CN206919929U - 一种低功耗NB‑IoT温湿度传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种低功耗NB‑IoT温湿度传感器，包括有微控制器单元、电池模块、无线通讯模组、温湿度传感器、电源管理模块、电池模块。本实用新型通过使用低功耗的NB‑IoT窄带物联网技术及采用低功耗的微处理器，电池可以长时间使用，无线数据传输距离可达数公里，监测数据直接远程上传至平台；结构小巧，安装方便，通讯信号强，可采用粘贴等方式固定在任意合适地方，技术实现方便，实用性更强。

Description

一种低功耗NB-IoT温湿度传感器

技术领域

本实用新型涉及温湿度传感器及窄带物联网等技术领域，特别是一种低功耗NB-IoT温湿度传感器。

背景技术

在药品、食品、烟草等领域的生产、管理以及存储环节，温湿度的检测非常重要。

传统的温湿度监测，有单独带显示但无通讯的测量设备，也有多台设备组成网络系统进行统一管理的，现有的技术已经很成熟。带显示的仪器通常是挂在墙壁上或便携式的，用电池供电或者外接电源适配器；组成系统的，更多是在仓库或厂房中使用，有通过RS485串口通讯等有线方式，也有通过RF射频模块进行无线通讯，或者通过ZigBee等进行短距离组网。这些采用有线方式组网的，由于建筑结构的限制，布线比较麻烦，成本也高；而现有的这些采用RF射频或ZigBee组网的无线温湿度传感器，也存在通讯距离比较近的局限性，在需要远程传输的场合，通常需要在数据集中器上再增加一个GPRS模块，用于与远程平台通讯连接和测量数据传输，无形中也增加了硬件成本和维护成本。

实用新型内容

本实用新型针对上述技术问题做出改进，即本实用新型所要解决的技术问题是提供一种基于NB-IoT远程通讯且采用电池即可长时间供电的低功耗无线温湿度传感器。

为了解决上述技术问题，本实用新型的一种技术方案是：一种低功耗NB-IoT温湿度传感器，通过温湿度传感器对环境温度及湿度进行测量，并采用NB-IoT技术进行无线传输，包括有微控制器单元、电池模块，以及与所述微控制器单元相连接的无线通讯模组、温湿度传感器、电源管理模块。

进一步地，所述电池模块与所述电源管理模块连接，分别为所述无线通讯模组、所述温湿度传感器、所述微控制器单元供电。

进一步地，所述电源管理模块包括有降压型电路，通过将所述电池模块的电压降压转换，输出平滑稳定的3.3VDC直流电压的供电电压。

进一步地，所述微控制器单元是一种低功耗的微处理器(Central ProcessingUnit，CPU)。

进一步地，所述无线通讯模组是一种低功耗的窄带物联网通讯模组，所述窄带物联网通讯模组还包括有NB-IOT模块，以及eSIM卡，所述无线通讯模组用于远程传输测量数据。

进一步地，所述温湿度传感器是采用Sensirion传感器公司的SHTXX型号系列的集成数字式温湿度传感器，用于采集环境中的实时温度值与湿度值。

进一步地，所述温湿度传感器具有数字式输出、免调试、免标定的特点，直接与所述微控制器单元通过IIC接口方式相连接，所述微控制器单元定期发出转换与查询指令，直接获取所述温湿度传感器的温度值和湿度值。

与现有的技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

（1）通过使用低功耗的NB-IoT窄带物联网技术及采用低功耗的微处理器，采用合适电池供电，可以长时间使用，不用频繁更换电池，不用外接电源；

（2）基于通信运营商的基站，信号覆盖面非常广，无线通讯距离可达数公里，监测数据直接远程上传至平台；

（3）减少硬件成本开支，无需再配备数据集中器或网关等远传设备；

（4）结构小巧，安装方便，通讯信号强，可采用粘贴等方式固定在任意合适地方，技术实现方便，实用性更强。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构原理框图。

图2为本实用新型实施例所采用的无线通讯模组的部件组成框图。

图3为本实用新型实施例所采用的温湿度传感器的典型应用接线图。

图1中：1-无线通讯模组、2-微控制器单元、3-电源管理模块、4-电池模块、5-温湿度传感器。

图2中：101-NB-IOT模块、102-eSIM卡。

具体实施方式

下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，附图是本实用新型一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他形式的附图。

需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，本实用新型描述中的术语“连接”、“相连”、“安装”应做广义理解，例如，可以是一体地连接、固定连接或者是可拆卸连接；可以是通过机械结构或者电子直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连。

如图1所示，一种低功耗NB-IoT温湿度传感器，通过温湿度传感器对环境温度及湿度进行测量，并采用NB-IoT技术进行无线传输，包括有微控制器单元2、电池模块4，以及与所述微控制器单元2相连接的无线通讯模组1、温湿度传感器5、电源管理模块3。

在本实施例中，所述电池模块4与所述电源管理模块3连接，分别为所述无线通讯模组1、所述温湿度传感器5、所述微控制器单元2供电。

在本实施例中，所述电源管理模块3包括有降压型电路，通过将所述电池模块4的电压降压转换，输出平滑稳定的3.3VDC直流电压的供电电压。

在本实施例中，所述电池模块4采用3.6VDC一次性锂电池。

在本实施例中，所述微控制器单元2是一种低功耗的微处理器(CentralProcessing Unit，CPU)。

在本实施例中，所述低功耗的微处理器采用内置数据储存单元的ARM内核的低功耗的系列微处理器。

如图2所示，在本实施例中，所述无线通讯模组1是一种低功耗的窄带物联网通讯模组，所述窄带物联网通讯模组还包括有NB-IOT模块101，以及eSIM卡102，所述无线通讯模组1用于远程传输测量数据。

在本实施例中，所述eSIM卡102是一种内置于所述无线通讯模组1中的拥有物联网专用号段的号码卡，作为可选的实施方式，所述eSIM卡102还可以是使用物联网专用号码或普通手机号码的SIM卡，也可以是采用软SIM。

见图1，在本实施例中，所述温湿度传感器5是采用Sensirion传感器公司的SHTXX型号系列的集成数字式温湿度传感器，用于采集环境中的实时温度值与湿度值，采用SHT11型号传感器。

其中，SHTXX型号系列的温湿度传感器也有一些国产的替换型号温湿度传感器，作为可选的实施方式，在选用更低成本的技术方案时，可采用DHT11等国产型号传感器。

在本实施例中，所述温湿度传感器5具有数字式输出、免调试、免标定的特点，直接与所述微控制器单元2通过IIC接口方式相连接，所述微控制器单元2定期发出转换与查询指令，直接获取所述温湿度传感器5的温度值和湿度值。

在本实施例中，本实用新型通过使用低功耗的NB-IoT窄带物联网技术及采用低功耗的微处理器，采用合适电池供电，可以长时间使用，不用频繁更换电池，不用外接电源；基于通信运营商的基站，信号覆盖面非常广，无线通讯距离可达数公里，监测数据直接远程上传至平台；减少了硬件成本开支，无需再配备数据集中器或网关等远传设备；结构小巧，安装方便，通讯信号强，可采用粘贴等方式固定在任意合适地方，技术实现方便，实用性更强。

需要特别说明的是，作为可选的一种实施方式，所述无线通讯模组1也可以是包括NB-IOT/eMTC/GSM单模或多模的通讯模组，并不局限于单独的NB-IOT模组或其他窄带物联网通讯模组，从而构成本实用新型的其他实施例。

以上所述仅为本实用新型较佳实施例，任何人在本实用新型启示下都可以得出其他各种形式的低功耗NB-IoT温湿度传感器，凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本实用新型涵盖范围。

Claims (5)

1.一种低功耗NB-IoT温湿度传感器，通过温湿度传感器对环境温度及湿度进行测量，并采用NB-IoT技术进行无线传输，其特征在于，包括有微控制器单元（2）、电池模块（4），以及与所述微控制器单元（2）相连接的无线通讯模组（1）、温湿度传感器（5）、电源管理模块（3）；

所述电池模块（4）与所述电源管理模块（3）连接，分别为所述无线通讯模组（1）、所述温湿度传感器（5）、所述微控制器单元（2）供电。

2.根据权利要求1所述的一种低功耗NB-IoT温湿度传感器，其特征在于，所述无线通讯模组（1）是一种低功耗的窄带物联网通讯模组，所述窄带物联网通讯模组还包括有NB-IOT模块（101），以及eSIM卡（102），所述无线通讯模组（1）用于远程传输测量数据。

3.根据权利要求1所述的一种低功耗NB-IoT温湿度传感器，其特征在于，所述温湿度传感器（5）是采用Sensirion传感器公司的SHTXX型号系列的集成数字式温湿度传感器。

4.根据权利要求1所述的一种低功耗NB-IoT温湿度传感器，其特征在于，所述微控制器单元（2）是一种低功耗的微处理器(Central Processing Unit，CPU)。

5.根据权利要求1所述的一种低功耗NB-IoT温湿度传感器，其特征在于，所述电源管理模块（3）包括有降压型电路，输出3.3VDC直流电压。