CN110012067A - 共享家电监测模块 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种共享家电监测模块,包括外部接口以及基于窄带物联网的通信单元;通信单元的工作模式包括节电模式和唤醒模式;通信单元在工作在唤醒模式时,通过外部接口获取共享家电的监测数据,并将监测数据发送给数据中心。由于基于窄带物联网的通信单元包括节电模式和唤醒模式,因此,监测模块可以在唤醒模式下向数据中心发送监测数据,而其余时间均工作在功耗较低的节电模式,从而降低了监测模块的功耗,使得监测模块的电池电量可以支持较长时间的工作,保证了数据发送正常。
Description
技术领域
本申请涉及物联网技术领域,特别是涉及一种共享家电监测模块。
背景技术
随着经济发展,共享经济已经渗透到人们生活的方方面面,共享家电开始频频出现,共享洗衣机、共享冰箱、共享电视、共享空调等接踵而至,宣告着家电共享大幕的开启。
传统技术中,共享家电可以通过无线通信网络将共享家电的数据发送给数据中心。
但是,采用上述方法发送数据时,监测模块的功耗比较高,导致监测模块的电池电量容易耗光,不能正常地发送数据。
发明内容
基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种共享家电监测模块。
一种共享家电监测模块,所述模块包括:外部接口以及基于窄带物联网的通信单元;
所述通信单元的工作模式包括节电模式和唤醒模式;
所述通信单元在工作在唤醒模式时,通过所述外部接口获取共享家电的监测数据,并将所述监测数据发送给数据中心。
在其中一个实施例中,所述模块还包括控制单元;
所述控制单元基于接收到的控制指令,控制所述共享家电的工作状态;
所述控制单元基于接收到的模式调整指令,调整所述通信单元的工作模式。
在其中一个实施例中,所述外部接口包括:I2C接口、4线串口、USB接口、SPI接口以及GPIO接口。
在其中一个实施例中,所述外部接口还包括开关引脚和唤醒引脚;通过所述开关引脚接收的信号切换所述模块的开关状态。
在其中一个实施例中,所述模块还包括eSIM卡。
在其中一个实施例中,所述模块还包括GPS模块,所述GPS模块用于获取所述共享家电的位置。
在其中一个实施例中,所述模块还包括射频单元;
所述射频单元分别与天线和所述通信单元连接;
所述射频单元用于对所述通信单元发送的监测数据进行处理,并通过所述天线将处理后的监测数据发送给所述数据中心。
在其中一个实施例中,所述射频单元包括:射频芯片和滤波器。
在其中一个实施例中,所述模块还包括接收信号解调单元。
在其中一个实施例中,所述模块还包括射频开关;
所述射频开关分别与所述天线、所述射频单元以及所述接收信号解调单元连接;
所述射频开关在所述模块为接收状态时,将所述天线与所述接收信号解调单元导通;在所述模块为发射状态时,将所述天线与射频单元导通。
在其中一个实施例中,所述模块还包括电源管理单元。
上述共享家电监测模块,包括外部接口以及基于窄带物联网的通信单元;通信单元的工作模式包括节电模式和唤醒模式;通信单元在工作在唤醒模式时,通过外部接口获取共享家电的监测数据,并将监测数据发送给数据中心。由于基于窄带物联网的通信单元包括节电模式和唤醒模式,因此,监测模块可以在唤醒模式下向数据中心发送监测数据,而其余时间均工作在功耗较低的节电模式,从而降低了监测模块的功耗,使得监测模块的电池电量可以支持较长时间的工作,保证了数据发送正常。
附图说明
图1为一个实施例中共享家电监测模块的应用环境图;
图2为一个实施例中共享家电监测模块的结构示意图;
图3为另一个实施例中共享家电监测模块的结构示意图;
图4为另一个实施例中共享家电监测模块的结构示意图;
图5为另一个实施例中共享家电监测模块的结构示意图;
图6为另一个实施例中共享家电监测模块的结构示意图;
图7为另一个实施例中共享家电监测模块的结构示意图;
图8为另一个实施例中共享家电监测模块的结构示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
本申请提供的共享家电监测模块,可以应用于如图1所示的应用环境中,监测模块100设置于共享家电200中,通过网络与数据中心300连接。其中,共享家电200可以但不限于共享洗衣机、共享冰箱、共享咖啡机等各种家电,数据中心300可以用独立的服务器或者是多个服务器组成的服务器集群来实现。
在一个实施例中,如图2所示,提供了一种共享家电监测模块,以该模块应用于图1中的监测模块100为例进行说明。监测模块包括:外部接口10以及基于窄带物联网的通信单元20;通信单元20的工作模式包括节电模式和唤醒模式;通信单元20在工作在唤醒模式时,通过外部接口获取共享家电的监测数据,并将监测数据发送给数据中心。
上述通信单元20基于窄带物联网,其中,窄带物联网是万物互联网络的重要分支,支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接。上述通信单元20可以工作在授权频率下,可直接部署于全球移动通信系统(Global System for Mobile Communication,GSM)或长期演进(Long Term Evolution,LTE),在此不做限定。上述窄带物联网可以支持独立部署方式,也就是说可以利用蜂窝网络中的独立频带;还可以支持保护带部署方式,可以利用蜂窝网络的边缘无用频带,对于窄带物联网的部属方式在此不做限定。
具体的,通信单元20的工作模式包括唤醒模式和节电模式,在工作在唤醒模式时,通过外部接口获取共享家电的监测数据,并将监测数据发送给数据中心;在工作在节电模式时,监测模块可以关闭部分功能,还可以不接收任何网络的寻呼,降低功率消耗。通信单元20可以在进入空闲状态后启动节电模式,也可以根据预设的工作周期来进入节电模式,对此不做限定。监控模块可以通过接收数据中心发送的指令,来调整通信单元20进入节电模式和唤醒模式的时间,也可以通过外部接口接收的控制信号来调整,对于上述工作模式的调整方式在此不作限定。例如,可以设置为1天唤醒一次,在唤醒模式下的工作电流为9毫安,而在节电模式下的工作电流为3微安,向数据中心发送一次数据需要1分钟,那么使用1000毫安时电量的电池给监测模块供电时,整个模块可以正常工作10年。
其中,上述监测数据可以包括共享家电的工作状态是否正常,还可以包括共享家电的可使用电量以及可使用时长等,对于上述监测数据的具体类型在此不作限定。通信单元20在通过外部接口获取了共享家电的监测数据之后,可以对上述监测数据进行处理,将监测数据进行调制,然后经过上变频处理,转换为射频信号后,通过天线发送给数据中心;通信单元20还可以将监测数据转换成基带信号,通过与外部的射频模块连接将监测数据发送出去,对于上述通信单元发送数据的方式,在此不做限定。
具体地,外部接口10与共享家电连接,可以包括与共享家电的接口匹配的一种接口,也可以包括多种接口,可以与不同接口的共享家电连接,在此不做限定。
上述共享家电监测模块,包括外部接口以及基于窄带物联网的通信单元;通信单元的工作模式包括节电模式和唤醒模式;通信单元在工作在唤醒模式时,通过外部接口获取共享家电的监测数据,并将监测数据发送给数据中心。由于基于窄带物联网的通信单元包括节电模式和唤醒模式,因此,监测模块可以在唤醒模式下向数据中心发送监测数据,而其余时间均工作在功耗较低的节电模式,从而降低了监测模块的功耗,使得监测模块的电池电量可以支持较长时间的工作,保证了数据发送正常。
图3为另一个实施例中共享家电监测模块的结构示意图,如图3所示,监测模块还包括控制单元30;控制单元30基于接收到的控制指令,控制共享家电的工作状态。
具体地,数据中心在对共享家电的工作状态进行控制时,可以向通信模块20发送控制指令,通信模块20获得控制指令后传递给控制单元30;控制单元30通过外部接口与共享家电连接,来控制共享家电的工作状态;上述工作状态可以是控制共享家电的开启时间,还可以是控制共享家电的工作参数,例如调整共享冰箱的制冷温度等;对上述工作状态的类型在此不做限定。
上述共享家电监测模块,可以通过控制单元来控制共享家电的工作状态,使得数据中心可以通过监测模块实现通信和控制两项主要功能,提升了监测模块的集成性。
图4为另一个实施例中共享家电监测模块的结构示意图,如图4所示,外部接口10包括:I2C接口101、4线串口102、USB接口103、SPI接口104以及GPIO接口105。
监测模块通过集成多种外部接口,可以与不用接口的共享家电匹配,使得同一种监测模块可以设置在不同的共享家电上,提升了监测模块的可用性。
进一步地,外部接口10还包括开关引脚106和唤醒引脚107;通过开关引脚106接收的信号切换模块的开关状态;通过唤醒引脚107接收的信号调整通信单元的工作模式。
图5为另一个实施例中共享家电监测模块的结构示意图,如图5所示,监测模块还包括eSIM卡40。
其中,eSIM卡40是将传统SIM卡直接嵌入到监测模块上,而不是作为独立的可移除零部件加入监测模块中,使得监测模块不需要外置添加SIM电路和卡片式SIM卡,就可以接入到窄带物联网中。例如,监测模块的尺寸可以是18.0x 15.0x 2.0毫米,可以非常灵活地设置在各种共享家电上。
上述共享家电监测模块,可以将一个监测模块通过SIM卡对应一个网络身份识别码,这样就可以实现身份信息的唯一化,满足共享家电的远程身份认证的需求,将监测模块与共享家电的控制系统连接在一起,将监测模块作为共享家电的唯一身份认证信息。
图6为另一个实施例中共享家电监测模块的结构示意图,如图6所示,监测模块还包括GPS模块50;GPS模块50用于获取共享家电的位置。
通过上述共享家电监测模块,可以很方便地获取到共享家电的位置,从而监测模块可以将上述位置的信息发送给数据中心,使得数据中心能及时掌握共享家电当前的位置,便用对共享家电的使用调配和维护。
图7为另一个实施例中共享家电监测模块的结构示意图,如图7所示,监测模块还包括射频单元60;射频单元60分别与天线和通信单元20连接;射频单元60用于对通信单元20发送的监测数据进行处理,并通过天线将处理后的监测数据发送给数据中心。
具体地,监测模块可以集成射频单元60,在通信单元20将监测数据转换为基带信号后,通过射频单元60将上述基带信号转换为射频信号,然后通过将射频信号发送给天线。
射频单元60可以包括变频单元和放大单元;可选地,还可以包括集成性高的射频芯片601,通过射频芯片601集成了变频单元和放大单元的功能,实现将基带信号变频至射频信号,然后将射频信号放大至可以发送的功率。另外,上述射频单元60还可以包括滤波器602,对射频芯片601输出的射频信号进行滤波处理,同时也也可以对天线接收到的控制信号进行滤波处理。
进一步地,监测模块中的射频单元60可以包括发射通道和接收通道,既可以对接收到的控制信号进行解调,也可以对发送的监测数据进行调制。可选地,监测模块还可以包括接收信号解调单元70,可以单独实现对接收到的控制信号的解调,减少了发射和接收之间的干扰。
在一个实施例中,上述监测模块还包括射频开关80;射频开关分别与天线、射频单元以及接收信号解调单元连接;射频开关在模块为接收状态时,将天线与接收信号解调单元导通;在模块为发射状态时,将天线与射频单元导通。
上述共享家电监测模块,可以集成射频单元、射频开关、接收信号解调单元以及滤波器,实现监测模块将共享家电的监测数据直接通过天线发送出去的功能,而不需要外接其它的电路,提高了监测模块的集成度。
图8为另一个实施例中共享家电监测模块的结构示意图,如图7所示,监测模块还包括电源管理单元90。
具体地,上述电源管理单元90可以包括电池,也可以包括稳压单元。上述电池可以是碱性电池,也可以是锂电池,在此不做限定。上述稳压单元对电池输出的电压进行稳压处理,可以使监测模块的工作更稳定。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (11)
1.一种共享家电监测模块,其特征在于,所述模块包括:外部接口以及基于窄带物联网的通信单元;
所述通信单元的工作模式包括节电模式和唤醒模式;
所述通信单元在工作在唤醒模式时,通过所述外部接口获取共享家电的监测数据,并将所述监测数据发送给数据中心。
2.根据权利要求1所述的模块,其特征在于,所述模块还包括控制单元;
所述控制单元基于接收到的控制指令,控制所述共享家电的工作状态;
所述控制单元基于接收到的模式调整指令,调整所述通信单元的工作模式。
3.根据权利要求2所述的模块,其特征在于,所述外部接口包括:I2C接口、4线串口、USB接口、SPI接口以及GPIO接口。
4.根据权利要求3所述的模块,其特征在于,所述外部接口还包括开关引脚和唤醒引脚;通过所述开关引脚接收的信号切换所述模块的开关状态。
5.根据权利要求1所述的模块,其特征在于,所述模块还包括eSIM卡。
6.根据权利要求1所述的模块,其特征在于,所述模块还包括GPS模块,所述GPS模块用于获取所述共享家电的位置。
7.根据权利要求1所述的模块,其特征在于,所述模块还包括射频单元;
所述射频单元分别与天线和所述通信单元连接;
所述射频单元用于对所述通信单元发送的监测数据进行处理,并通过所述天线将处理后的监测数据发送给所述数据中心。
8.根据权利要求7所述的模块,其特征在于,所述射频单元包括:射频芯片和滤波器。
9.根据权利要求8所述的模块,其特征在于,所述模块还包括接收信号解调单元。
10.根据权利要求9所述的模块,其特征在于,所述模块还包括射频开关;
所述射频开关分别与所述天线、所述射频单元以及所述接收信号解调单元连接;
所述射频开关在所述模块为接收状态时,将所述天线与所述接收信号解调单元导通;在所述模块为发射状态时,将所述天线与射频单元导通。
11.根据权利要求1-10任一项所述的模块,其特征在于,所述模块还包括电源管理单元。
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