CN114117356A - 一种远距离低功耗的传感器实现方法与设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种远距离低功耗的传感器实现方法与设备，利用RTC实时时钟定时启动设备，使设备中的低功耗传感器单元进行数据采集，并利用单片机对低功耗传感器单元采集的数据进行数据分析，判断是否要将数据上传至云服务器。通过利用单片机对数据进行分析，根据分析结果控制设备其他单元的工作状态，避免设备产生不必要的功耗。通过接收到云服务器返回的接收成功标识，判断接收成功标识是否含等待标识，并对等待标识进行进一步判断，从而判断对设备执行芯片固件升级流程还是进入设备配置流程，方便用户远程对设备进行升级和更新配置，解决了传感器设备存在功耗高，系统复杂，安装不方便，且无法进行远程升级和更新配置的技术问题。

Description

一种远距离低功耗的传感器实现方法与设备

技术领域

本申请属于数据采集技术领域，尤其涉及一种远距离低功耗的传感器实现方法与设备。

背景技术

数据采集(DAQ)，是指从传感器和其它待测设备等模拟和数字被测单元中自动采集非电量或者电量信号，送到上位机中进行分析处理。数据采集系统是结合基于计算机或者其他专用测试平台的测量软硬件产品来实现灵活的、用户自定义的测量系统。现有的传感器设备仅利用物联网实现远距离数据采集，不能实现设备远程升级和更新配置的效果，而且传感器设备在工作过程中耗电多，需要使用光伏系统给采集系统供电，光伏系统具有成本高，系统复杂和使用不方便的缺点。从而使传感器设备存在功耗高，系统复杂，安装不方便的问题。

发明内容

本申请提供一种远距离低功耗的传感器实现方法与设备，用以解决传感器设备存在功耗高，系统复杂，安装不方便，且无法进行远程升级和更新配置的技术问题。

有鉴于此，本申请提供了一种远距离低功耗的传感器实现方法，包括：

读取配置信息，根据配置信息将设备初始化，设备包括锂氩电池、RTC实时时钟、单片机、通讯电源控制单元、远程通讯单元、传感器电源控制单元和低功耗传感器单元；

在RTC实时时钟上设定定时唤醒周期，使设备处于休眠模式并于预设的定时时间被唤醒，设备处于休眠模式时仅有RTC实时时钟处于工作状态；

判断是否到达定时时间，若未到达定时时间，则设备保持休眠模式，若到达定时时间，则RTC实时时钟产生中断信号，唤醒休眠中的设备，使设备进入数据采集模式，单片机控制传感器电源控制单元和低功耗传感器单元启动，低功耗传感器单元开始采集数据；

对采集到的数据进行数据分析，判断是否需要将数据上传至云服务器，若不需要将数据上传至云服务器，则保存数据，并使设备进入休眠模式，若需要将数据上传至云服务器，则使设备进入数据交互模式并上传数据至云服务器；

接收到云服务器返回的接收成功标识，判断接收成功标识是否含等待标识，若不含等待标识，则设备进入休眠模式，若含等待标识，则判断等待标识是否为固件升级数据包或配置信息，若为固件升级数据包，则执行芯片固件升级流程，若为配置信息，则进入设备配置流程。

可选地，远程通讯单元通过通讯电源控制单元与锂氩电池连接，单片机与锂氩电池连接，RTC实时时钟与锂氩电池连接，低功耗传感器单元通过传感器电源控制单元与锂氩电池连接，低功耗传感器单元利用模拟电路实现数据采集。

可选地，设备处于数据采集模式时，通讯电源控制单元的开关被关闭，传感器电源控制单元的开关被打开，使单片机获取低功耗传感器单元采集的数据。

可选地，设备处于数据交互模式时，通讯电源控制单元和传感器电源控制单元的开关被打开，远程通讯单元和低功耗传感器单元处于工作状态，远程通讯单元与云服务器连接。

可选地，数据分析为分析数据与历史数值的差值是否大于预先设定值，若数据与历史数值的差值大于预先设定值，则使设备进入数据交互模式并上传数据至云服务器，否则设备进入休眠模式。

可选地，数据分析为分析数据是否超出设定阈值，若数据超过设定阈值，则使设备进入数据交互模式并上传数据至云服务器，否则设备进入休眠模式。

可选地，数据分析为分析数据与历史数值的采集趋势是否相同，若数据与历史数值的采集趋势不相同时，则使设备进入数据交互模式并上传数据至云服务器，否则设备进入休眠模式。

可选地，在进入数据采集模式后，判断设备进入数据采集模式的次数是否大于N次，若设备进入数据采集模式的次数小于等于N次，则设备进入休眠模式，若设备进入数据采集模式的次数大于N次，则使设备进入数据交互模式并上传数据至云服务器。

可选地，在接收到云服务器返回的接收成功标识之前，判断设备是否收到接收成功标识，若设备没收到接收成功标识，则间隔2秒重复将数据发送给云服务器3次后，设备进入休眠模式，若收到接收成功标识，才进一步判断成功标识中是否含有等待标识。

本申请第二方面还提供了一种远距离低功耗的传感器实现设备，包括：锂氩电池、RTC实时时钟、单片机、通讯电源控制单元、远程通讯单元、传感器电源控制单元、低功耗传感器单元；

锂氩电池，用于给整个设备提供能源供给，部分单元通过电源控制系统实现有条件的供电，电源控制系统包括通讯电源控制单元和传感器电源控制单元；

RTC实时时钟，用于定时产生中断唤醒休眠中的单片机，并具备计时功能，当设备处于休眠模式时，仅有RTC实时时钟处于工作状态，在RTC实时时钟上设定定时唤醒周期，定时将设备从休眠模式中唤醒；

单片机，用于通过通讯电源控制单元和传感器电源控制单元对远程通讯单元和低功耗传感器单元的供电进行控制，当单片机被RTC实时时钟唤醒时，使设备进入数据采集模式，单片机通过对采集的数据进行数据分析，根据分析结果控制相应的单元使设备进入数据交互模式或休眠模式，若进入数据交互模式，则发送采集的数据至云服务器，然后接收到云服务器返回的接收成功标识，判断接收成功标识是否含等待标识，若不含等待标识，则设备进入休眠模式，若含等待标识，则判断等待标识是否为固件升级数据包或配置信息，若为固件升级数据包，则执行芯片固件升级流程，若为配置信息，则进入设备配置流程；

通讯电源控制单元，用于连接远程通讯单元和锂氩电池，控制远程通讯单元的工作状态，其电源受单片机的控制信号控制，当设备需要进入数据交互模式时，单片机控制通讯电源控制单元的开关打开，使远程通讯单元处于工作状态；

远程通讯单元，用于与云服务器连接，并通过串口与单片机相连接，当设备处于数据交互模式时，远程通讯单元在单片机和通讯电源控制单元的控制下处于工作状态，与云服务器进行数据交互；

传感器电源控制单元，用于连接低功耗传感器单元和锂氩电池，控制低功耗传感器单元的工作状态，其电源受单片机的控制信号控制，在设备处于数据采集模式或数据交互模式时，单片机控制传感器电源控制单元的开关打开；

低功耗传感器单元，用于利用模拟电路进行数据采集，并将采集结果通过单片机内部的ADC转换单元进行信号转换和处理，设备处于数据采集模式或数据交互模式时，单片机控制传感器电源控制单元和低功耗传感器单元启动，使低功耗传感器单元开始采集数据。

从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：

本申请提供的一种远距离低功耗的传感器实现方法与设备，包括锂氩电池、RTC实时时钟、单片机、通讯电源控制单元、远程通讯单元、传感器电源控制单元和低功耗传感器单元，利用RTC实时时钟产生中断信号，唤醒休眠中的设备，使设备中的低功耗传感器单元进行数据采集，并利用单片机对低功耗传感器单元采集的数据进行数据分析，判断是否要将数据上传至云服务器，若需要则使设备进入数据交互模式即低功耗传感器单元采集数据，远程通讯单元将数据上传至云服务器，设备与云服务器实现数据交换的工作状态，通过利用单片机对数据进行分析后，根据分析结果控制设备其他单元的工作状态，避免不需要进行数据交互时，设备的所有单元都处于工作状态，产生不必要的功耗。本申请通过严格控制设备在各个工作模式时的功耗，从而降低设备整体功耗，且设备利用锂氩电池进行整体的供电，使得设备整体的体积小安装方便。通过接收到云服务器返回的接收成功标识，判断接收成功标识是否含等待标识，并对等待标识进行进一步判断，从而判断对设备执行芯片固件升级流程还是进入设备配置流程，方便用户远程对设备进行升级和更新配置，解决了传感器设备存在功耗高，系统复杂，安装不方便，且无法进行远程升级和更新配置的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例中提供的一种远距离低功耗的传感器实现方法的流程示意图。；

图2为本申请实施例中提供的一种远距离低功耗的传感器实现方法的另一个流程示意图。；

图3为本申请实施例中提供的一种远距离低功耗的传感器实现设备结构示意图；

图4为本申请实施例中提供的一种远距离低功耗的传感器实现设备中低功耗传感器的电路原理图；

图5为本申请实施例中提供的一种远距离低功耗的传感器实现设备中单片机的电路原理图；

图6为本申请实施例中提供的一种远距离低功耗的传感器实现设备中RTC实时时钟的电路原理图；

图7为本申请实施例中提供的一种远距离低功耗的传感器实现设备中远程通讯模块的电路原理图；

图8为本申请实施例中提供的一种远距离低功耗的传感器实现设备中通讯电源控制单元的电路原理图；

图9为本申请实施例中提供的一种远距离低功耗的传感器实现设备中传感器电源控制单元的电路原理图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

为了便于理解，请参阅图1至图2，本申请提供的一种远距离低功耗的传感器实现方法的一个实施例，包括：

步骤101、读取配置信息，根据配置信息将设备初始化，设备包括锂氩电池、RTC实时时钟、单片机、通讯电源控制单元、远程通讯单元、传感器电源控制单元和低功耗传感器单元。

需要说明的是，锂氩电池具有自损耗电低的特征，远程通讯单元通过通讯电源控制单元与锂氩电池连接，单片机与锂氩电池连接，RTC实时时钟与锂氩电池连接，低功耗传感器单元通过传感器电源控制单元与锂氩电池连接，低功耗传感器单元利用模拟电路实现数据采集。低功耗传感器使用模拟电路实现，可实现快速供电，快速数据采集。

步骤102、在RTC实时时钟上设定定时唤醒周期，使设备处于休眠模式并于预设的定时时间被唤醒，设备处于休眠模式时仅有RTC实时时钟处于工作状态。

需要说明的是，当设备处于休眠模式时，通讯电源控制单元和传感器电源控制单元开关被关闭，单片机处于休眠模式，仅有RTC实时时钟单元处于工作状态，RTC实时时钟单元负责定时产生中断信号，唤醒休眠中的单片机，判断设备是否需要进入下个工作模式。设备大部分时间处于休眠模式，休眠模式下设备的电流较小，一般小于5μA，因此设备处于休眠模式时功耗较低。

步骤103、判断是否到达定时时间，若未到达定时时间，则设备保持休眠模式，若到达定时时间，则RTC实时时钟产生中断信号，唤醒休眠中的设备，使设备进入数据采集模式，单片机控制传感器电源控制单元和低功耗传感器单元启动，低功耗传感器单元开始采集数据。

需要说明的是，利用RTC实时时钟来判断是否到达定时时间，若到达定时时间，RTC实时时钟唤醒单片机，单片机控制传感器电源控制单元使低功耗传感器单元处于工作状态，从而使设备进入数据采集模式。设备处于数据采集模式时，通讯电源控制单元开关被关闭，传感器电源控制单元开关被打开，远程通讯单元关闭，低功耗传感器单元处于工作状态，此时单片机可通过低功耗传感器单元获取数据，此模式单次数据采集时间较短不超过100ms，功耗低。低功耗传感器单元利用模拟电路实现数据采集，可以实现快速供电，快速进行数据采集的效果，能在较低的功耗下，确保数据的实时性。

步骤104、对采集到的数据进行数据分析，判断是否需要将数据上传至云服务器，若不需要将数据上传至云服务器，则保存数据，并使设备进入休眠模式，若需要将数据上传至云服务器，则使设备进入数据交互模式并上传数据至云服务器。

需要说明的是，通过对数据进行分析后，根据分析结果将设备的工作状态设置为休眠模式或数据交互模式，避免设备一直处于数据交互模式功耗较高。对数据进行数据分析的条件有多种选择，例如：数据分析为分析数据与历史数值的差值是否大于预先设定值，若数据与历史数值的差值大于预先设定值，则使设备进入数据交互模式并上传数据至云服务器，否则设备进入休眠模式。通过对数据与历史数据的差值进行比较分析后，根据分析结果判断数据的准确性，使设备进行相应的工作模式，避免采集的数据有较大的误差时，也使设备进入数据交互模式，将该数据上传至云服务器，用户得到无用的数据，使设备产生不必要的功耗。用户根据需要还可以将数据分析设置为分析数据是否超出设定阈值，若数据超过设定阈值，则使设备进入数据交互模式并上传数据至云服务器，否则设备进入休眠模式。通过判断数据是否超出设定阈值，得出该数据是否需要上传的结论，从而使设备进行相应的工作模式，减少设备产生不必要的功耗。用户还可以根据需要将数据分析设置为分析数据与历史数值的采集趋势是否相同，若数据与历史数值的采集趋势不相同时，则使设备进入数据交互模式并上传数据至云服务器，否则设备进入休眠模式。通过将数据与历史数值的采集趋势进行比较，判断是否达到进入数据交互模式的条件，得出设备下一步的工作模式，避免该数据不需要上传至云服务器时，也使设备进入数据交换模式，使设备产生较高的功耗。在进入数据采集模式后，还可以通过判断设备进入数据采集模式的次数是否大于N次，若设备进入数据采集模式的次数小于等于N次，则设备进入休眠模式，若设备进入数据采集模式的次数大于N次，则使设备进入数据交互模式并上传数据至云服务器。通过设置对设备进入数据采集模式次数的定时判定条件，可以在数据不发生异常时也能将数据实时上传至云服务器，方便用户及时进行处理，避免数据不上传时间过长。

步骤105、接收到云服务器返回的接收成功标识，判断接收成功标识是否含等待标识，若不含等待标识，则设备进入休眠模式，若含等待标识，则判断等待标识是否为固件升级数据包或配置信息，若为固件升级数据包，则执行芯片固件升级流程，若为配置信息，则进入设备配置流程。

需要说明的是，设备处于数据交互模式时，通讯电源控制单元和传感器电源控制单元开关被打开，远程通讯模组和传感器处于正常工作状态，设备此时可进行数据采集以及与云服务器进行数据交互。云服务器在接收到上传的数据后判断设备已经进入数据交互模式，返回接收成功标识，若云服务器位于最近两次数据交互模式间有接收到关于设备的指令和数据包，则在接收成功标识捆绑等待标识，并将该指令和数据包下发给设备，在接收到云服务器返回的接收成功标识之前，判断设备是否收到接收成功标识，若设备没收到接收成功标识，则间隔2秒重复将数据发送给云服务器3次后，设备进入休眠模式，通过多次上传数据确保数据上传成功。若收到接收成功标识，才进一步判断成功标识中是否含有等待标识，然后判断等待标识是否为固件升级数据包或配置信息，若为固件升级数据包，则执行芯片固件升级流程，若为配置信息，则进入设备配置流程，使得用户可以利用云服务器远程控制设备进行远端信息配置或设备固件升级。

本申请实施例中提供的一种远距离低功耗的传感器实现方法，首先将设备的各个单元根据配置信息进行初始化，然后除了RTC实时时钟处于工作状态以外，其他的单元都处于休眠状态，此时设备处于休眠模式。由于在RTC实时时钟设定了定时唤醒周期，当到达定时时间时，RTC实时时钟产生中断信号，唤醒休眠中的单片机，单片机通过将传感器电源控制单元的开关打开，使低功耗传感器单元进入工作状态，低功耗传感器单元进行数据采集，并将采集到的数据传送给单片机进行数据分析，当采集的数据满足初始化设置的数据分析条件时，设备进入数据交互模式，并将数据上传至云服务器保存。设备处于数据交互模式时单片机将通讯电源控制单元和传感器电源控制单元开关打开，使远程通讯单元和低功耗传感器单元处于工作状态，从而使设备可进行数据采集以及与云服务器进行数据交互的状态。通过设计特定的算法控制方法，解决数据实时性和功耗之间的矛盾问题，使设备可根据需要处于不同的工作模式中，将功耗降到最低，且本申请采用锂氩电池进行供电，锂氩电池具有自损耗电低的特征。解决了现有的传感器设备存在功耗高，系统复杂，安装不方便的技术问题。通过接收到云服务器返回的接收成功标识，判断接收成功标识是否含等待标识，并对等待标识进行进一步判断，从而判断对设备执行芯片固件升级流程还是进入设备配置流程，方便用户远程对设备进行升级和更新配置，解决了传感器设备无法进行远程升级和更新配置的技术问题。

实施例2

为了便于理解，请参阅图3至图9，本申请中提供了一种远距离低功耗的传感器实现设备，包括：锂氩电池、RTC实时时钟、单片机、通讯电源控制单元、远程通讯单元、传感器电源控制单元、低功耗传感器单元。锂氩电池，用于给整个设备提供能源供给，部分单元通过电源控制系统实现有条件的供电，电源控制系统包括通讯电源控制单元和传感器电源控制单元。RTC实时时钟，用于定时产生中断唤醒休眠中的单片机，并具备计时功能，当设备处于休眠模式时，仅有RTC实时时钟处于工作状态，在RTC实时时钟上设定定时唤醒周期，定时将设备从休眠模式中唤醒。单片机，用于通过通讯电源控制单元和传感器电源控制单元对远程通讯单元和低功耗传感器单元的供电进行控制，当单片机被RTC实时时钟唤醒时，使设备进入数据采集模式，单片机通过对采集的数据进行数据分析，根据分析结果控制相应的单元使设备进入数据交互模式或休眠模式，若进入数据交互模式，则发送采集的数据至服务器，然后接收到云服务器返回的接收成功标识，判断接收成功标识是否含等待标识，若不含等待标识，则设备进入休眠模式，若含等待标识，则判断等待标识是否为固件升级数据包或配置信息，若为固件升级数据包，则执行芯片固件升级流程，若为配置信息，则进入设备配置流程。通讯电源控制单元，用于连接远程通讯单元和锂氩电池，控制远程通讯单元的工作状态，其电源受单片机的控制信号控制，当设备需要进入数据交互模式时，单片机控制通讯电源控制单元的开关打开，使远程通讯单元处于工作状态。远程通讯单元，用于与云服务器连接，并通过串口与单片机相连接，当设备处于数据交互模式时，远程通讯单元在单片机和通讯电源控制单元的控制下处于工作状态，与云服务器进行数据交互。传感器电源控制单元，用于连接低功耗传感器单元和锂氩电池，控制低功耗传感器单元的工作状态，其电源受单片机的控制信号控制，在设备处于数据采集模式或数据交互模式时，单片机控制传感器电源控制单元的开关打开。低功耗传感器单元，用于利用模拟电路进行数据采集，并将采集结果通过单片机内部的ADC转换单元进行信号转换和处理，设备处于数据采集模式或数据交互模式时，单片机控制传感器电源控制单元和低功耗传感器单元启动，使低功耗传感器单元开始采集数据。

需要说明的是，远程通讯单元通过通讯电源控制单元与锂氩电池连接，低功耗传感器单元通过传感器电源控制单元与锂氩电池连接，单片机与锂氩电池连接，RTC实时时钟与锂氩电池连接，远程通讯单元与云服务器连接，并通过串口与单片机相连接。低功耗传感器单元采用模拟电路进行数据采集，通过单片机内部的ADC转换单元进行信号转换和处理。例如采集液位高度时，锂氩电一般选用一次性锂氩电池，一次性锂氩电池具有自损耗电低的特征，但由于单节电芯瞬时供电能力弱，因此多采用多节电池并联使用方式进行供电。RTC实时时钟通常选用PCF8563芯片来记录时间、生成定时中断脉冲，唤醒处于休眠模式中的设备，PCF8563芯片的电路连接情况如图6所示。单片机则可以选用STC8A8K64S4A12单片机，根据指令控制设备进入休眠模式、数据采集模式、数据交互模式、芯片固件升级流程或设备配置流程，其原理图如图5所示。低功耗传感器单元使用模拟电路实现，可实现快速供电，快速数据采集，当设备处于数据采集模式或数据交互模式时，单片机控制传感器电源控制单元和低功耗传感器单元启动，使低功耗传感器单元开始采集数据，低功耗传感器单元在本实施例中的电路原理图如图4所示。通讯电源控制单元和传感器电源控制单元则选用场效应管来实现控制，且两者的电路原理图不同，在本实施例中通讯电源控制单元的电路原理图如图8所示，而传感器电源控制单元的电路原理图则如图9所示。当设备进入数据交互模式时，单片机控制通讯电源控制单元的开关打开，使远程通讯单元处于工作状态。在设备处于数据采集模式或数据交互模式时，单片机控制传感器电源控制单元的开关打开。远程通讯单元使用能直接接入移动基站的4G或nb-iot通讯模组，例如AIR724模块，其电路原理图如图7所示，远程通讯单元在单片机和通讯电源控制单元的控制下处于工作状态，与云服务器进行数据交互。用户可以利用云服务器接收远程通讯单元发送过来的数据，还可以通过云服务器给设备下发配置信息或进行远程固件升级。设备可以根据实际情况处于设备休眠模式、数据采集或数据交互模式中，严格控制各组成单元的功耗，使设备整体功耗降低，且设备体积小安装方便。

以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种远距离低功耗的传感器实现方法，其特征在于，包括：

读取配置信息，根据所述配置信息将设备初始化，所述设备包括锂氩电池、RTC实时时钟、单片机、通讯电源控制单元、远程通讯单元、传感器电源控制单元和低功耗传感器单元；

在所述RTC实时时钟上设定定时唤醒周期，使所述设备处于休眠模式并于预设的定时时间被唤醒，所述设备处于所述休眠模式时仅有所述RTC实时时钟处于工作状态；

判断是否到达所述定时时间，若未到达所述定时时间，则所述设备保持所述休眠模式，若到达所述定时时间，则所述RTC实时时钟产生中断信号，唤醒休眠中的所述设备，使所述设备进入数据采集模式，所述单片机控制所述传感器电源控制单元和所述低功耗传感器单元启动，所述低功耗传感器单元开始采集数据；

对采集到的数据进行数据分析，判断是否需要将所述数据上传至云服务器，若不需要将所述数据上传至所述云服务器，则保存所述数据，并使所述设备进入所述休眠模式，若需要将所述数据上传至所述云服务器，则使所述设备进入数据交互模式并上传所述数据至所述云服务器；

接收到所述云服务器返回的接收成功标识，判断所述接收成功标识是否含等待标识，若不含所述等待标识，则所述设备进入所述休眠模式，若含所述等待标识，则判断所述等待标识是否为固件升级数据包或配置信息，若为所述固件升级数据包，则执行芯片固件升级流程，若为所述配置信息，则进入设备配置流程。

2.根据权利要求1所述的远距离低功耗的传感器实现方法，其特征在于，所述远程通讯单元通过所述通讯电源控制单元与所述锂氩电池连接，所述单片机与所述锂氩电池连接，所述RTC实时时钟与所述锂氩电池连接，所述低功耗传感器单元通过所述传感器电源控制单元与所述锂氩电池连接，所述低功耗传感器单元利用模拟电路实现数据采集。

3.根据权利要求2所述的远距离低功耗的传感器实现方法，其特征在于，所述设备处于所述数据采集模式时，所述通讯电源控制单元的开关被关闭，所述传感器电源控制单元的开关被打开，使所述单片机获取所述低功耗传感器单元采集的所述数据。

4.根据权利要求2所述的远距离低功耗的传感器实现方法，其特征在于，所述设备处于所述数据交互模式时，所述通讯电源控制单元和所述传感器电源控制单元的开关被打开，所述远程通讯单元和所述低功耗传感器单元处于工作状态，所述远程通讯单元与所述云服务器连接。

5.根据权利要求1所述的远距离低功耗的传感器实现方法，其特征在于，所述数据分析为分析所述数据与历史数值的差值是否大于预先设定值，若所述数据与所述历史数值的差值大于所述预先设定值，则使所述设备进入所述数据交互模式并上传所述数据至所述云服务器，否则所述设备进入所述休眠模式。

6.根据权利要求1所述的远距离低功耗的传感器实现方法，其特征在于，所述数据分析为分析所述数据是否超出设定阈值，若所述数据超过所述设定阈值，则使所述设备进入所述数据交互模式并上传所述数据至所述云服务器，否则所述设备进入所述休眠模式。

7.根据权利要求1所述的远距离低功耗的传感器实现方法，其特征在于，所述数据分析为分析所述数据与历史数值的采集趋势是否相同，若所述数据与所述历史数值的采集趋势不相同时，则使所述设备进入所述数据交互模式并上传所述数据至所述云服务器，否则所述设备进入所述休眠模式。

8.根据权利要求1所述的远距离低功耗的传感器实现方法，其特征在于，

在进入所述数据采集模式后，判断所述设备进入所述数据采集模式的次数是否大于N次，若所述设备进入所述数据采集模式的次数小于等于N次，则所述设备进入所述休眠模式，若所述设备进入所述数据采集模式的次数大于N次，则使所述设备进入所述数据交互模式并上传所述数据至所述云服务器。

9.根据权利要求1所述的远距离低功耗的传感器实现方法，其特征在于，

在接收到所述云服务器返回的所述接收成功标识之前，判断所述设备是否收到所述接收成功标识，若所述设备没收到所述接收成功标识，则间隔2秒重复将所述数据发送给所述云服务器3次后，所述设备进入所述休眠模式，若收到所述接收成功标识，才进一步判断所述成功标识中是否含有所述等待标识。

10.一种远距离低功耗的传感器实现设备，其特征在于，工作时执行如权利要求1至9任一项所述的方法，包括：锂氩电池、RTC实时时钟、单片机、通讯电源控制单元、远程通讯单元、传感器电源控制单元、低功耗传感器单元；

所述锂氩电池，用于给整个设备提供能源供给，部分单元通过电源控制系统实现有条件的供电，所述电源控制系统包括所述通讯电源控制单元和所述传感器电源控制单元；

所述RTC实时时钟，用于定时产生中断唤醒休眠中的所述单片机，并具备计时功能，当所述设备处于休眠模式时，仅有所述RTC实时时钟处于工作状态，在所述RTC实时时钟上设定定时唤醒周期，定时将所述设备从休眠模式中唤醒；

所述单片机，用于通过所述通讯电源控制单元和所述传感器电源控制单元对所述远程通讯单元和所述低功耗传感器单元的供电进行控制，当所述单片机被所述RTC实时时钟唤醒时，使所述设备进入数据采集模式，所述单片机通过对采集的数据进行数据分析，根据分析结果控制相应的单元使所述设备进入数据交互模式或所述休眠模式，若进入所述数据交互模式，则发送采集的数据至云服务器，然后接收到所述云服务器返回的接收成功标识，判断所述接收成功标识是否含等待标识，若不含所述等待标识，则所述设备进入所述休眠模式，若含所述等待标识，则判断所述等待标识是否为固件升级数据包或配置信息，若为所述固件升级数据包，则执行芯片固件升级流程，若为所述配置信息，则进入设备配置流程；

所述通讯电源控制单元，用于连接所述远程通讯单元和所述锂氩电池，控制所述远程通讯单元的工作状态，其电源受所述单片机的控制信号控制，当所述设备需要进入所述数据交互模式时，所述单片机控制所述通讯电源控制单元的开关打开，使所述远程通讯单元处于工作状态；

所述远程通讯单元，用于与所述云服务器连接，并通过串口与所述单片机相连接，当所述设备处于所述数据交互模式时，所述远程通讯单元在所述单片机和所述通讯电源控制单元的控制下处于工作状态，与所述云服务器进行数据交互；

所述传感器电源控制单元，用于连接所述低功耗传感器单元和所述锂氩电池，控制所述低功耗传感器单元的工作状态，其电源受所述单片机的控制信号控制，在所述设备处于所述数据采集模式或所述数据交互模式时，所述单片机控制所述传感器电源控制单元的开关打开；

所述低功耗传感器单元，用于利用模拟电路进行数据采集，并将采集结果通过所述单片机内部的ADC转换单元进行信号转换和处理，所述设备处于所述数据采集模式或所述数据交互模式时，所述单片机控制所述传感器电源控制单元和所述低功耗传感器单元启动，使所述低功耗传感器单元开始采集数据。

Images