * 2019-09-30 2022-08-10 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) Nfc-enabled constrained device, nfc-enabled control device, and method thereof
EP3916959A1 (en) * 2020-05-26 2021-12-01 Tetra Laval Holdings & Finance S.A. Self-powered sensor unit for food packaging machine
US12015277B2 (en) * 2022-07-25 2024-06-18 Nxp B.V. Sensor node with wireless energy harvesting and method for operating the sensor node
WO2024098380A1 (en) * 2022-11-11 2024-05-16 Qualcomm Incorporated Wireless energy state indication reporting
US20240280639A1 (en) * 2023-02-16 2024-08-22 Abb Schweiz Ag Method and System for Operating a Sensor Device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1941586A (zh) * 2005-09-27 2007-04-04 三星电子株式会社 节能开关电源设备及其节能方法
CN103782661A (zh) * 2011-09-12 2014-05-07 皇家飞利浦有限公司 环境照明控制系统
CN104133115A (zh) * 2013-03-15 2014-11-05 英飞凌科技股份有限公司 生成指示可变电容器的电容的传感器信号的设备和方法
CN204331741U (zh) * 2014-11-28 2015-05-13 手持产品公司 具有用于无线充电和eas停用的多功能线圈的无绳标记读取器

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7081693B2 (en) * 2002-03-07 2006-07-25 Microstrain, Inc. Energy harvesting for wireless sensor operation and data transmission
US8652040B2 (en) * 2006-12-19 2014-02-18 Valencell, Inc. Telemetric apparatus for health and environmental monitoring
US7775063B2 (en) * 2007-01-25 2010-08-17 Thompson Christopher E Method and apparatus for harvesting water and latent energy from a gaseous mixture
US8629386B2 (en) * 2009-02-27 2014-01-14 The Hong Kong University Of Science And Technology Method and apparatus for energy harvesting using CMOS sensor
US20110248846A1 (en) * 2010-04-13 2011-10-13 Green SHM Systems, Inc, Incorporated Wireless Sensing Module and Method of Operation
RU111675U1 (ru) 2011-01-25 2011-12-20 Александр Михайлович Баранов Автономный беспроводной газовый датчик
US9539389B2 (en) * 2012-02-08 2017-01-10 Stmicroelectronics, Inc. Wireless flow sensor using present flow rate data

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1941586A (zh) * 2005-09-27 2007-04-04 三星电子株式会社 节能开关电源设备及其节能方法
CN103782661A (zh) * 2011-09-12 2014-05-07 皇家飞利浦有限公司 环境照明控制系统
CN104133115A (zh) * 2013-03-15 2014-11-05 英飞凌科技股份有限公司 生成指示可变电容器的电容的传感器信号的设备和方法
CN204331741U (zh) * 2014-11-28 2015-05-13 手持产品公司 具有用于无线充电和eas停用的多功能线圈的无绳标记读取器

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US20170271910A1 (en) 2017-09-21
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